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Aula 2 – ÁGUA Única substância que em 3 estados físicos; Principal componente do organismo e alimentos: - 60% do peso corporal do adulto; - 60–70% nas carnes e 90–95% nas verduras; Funciona na digestão, absorção, circulação e excreção; É imprescindível nos alimentos para que tenham qualidade aceitável para o consumidor. A água que se forma em virtude da oxidação dos alimentos: - 100g de lipídeos produzem 107,1g de água; - 100g de carboidratos produzem 55,1g de água; - 100g de proteínas produzem 41,3g de água. Tem que ser potável e sua falta causa desidratação que provocam os seguintes sintomas: - Sede acentuada; - Modificação na textura da pele; - Baixa da tensão no globo ocular; - Aumento de temperatura; - Perda de peso; - Confusão mental; - Delírio; - Abatimento; - Choque; - Morte. Elemento mais importante para o funcionamento da indústria de alimentos. Segundo o local de onde procede, se divide em: 1. Metereológica; 2. Subterrânea e 3. Superficial. Se origina da condensação do vapor de água atmosférica sendo, portanto, destilada e sem sais. O conteúdo de microrganismos patogênicos é praticamente nulo. Pode ser utilizada como água de bebidas, porém não serve para a indústria de alimentos pela sua exígua quantidade. A água forma no interior de terrenos depósitos líquidos denominados aquíferos ou lençóis freáticos. O aproveitamento desta água para fins industriais está sujeita a sua capacidade de produção (sentido do fluxo e velocidade). A água de poços artesianos preenche os requisitos para a utilização industrial, sob o aspecto químico. Representa a água resultante da precipitação que, caindo no solo, permanece em sua superfície (rios, lagos). É a água que tratada, tem a melhor serventia à indústria de alimentos. Medem e indicam características perceptíveis pelos sentidos. Incluem: cor, turbidez, odor e sabor. Indica a presença de substâncias de natureza orgânica, tais como taninos, ácido húmico e produtos de decomposição de lignina. Estas águas mancham materiais e afetam processos industriais. Refere-se a suspensão de materiais de qualquer natureza na água. Por exemplo, lama, areia, etc. que são indesejáveis na indústria de alimentos. Podem resultar das combinações de diversos fatores como presença de ácido sulfídrico, metano, dióxido de carbono, matérias orgânicas e substâncias minerais. Independente da origem, são indesejáveis na água. As características químicas da água são resultantes da presença de substâncias dissolvidas. Incluem: dureza, acidez, alcalinidade, sílica, ferro e manganês, gases e cloro residual. Os sais de cálcio e magnésio lixiviados pela água, em seu caminho através do solo, constituem o que se denomina “dureza”. Esses sais são prejudiciais no procedimento de limpeza e sanitização. Em temperaturas elevadas, tendem a formar incrustações que permitem a deposição de produtos altamente corrosivos, como soda cáustica, promovendo deterioração de equipamentos. De acordo com os teores de sais de cálcio e magnésio, expressos em mg/L de CaCO3, a água pode ser classificada em: Água mole Até 50mg/L Água moderadamente dura De 50 a 150mg/L Água dura De 150 a 300mg/L Água muito dura Acima de 300mg/L A acidez total representa os teores de dióxido de carbono livre, ácidos minerais e orgânicos e, ainda, sais de ácidos fortes, os quais por dissociação liberam íons hidrogênios para a solução. Qualquer tipo de acidez apresenta o inconveniente da corrosividade. Geralmente é devida a carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos de cálcio, magnésio, ferro, sódio, manganês, entre outros. A água que se apresenta alcalina aumenta a formação de precipitados e é capaz de neutralizar detergentes ácidos, exigindo maior concentração desses nos processos de limpeza. Em combinações com outros sais responsáveis pela dureza, produzem incrustações duríssimas e de difícil remoção em superfícies de troca de calor. Sais de ferro e manganês contidos em águas de uso em indústrias de alimentos podem provocar formação de depósitos e crostas de seus respectivos óxidos. Alguns sais de ferro colorem produtos e interferem em processos industriais. O gás carbônico e o oxigênio dissolvido, embora