Relatório 02

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos 
Departamento de Engenharia de Alimentos
ZEA0663 – Físico Química dos Alimentos
	
Relatório da Aula Prática de ZEA0663 – Físico Química dos Alimentos
Aula Prática 2: Densidade
	
João Marcos Vianna- 8968129
Camila Tonetti - 8524110
Mariana Ritt-7653401
Taynara Saviani-9050722
 Prof. Dr. Paulo José do Amaral Sobral
Pirassununga – SP
Outubro/2018
Sumário
1.Introdução	3
2.Objetivos	5
3.Metodologia	5
4.Resultados e Discussão	6
5.Conclusão	9
6. Referências Bibliográficas	9
1.Introdução
A gelatina é produzida a partir da hidrólise parcial do colágeno animal, normalmente utilizando-se peles e ossos de suínos e bovinos, dos quais obtém-se hidrolisados proteicos. Tal processo é uma alternativa encontrada para aproveitamento dos subprodutos de origem animal. A extração da gelatina pode ser feita por hidrólise ácida ou alcalina, seguida de purificação e concentração, secagem, moagem, peneiramento e mistura. O produto obtido é muito utilizado pela indústria alimentícia para dar estabilidade, elasticidade e consistência aos alimentos, sendo também um substituto de gordura e consequente redução calórica (ROJAS; GOZZO, 2017). Em sua composição, a gelatina possui majoritariamente proteínas, com cerca de 90% m/m, e umidade de 10,5% m/m (BUENO, 2008). Nesse trabalho, foi utilizada como matéria prima uma solução “mãe” de gelatina suína, a partir da qual foram feitas diluições de diferentes concentrações, utilizadas para determinação da densidade da gelatina.
A densidade absoluta (ρ) de uma substância qualquer de massa m e volume V é defina por ρ = m/V, isso é, a razão entre sua massa pelo volume que a mesma ocupa. Essa propriedade é variável de acordo com a temperatura da substância, visto que a mesma altera de volume com a temperatura. A densidade relativa, por sua vez, é a razão entre a densidade absoluta de duas substâncias (CÉSAR; PAOLI; ANDRADE, 2004). 
O picnômetro, ilustrado na Figura 1, é um instrumento laboratorial utilizado para medir a densidade relativa de fluidos, visto que se trata de um frasco de vidro que pode ser preenchido com fluidos, de forma que o volume dos mesmos seja invariável. Ele possui uma abertura superior na qual pode ser acoplado um termômetro, fato muito importante para determinação da temperatura e consequentemente da densidade á dada temperatura, visto que a densidade varia de acordo com a temperatura, como já explicitado (CