Congelación del agua

Estructura cristalina del agua

A presión atmosférica, las moléculas de agua se estructuran de manera tetraédrica, en virtud del enlace de hidrógeno. Por esto, las moléculas de agua no se amontonan de manera compacta, sino que están espaciadas; por lo tanto, la densidad del hielo es menor que la del agua (alrededor de 0,9). El cristal de hielo tiene una estructura hexagonal compacta (a = 7,5 Å, c = 7,3 Å).

Estructura de la molécula de agua

Punto triple del agua

                                                                                                                                       

Etapas de la congelación del agua

NucleaciónCrecimiento de los cristales

Cristales de hielo

Nucleación

Asociación de moléculas de agua para formar una pequeña partícula ordenada y estable (núcleos cristalinos ó gérmenes).

Crecimiento

Adición organizada de moléculas de agua a los núcleos cristalinos formados.

Efecto de la velocidad de congelación

Velocidades lentas: formación de pocos cristales de hielo de tamaño grande

Velocidades rápidas: formación de muchos cristales de hielo de tamaño pequeño

Cristales de hielo en el helado

Recristalización

Durante el almacenamiento hay una tendencia de los pequeños cristales a unirse entre ellos formando otros de mayor tamaño. Esto se debe a que los pequeños cristales resultan más inestables que los grandes al poseer más energía en la superficie por unidad de masa.

Este fenómeno es más acentuado si se almacena el producto a temperaturas cercanas a 0ºC. Cuanto más baja es la temperatura, menores son los efectos, considerándose casi despreciables por debajo de -60ºC.

Importancia de los cristales de hielo en la calidad del alimento

Integridad

Textura

Forma

Capacidad de eliminar calor