Agua Análisis de Alimentos Licenciatura en Ciencia y Tecnología de Alimentos Bioq. Gilda Revelant

Presentación del tema: "Agua Análisis de Alimentos Licenciatura en Ciencia y Tecnología de Alimentos Bioq. Gilda Revelant"— Transcripción de la presentación:

1 Agua Análisis de Alimentos Licenciatura en Ciencia y Tecnología de Alimentos Bioq. Gilda Revelant grevelan@fbioyf.unr.edu.ar

2 DÍA MUNDIAL DEL AGUA 22 de marzo Conmemoración promovida por Naciones Unidas en 1992 con el fin de destacar la importancia de la correcta gestión de los recursos hídricos

3 La superficie de agua sobre el planeta supera abundantemente a la continental y más del 70% corresponde a mares y océanos, El 97,5% del total existente es agua salada, solo el 2,5% es agua dulce. Del total de agua dulce casi el 79% se encuentra en forma de hielo permanente en los hielos polares y glaciares, Del agua dulce en estado líquido, el 20% se encuentra en acuíferos de difícil acceso por el nivel de profundidad en el que se hallan (algunos casos superan los 2.000 metros bajo el nivel del mar). Sólo el 1% restante es agua dulce superficial de fácil acceso. Esto representa el 0,025% del agua del planeta.

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13 AGUA DE BEBIDA

14 Agua en el organismo humano Hombre: 23 l/m 2 de sup. corporal60% Peso Mujer: 18 l/m 2 de sup. corporal50-55% Peso Composición en agua de algunos tejidos y órganos Sangre83% Pulmones79% Músculo75% Piel72% Hígado68% Hueso22% Tej. Adiposo10%

15 Balance hídrico Pérdidas Ganancias OrinaAgua metabólica HecesAlimentos Pulmones (respiración)Agua de bebida Piel (sudoración) Requerimientos: por cada Kcal ingerida – 1 ml de agua Dieta de 2500 Kcal = 2500 ml de agua

16 Aproximadamente 1,1 mil millones de personas en todo el mundo no tienen acceso a fuentes de agua mejorada. 2,4 mil millones no tienen acceso a ningún tipo de instalación mejorada de saneamiento. Cerca de 2 millones de personas, la mayoría de ellos niños menores de cinco años, mueren todos los años debido a enfermedades diarreicas

17 TRANSMISION DE ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL AGUA  Enfermedades microbiológicas transmitidas por el agua.  Enfermedades químicas transmitidas por el agua.  Enfermedades relacionadas con la higiene.  Enfermedades transmitidas a través del contacto con el agua.  Enfermedades con vector de hábitat acuático.

18 Enfermedades microbiológicas transmitidas por el agua. Estas son enfermedades en la que el organismo patógeno se encuentran en el agua y cuando se ingiere una dosis suficiente, infectan al que la bebe. La mayoría de estos patógenos provienen de la contaminación del agua con excretas humanas. Las enfermedades más importantes de este tipo incluyen disentería amebiana, la shigellosis, el cólera, las diarreas del tipo E. coli, las diarreas virales y otras de etiología no específica, la hepatitis A y la fiebre tifoidea.

19 Enfermedades químicas transmitidas por el agua. Estas son enfermedades asociadas a la ingestión de agua que contienen sustancias tóxicas en concentraciones dañinas. Estas sustancias pueden ser de origen natural o artificial y generalmente son de localización específica. En general estas enfermedades tienen mayor importancia en paises industrializados y tienen menos incidencia que las enfermedades microbiológicas y es común que sean de evolución crónica.

20 Enfermedades relacionadas con la higiene. Estas son las enfermedades evitables si se dispone de agua segura y en cantidad suficiente para la higiene personal y doméstica. Además de algunas enfermedades entéricas se incluyen entre estas algunas enfermedades de la piel como la tiña y de los ojos como el tracoma. También pueden incluirse las enfermedades asociadas a la infestación por insectos como la sarna y la pediculosis

21 Enfermedades transmitidas a través del contacto con el agua. Son enfermedades transmitidas a través del contacto de la piel con agua infestada con organismos patógenos. La más importante de estas enfermedades es la esquistisomiasis. Enfermedades con vector de habitat acuático. En este grupo se incluyen aquellas enfermedades que dependen parte del ciclo vital de vectores acuáticos. Ej: malaria (asociada a mosquitos).