normais em água potável, em níveis de 10mg/L, são corrosivos para o ferro e liga de cobre. Também são corrosivos a estes metais o gás sulfídrico e o amoníaco, cujas presença indicam poluição em água potável. A água a ser utilizada na indústria de alimentos deve conter um residual de cloro, expresso em mg/L, podendo seguir as seguintes recomendações em função do uso: Uso geral na indústria de alimentos 5 – 7mg/L; Resfriamento de produtos enlatados esterilizados 6 – 10mg/L; Consumo humano: 0,2 – 2mg/L. É imprescindível que a água usada na indústria de alimentos receba tratamento correto para mantê-la dentro dos padrões microbiológicos adequados. A água industrial deve receber tratamento de desinfecção para eliminar microrganismos indesejáveis. Portanto, a água que abastece a indústria de alimentos e estabelecimentos afins deve possuir as seguintes características: Livre de material em suspensão; Clara e limpa, livre de sabor e odores indesejáveis; Baixa dureza; Baixo teor de óxido de ferro e de manganês; Isenta de microrganismos patogênicos. A Lei nº 9.433/1997, de 08 de janeiro de 1997 instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH) e criou o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SINGREH). O sistema nacional é composto por todos os órgãos competentes para implementação da política nacional: Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH), os Conselhos Regionais dos Estados, a Agência Nacional das Águas (ANA), os Comitês de Bacia Hidrográfica e as entidades civis de pesquisa no campo hídrico. A potabilidade da água compreende um rigoroso processo, respeitando os padrões de qualidade estabelecidos pela Portaria 2.914/2011* do Ministério da Saúde. *Em 2017, o Ministério da Saúde revogou a portaria 2.914 e criou o Código do SUS que abrange o conteúdo normativo da antiga Portaria. Atualmente, ela está incorporada pela PRC (Portaria de Consolidação) n° 5, de 28 de setembro de 2017no Anexo XX. Consolidação das normas sobre as ações e os serviços de saúde do Sistema Único de Saúde. Tipo de água Parâmetro VMP(1) Água para consumo humano Escherichia coli(2) Ausência em 100mL Água tratada Na saída do tratamento Coliformes totais (3) Ausência em 100mL No sistema de distribuição (reservatórios e rede) Escherichia coli Ausência em 100mL Coliformes totais (4) Sistemas ou soluções alternativas coletivas que abastecem menos de 20.000 habitantes Apenas uma amostra, entre as amostras examinadas no mês, poderá apresentar resultado positivo Sistemas ou soluções alternativas coletivas que abastecem a partir de 20.000 habitantes Ausência em 100mL em 95% das amostras examinadas no mês. NOTAS: (1) Valor Máximo Permitido. (2) Indicador de contaminação fecal. (3) Indicador de eficiência de tratamento. (4) Indicador de integridade do sistema de distribuição (reservatório e rede). A determinação do valor total da água em alimentos não é uma medida real da distribuição desta água e a forma de ligação da mesma com o alimento. Os valores aproximados são: Frutas: 70 a 90% Vegetais: 90 a 95% Carne: 60 a 70% Peixe: 70 a 80% Leite: 85 a 90% Ovo: 70 a 75% Água livre – fracamente ligada ao substrato; funciona como solvente; permite o crescimento dos microrganismos; permite as reações químicas; eliminada com facilidade. Água combinada – fortemente ligada ao substrato; não permite o crescimento dos microrganismos e nem as reações químicas; difícil de remover. aw- razão entre a pressão de vapor da água contida no alimento e a pressão de vapor da água pura na mesma temperatura aw= p/p0 Onde: p= pressão de vapor da solução p0= pressão de vapor dosolvente A partir dessa expressão, pode-se inferir que a maior atividade de água possível é 1,0 que corresponde ao valor da água pura (que não possui solutos em sua composição). Alimentos ricos em água os valores de aw estão acima de 0,90 favorecendo o desenvolvimento microbiano e as reações químicas. A célula microbiana cresce rapidamente em aw 0,995-0,980. Exceções: mofos xerofílicos que são micotoxigênicos crescem entre 0,85-0,60 e Staphylococcus aureus que cresce em aw entre 0,93-0,85 0,60 valor limitante Bactérias deterioradoras – 0,91 Coliformes – 0,95-0,96 Staphylococcus aureus – 0,86 