Introducción 

El agua contenida en los alimentos juega un papel fundamental en diversos aspectos relacionados con la industria alimentaria y el campo del desarrollo e investigación en alimentos. La cantidad de sólidos es inversamente proporcional al contenido de agua en el alimento el cual influye en la elección de las condiciones de proceso y de almacenamiento y determina el tipo de empaque, por lo que es un factor de importancia económica. para ello se determina los isotermas de adsorsion y desorción que son de fundamental importancia en cuanto estas predicciones. La estabilidad del alimento depende en gran medida de su contenido de agua, ya que ésta es necesaria para el crecimiento microbiano.

Isoterma de desorción
El proceso de desorción se inicia con un estado húmedo del producto. Es el efecto contrario de la absorción. El punto final de la deshidratación de un alimento. Se determina por la actividad de agua deseada en el producto final.

Las isotermas de sorción de humedad (MSI) son representaciones gráficas de p/p0 versus el contenido de agua (expresado como masa de agua por unidad de masa de materia seca) a la misma temperatura constante. La información obtenida con las MSI es útil: 

• En los procesos de concentración y deshidratación porque la RVP está relacionada con la facilidad o dificultad de eliminar agua.
• Para formular mezclas de alimentos evitando la migración de humedad entre los diversos ingredientes.
• Para determinar la impermeabilidad (propiedades barrera antigases) requerida en el material de envasado.
• Para determinar el contenido de humedad que impide el crecimiento de los microorganismos de interés.
• Para predecir la estabilidad química y física de los alimentos, en función del contenido de agua. 

La isoterma de desorción equivale al proceso de deshidratación y refleja la forma como se pierde agua, con base a curvas se diseñan los sistemas de almacenamiento, de secado, de rehidratación, etcétera, además de que ayudan a predecir la estabilidad de los alimentos almacenados en distintas condiciones. 

Para su elaboración es preciso calcular el contenido de humedad y la actividad del agua en el alimento, cuando se alcanza el equilibrio en un sistema cerrado; para medir el primero se utilizan los métodos tradicionales ya conocidos, y para la aa se pueden emplear diferentes sistemas basados en las mediciones de la presión de vapor, de la temperatura de rocío, del abatimiento del punto de congelamiento, de las temperaturas de bulbos húmedo y seco, etcétera.
El contenido de humedad es la relación que existe entre el peso de agua contenida en la muestra en estado natural y el peso de la muestra después de ser secada en el horno a una temperatura entre los 105°-110° C.
La actividad de agua (aw) es la cantidad de agua libre en el alimento, es decir, el agua disponible para el crecimiento de microorganismos y para que se puedan llevar a cabo diferentes reacciones químicas.

En las isotermas de desorción de agua se puede distinguir tres zonas poco delimitadas que indican la forma en que el agua se encuentra ligada a los alimentos:

Zona a) Es el agua mas fuertemente ligada y menos móvil.
Zona b) Comprende el agua correspondiente a las capas de hidratación de los constituyentes solubles, es decir, proteínas, sales, azúcares, etc. 
Zona c) Representa la mayor parte del agua de los tejidos frescos. 

El agua menos ligada y más móvil de los alimentos aunque el punto de congelación está algo disminuido Cuando se trazan las isotermas de adsorción y desorción no hay superposición hablamos de un fenómeno de histéresis.
Es decir, para una misma humedad relativa (Aw) el contenido de agua será mayor en la desorción.

Como se determina los isotermas
Los valores de las isotermas pueden determinarse con base en ecuaciones matemáticas, como lo es la relación de Clausius Clapeyron con la que se predice la aa a cualquier temperatura (T, °K) cuando se conoce el calor de adsorción-desorción (Qs) a una humedad constante.
Se han propuesto ·más de 75 modelos matemáticos para representar las isotermas de diversos alimentos que se han dividido en cuatro grandes categorías; entre ellos JGstacan los representados por las ecuaciones de Langmuir, de BET, de AndersonGuggepheim, de Chung y de Pfost, de Iglesias y Chirifc, de Bradley, de Smith, de Hendcrson, etcétera.

Histéresis
Cuando los isotermas de absorción y desorción de humedad de un mismo producto son diferentes, al fenómeno de dichos procesos se le llama histéresis de desorción. Por lo general la zona de histéresis se da cuando la actividad de agua se presente diferentes contenidos de humedad durante la absorción y desorción.

La histéresis se presenta cuando el proceso de adsorción sigue una trayectoria y el proceso de desorción otra diferente, se forma lo que se conoce como ciclo de histéresis. La histéresis es consecuencia de que durante la desorción suceden interacciones entre los componentes del alimento, de modo que los sitios físicos polares donde ocurre la adsorción se pierden. En la parte inferior de la curva de adsorción, están los alimentos deshidratados, al aumentar el contenido de humedad, se encuentran los alimentos de humedad intermedia y luego los de alto contenido de humedad.

Una complicación adicional a es que una MSI preparada por adición de agua (resorción) a una muestra seca, no necesariamente se superpone sobre una isoterma preparada por desorción. Esta falta de coincidencia o desviación de ambas isotermas se conoce como histéresis. Típicamente, a cualquier cociente p/p₀ dado, el contenido de agua de la muestra será mayor durante la desorción que durante la resorción. Las MSI de los polímeros, compuestos vítreos de bajo peso molecular y muchos alimentos exhiben histéresis, como ocurre también cuando se alcanza el equilibrio total.

La magnitud de la histéresis (amplitud y longitud), la forma de las curvas y los puntos de iniciación y terminación del asa de histéresis puede variar considerablemente, dependiendo de factores tales como la naturaleza del alimento, los cambios físicos que experimenta cuando se quita o añade agua, la temperatura, la velocidad de desorción y el grado de eliminación de agua durante la desorción. El efecto de la temperatura es pronunciado; la histéresis frecuentemente no es detectable a altas temperaturas (~80°C) y generalmente se va haciendo cada vez más evidente a medida que se reduce la temperatura.

Articulo sobre determinación de isotermas
Vídeo sobre isotermas

Conclusión
Se puede concluir que la desorción es el punto final de la deshidratación de un alimento y se puede determinar por la actividad de agua deseada en el producto final.
Gracias a la generación de las isotermas de desorción y adsorción se pueden determinar muchos puntos importantes que se toman en cuenta para el almacenamiento y procesamiento de los alimentos, para lo cual se pueden determinar con ecuaciones matemáticas. 

Glosario

Actividad de agua: Se implementó para tener en cuenta la intensidad con el que el agua se asocia a dos diferentes componentes no acuosos.

Agua ligada: Agua que existe en la velocidad de solutos y otros constituyentes no acuosos y que exhibe propiedades significativamente distintas de las del agua masiva predominante en el mismo sistema.

ERH: Es una propiedad de la atmósfera en equilibrio con la muestra.

Histéresis: es la falta de coincidencia o desviación entre sus isotermas de sorción y desorción.

Puentes de agua: En los que la molécula de agua interactúa con dos sitios elegibles formadores de enlaces de hidrógeno de uno o más solutos.

RVP: Es una propiedad intrínseca de la muestra.

Urea: Es un buen ejemplo de soluto pequeño formador de enlaces de hidrógeno que por razones geométricas tienen un mercado afecto demoledor de la estructura normal del agua.

Bibliografia

• Badui D. S. Química de los alimentos. 4ta edición. Editorial Pearson. 2006.
• Baltes W. Química de los alimentos. 5ta edición. Editorial Acribia. 2007. 
• Fennema, O. R., Sanz P, B. (2000). Química de los alimentos (2a ed.). Zaragoza: Acribia.
• Viades T.J. Fenómenos de superficie. UNAM. 2013. 
• Pratt, C. W., & Cornely, K. (2012). Bioquímica. Manual Moderno.
• Voet, Voet & Pratt, 2007. Fundamentos de Bioquímica a Nivel Molecular. Editorial Médica panamericana.