22 La importancia del agua potable a través de la historia: Los griegos (siglo V a C) recomendaban su filtración y hervido antes de su ingestión. Época medieval se caracterizó por la gran cantidad de problemas que la falta de higiene en el agua causaba en las ciudades. Primer sistema de suministro del agua potable a toda una ciudad, llevado a cabo por John Gibb, en 1804, logró abastecer de agua filtrada a la ciudad de Glasgow (Escocia).

23 París,(1806) se pone en marcha la mayor planta de tratamiento de agua, cuyo proceso consistía en dejar el agua sedimentar durante doce horas antes de su filtración con arena y carbón. 1827, James Simplon, de origen inglés, construyó un filtro de arena para purificar el agua potable. En el ámbito de la desinfección ha habido que esperar a los primeros años del siglo xx para tener constancia de su uso de forma continuada, mediante el empleo de cloro en forma de hipoclorito cálcico; aunque unos años antes, en 1897, ya se había utilizado también este reactivo de forma discontinua en Maidstone (Inglaterra).

24 FUENTES DE APROVISIONAMIENTO  Meteóricas (lluvia, nieve, granizo, etc.)  Superficiales (lagos, mares, ríos, etc. )  Profundas (pozos surgentes y semisurgentes)

25 Ciclo natural de agua

26 LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO DEL AGUA POTABLE El tratamiento de las aguas se realiza mediante una serie de procesos encadenados que dependen de las características del agua a tratar. La secuencia más habitual del mismo es la siguiente:

27 PROCESOS DE DEPURACIÓN  Pasaje a través de rejillas  Sedimentación  Coagulación química/Precipitación química  Filtración  Desinfección  Intercambio iónico  Ósmosis inversa Planta Potabilizadora de la ciudad de Rosario

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30 Desinfección Cloración: cloro gaseoso hipoclorito de sodio (liq) hipoclorito de calcio (sólido) cloraminas Ozonización Radiación UV

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32 Membranas para OI

33 Sistema de desmineralización por Ósmosis Inversa

34 Control de agua de bebida Análisis Microbiológico Análisis Químico

35 EVALUACION DE LA CALIDAD MICROBIOLOGICA Enfoque directoPATÓGENOS ( ?) Enfoque IndirectoMICROORGANISMOS INDICADORES Estos no tienen necesariamente una relación directa con el nº de patógenos presentes en una muestra de agua, sino que se dirigen más a evaluar el grado en que ha sido contaminada el agua con heces humanas o de otros animales de sangre caliente.

36 CARACTERISTICAS DESEABLES DE ORGANISMOS INDICADORES  Deben ser útiles tanto para agua cruda o tratada.  Los organismos indicadores deben estar presentes en agua de alcantarillado y residuales cuando existen patógenos.  Deben estar presentes en agua contaminada cuando no existan patógenos.  Deben estar presentes en el agua contaminada en nº mayor que los organismos patógenos.  La población de organismos indicadores debe tener una correlación con el grado de contaminación.  Deben ser fáciles de identificar mediante pruebas de laboratorio simples y en período de tiempo corto.  No deben multiplicarse en condiciones en que los patógenos no lo hacen.  El tiempo de supervivencia en condiciones desfavorables debe ser mayor que para los patógenos.  Además deben ser más resistentes a los desinfectantes que los patógenos.

37 Microorganismos indicadores En vez de intentar determinar el riesgo real de una enfermedad específica mediante el consumo de agua, esta prueba brinda una medida de la posibilidad de transmisión por agua de cualquier tipo de enfermedad como consecuencia de la contaminación fecal.

38 MICROORGANISMOS INDICADORES GRUPO COLIFORMES Método de las diluciones múltiples (NMP) Método de Filtración por Membrana COLIFORMES FECALES STREPTOCOCOS FECALES

39 Toma de muestra para análisis microbiológico Utilizar frascos de vidrio neutro de 250 ml de capacidad con tapa esmerilada de boca mediana esterilizados o recipiente plástico esterilizado (comerciales). Si se deben extraer muestras que tengan tratamientos con cloro o cloraminas, deben agregarse uno miligramos de tiosulfato de sodio antes de la esterilización para neutralizar el cloro.

40 Un litro de agua en envase de vidrio neutro o plástico perfectamente lavado y enjuagado varias veces con el agua a analizar. Cuidar que no se introduzcan sustancias extrañas con tapones que no corresponden al envase (corchos, etc.). Si se trata de perforaciones nuevas, el pozo debe trabajar durante dos horas diarias por el lapso de un mes como mínimo antes de evaluar la calidad. Si son instalaciones en desuso, dejar correr el agua por ocho o diez horas para purgar la cañería. Toma de muestra para análisis químico

41 Grupo coliformes Método de NMP o diluciones múltiples

42 Otros métodos

43 Filtración por membrana

44 Código Alimentario Argentino Características Microbiológicas: Bacterias coliformes: NMP a 37 °C- 48 hs. (Caldo Mc Conkey o Lauril Sulfato), en 100 ml: igual o menor de 3. Escherichia coli: ausencia en 100 ml. Pseudomonas aeruginosa: ausencia en 100 ml. En la evaluación de la potabilidad del agua ubicada en reservorios de almacenamiento domiciliario deberá incluirse entre los parámetros microbiológicos a controlar el recuento de bacterias mesófilas en agar (APC - 24 hs. a 37 °C): en el caso de que el recuento supere las 500 UFC/ml y se cumplan el resto de los parámetros indicados, sólo se deberá exigir la higienización del reservorio y un nuevo recuento. En las aguas ubicadas en los reservorios domiciliarios no es obligatoria la presencia de cloro activo.

45 Escherichia coli Repique en Agar Levine Pruebas bioquímicas: Citrato de Simmons

46 Mesófilos Aerobios Totales (PCA) Siembra en placa

47 Pseudomona aeruginosa Agar cetrimide Pigmento –Luz UV

48 ANÁLISIS FISICO-QUÍMICO Parámetros FísicosEvaluación de tratamiento adecuado. (turbidez, olor, etc) Parámetros químicos Capaces de condicionar la aceptabilidad de un agua. (influencias sobre el sabor, el olor, económicos, etc.) Capaces de producir daño a la salud.(nitratos, flúor, arsénico, plomo, etc. )

49 Código Alimentario Argentino CAPITULO XII BEBIDAS HIDRICAS, AGUA Y AGUA GASIFICADA AGUA POTABLE Artículo 982 - (Res Conj. SPRyRS y SAGPyA N° 68/2007 y N° 196/2007) “Con las denominaciones de Agua potable de suministro público y Agua potable de uso domiciliario, se entiende la que es apta para la alimentación y uso doméstico: no deberá contener substancias o cuerpos extraños de origen biológico, orgánico, inorgánico o radiactivo en tenores tales que la hagan peligrosa para la salud. Deberá presentar sabor agradable y ser prácticamente incolora, inodora, límpida y transparente. El agua potable de uso domiciliario es el agua proveniente de un suministro público, de un pozo o de otra fuente, ubicada en los reservorios o depósitos domiciliarios.

50 Características físicas: Turbiedad: máx. 3 N T U: Color: máx. 5 escala Pt-Co; Olor: sin olores extraños.

51 Características químicas pH: 6,5 - 8,5;

52 Solidos solubles totales Sólidos disueltos totales, máx.: 1500 mg/l; Método: evaporación de 100 ml de agua en cápsula de porcelana previamente tarada Aspectos de salud No existe evidencia de reacciones fisiológicas nocivas en personas que consumen agua con valores superiores. Alto contenido de sales disueltas confieren mal sabor al agua

53 Amoníaco (NH4+) máx.: 0,20 mg/l Método de Nessler Reactivo de Nessler: Ioduro mercúrico y potásico en medio alcalino. Coloración amarilla. Comparación visual (semicuantitativo) Lectura colorimétrica Valores superiores alertan sobre contaminación microbiana, por utilización de N orgánicos

54 Nitrito (NO 2 - ) máx.: 0,10 mg/l Método de Ilosvay - von Ilosva Rvos.: α-Naftil amina Ácido sulfanílico Coloración: rosada Lectura colorimétrica El límite no tiene relación con riesgo para la salud. Alerta de contaminación microbiana

55 Nitrato (NO3-,) máx.: 45 mg/l Método del Ácido Fenoldisulfónico Aspectos de salud: Metahemoglobinemia, en lactantes, pH gastrointestinal alto, bacterias intestinales capaces de producir nitritos, hemoglobina fetal más fácilmente oxidable. Incapacidad de transportar O 2 Cianosis Carcinogenisidad de nitrosaminas Nitratos ingeridos pasan a nitritos en zonas de acidez baja, Con posible formación de nitrosaminas, algunas cancerígenas Cáncer gástrico