Leveduras deterioradoras - 0,88 Leveduras osmofílicas – 0,60 Bolores deterioradores – 0,80 Bolores xerófilos – 0,65 O intervalo de aw no qual os microrganismos crescem é maior na sua temperatura ótima de crescimento. a) 0,98 e acima: carne frescas e peixe fresco; frutas e vegetais; leite e outros bebidas; vegetais enlatados em salmoura e frutas enlatadas em calda leve. b) Abaixo de 0,98 até 0,93: massa de tomate; carnes curadas; queijo Gouda; pão; queijo processado; salsichas cozidas; carnes e peixes levemente salgados. c) Abaixo de 0,93 até 0,85: carne seca, presunto cru, leite condensado, queijo cheddar maturado. d) Abaixo de 0,85 até 0,60: frutas desidratadas; farinhas; cereais; geleias; melado; pescado fortemente salgado; nozes; alguns queijos maturados. e) Abaixo de 0,60: chocolate; mel; macarrão; biscoitos; batata chips, leite em pó, vegetais desidratados. Microrganismos não se multiplicam abaixo de 0,60 mas podem permanecer viáveis por tempo prolongado. Carne curada - 0,87 a 0,95 Queijo parmesão - 0,68 a 0,76 Queijo (quase todos) - 0,91 a 1,00 Pão - 0,95 a 0,96 Ovo - 0,97 Carne fresca - > 0,95 Frutos do mar e frango fresco - > 0,98 Vegetais e frutas frescas - > 0,97 Caramelo - 0,60 a 0,65 Frutas secas - 0,51 a 0,89 Mel - 0,54 a 0,75 Farinha de trigo - 0,67 a 0,87 Arroz - 0,80 a 0,87 Gelatina - 0,82 a 0,94 Geléia de frutas - 0,75 a 0,80 Nozes - 0,66 a 0,84 Bolo assado - 0,90 a 0,94 Na determinação da aw, é condição essencial que a temperatura seja aferida, pois a temperatura da amostra/alimento modifica sua aw. De forma geral, quanto maior a temperatura, maior será a aw do alimento. Para determinar a atividade de água nos alimentos, é bastante comum o uso de equipamento chamado “medidor de atividade de água”, que utilizam para realizar a medida, sensores eletrolíticos e de umidade. A determinação da umidade do alimento é normalmente a primeira análise bromatológica a ser realizada na rotina analítica. A forma mais simples de obter esse valor é a utilização do método de perda por dessecação em estufa a 105ºC. A técnica consiste em pesar de 2 a 10 gramas de amostra (pulverizada) em cápsula de porcelana (com peso conhecido e previamente seca em estufa) e levar a estufa para aquecimento a 105ºC. Após 3 horas, retirar da estufa e resfriar em dessecador e pesar. Repetir as operações de aquecimento/resfriamento até peso constante. Onde: Pi = Peso inicial da amostra (amostra úmida) em gramas (descontado o peso da cápsula) Pf = Peso final da amostra (amostra seca) em gramas (descontado o peso da cápsula) Um técnico de laboratório de bromatologia, ao determinar a umidade de uma amostra de biscoitos através do método de perda por dessecação em estufa a 105ºC, pulverizou a amostra e realizou a análise utilizando triplicatas (Prova 1, Prova 2 e Prova 3), obtendo os valores de peso de acordo com a Tabela. Peso cápsula + amostra Antes de iniciar a secagem Após primeira secagem Após segunda secagem Após terceira secagem Prova 1 57,86g 57,79g 57,72g 57,71g Prova 2 64,08g 63,84g 63,62g 63,62g Prova 3 58,25g 58,12g 58,02g 58,01g Considere: Peso da cápsula utilizada para secar a Prova 1 = 54,34 g Peso da cápsula utilizada para secar a Prova 2 = 55,13 g Peso da cápsula utilizada para secar a Prova 3 = 53,40 g 1. Calcula-se Pi e Pf utilizando os pesos “antes de iniciar a secagem” e “após terceira secagem”, respectivamente: Prova 1: Pi = 57,86 – 54,34 = 3,52 g Prova 2: Pi = 64,08 – 55,13 = 8,95 g Prova 3: Pi = 58,25 – 53,40 = 4,85 g Prova 1: Pf = 57,71 – 54,34 = 3,37 g Prova 2: Pf = 63,62 – 55,13 = 8,49 g Prova 3: Pf = 58,01 – 53,40 = 4,61 g 2. Assim, aplicam-se os valores de Pi e Pf à fórmula e obtêm-se: Prova 1: Umidade = 4,26% (m/m) Prova 2: Umidade = 5,14% (m/m) Prova 3: Umidade = 4,95% (m/m) 3. Finalmente, calculam-se a média aritmética e o desvio padrão, para obter-se o valor de umidade da amostra de biscoito: Umidade = 4,78 ± 0,46% m/m (média ± desvio padrão) 1. Como a água interage com outras moléculas do alimento? 2. Diferencie água livre e água combinada. 3. O que é atividade de água? 4. Como é determinada a umidade dos alimentos? 5. Qual é a diferença entre umidade e atividade de água?
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