56 Cloruro (Cl-) máx.: 350 mg/l Método de Mohr Rvos.: Nitrato de Plata Indicador: Cromato de Potasio Aspectos de salud: Está relacionado directamente con la actividad osmótica del Liq. Extracelular Genera mal sabor al agua dependiendo del catión que lo acompañe ( Na, Ca y K)

57 Dureza total (CaCO3) máx.: 400 mg/l Dureza temporal y Dureza permanente Titulación con EDTA Buffer pH 10 Indicador: Negro de Eriocromo T Dureza como CaCO3 Interpretación 0-75 agua blanda 75-150 agua poco dura 150-300 agua dura > 300 agua muy dura

58 Aspectos de salud Ca y Mg no se consideran iones que afecten la salud, salvo el Mg cuando se asocia con Sulfato, que tiene efecto laxante. Otros aspectos Depósito de incrustaciones en cañerías y utensilios de cocina ( trat. de intercambio iónico), gasto excesivo de jabón

59 Alcalinidad Método: Titulación con H2SO4 Indicadores: Fenoftaleína- Heliantina CO 3 = + H + CO 3 H - + H + CO 3 H 2 Aguas muy poco alcalinas ----Corrosión CO 3 H – en niveles adecuados– Buen sabor

60 Sulfatos (SO4=) máx.: 400 mg/l; Método: precipitación con Cloruro de Bario en medio ácido Filtración con papel de filtro sin cenizas y calcinación Gravimétrico Aspecto de salud Niveles altos de Sulfatos provocan diarrea, especialmente en individuos no acostumbrados El sulfato es usado como agente coagulante en procesos de potabilización

61 Arsénico (As) máx.: 0,01 mg/l Método de Vasak-Sedivec Aparato de Gutzeit Rvos.: Dietil-ditiocarbamato de plata en piridina Colorimétrico Efectos sobre la salud: Hiperpigmentación, hiperqueratorisis y cáncer de piel y cáncer de pulmón

62 La autoridad sanitaria competente podrá admitir valores distintos si la composición normal del agua de la zona y la imposibilidad de aplicar tecnologías de corrección lo hicieran necesario. El agua envasada en esas condiciones deberá consignar en el rotulado la localidad de elaboración y no podrá expenderse fuera de ella. Para aquellas regiones del país con suelos de alto contenido de arsénico, se establece un plazo de hasta 5 años para adecuarse al valor de 0,01 mg/l.

63 (Modificado por Resolución Conjunta SPReI N° 34/2012 y SAGyP N° 50/2012): Prorrógase el plazo de cinco (5) años previsto para alcanzar el valor de 0,01 mg/l de arsénico hasta contar con los resultados del estudio “Hidroarsenicismo y Saneamiento Básico en la República Argentina – Estudios básicos para el establecimiento de criterios y prioridades sanitarias en cobertura y calidad de aguas” cuyos términos fueron elaborados por la Subsecretaría de Recursos Hídricos del Ministerio de Planificación Federal.

64 Arsénico en Argentina

65 Imagen obtenida de una publicación de ENRESS

66 Fluoruro Temperatura media y máxima del año (°C) 21,5 - 26,2, contenido límite recomendado de Flúor (mg/l), límite inferior: 0,7: límite superior: 1,0: Método: decoloración de la laca formada por Alizarín sulfonato de sodio y sales de Zirconio Efectos sobre la salud Niveles bajos de fluoruro protege el esmalte dental Altos niveles provocan manchado del esmalte dental y fluorosis esquelética con riesgo de fracturas.

67 Hierro total (Fe) máx.: 0,30 mg/l; Método: Formación de complejo con SCN - en medio reductor Colorimétrico Manganeso (Mn) máx.: 0,10 mg/l; Método: Oxidación con Periodato con formación de Permanganato ( violeta) Colorimétrico Provocan coloración en el agua y manchado de artefactos sanitarios por precipitación ( óxido férrico insoluble)

68 Cadmio (Cd) máx.: 0,005 mg/l; Cinc (Zn) máx.: 5,0 mg/l; Cobre (Cu) máx.: 1,00 mg/l; Cromo (Cr) máx.: 0,05 mg/l; Mercurio (Hg) máx.: 0,001 mg/l Niquel (Ni) máx.: 0,02 mg/l; Método: Absorción atómica (AA)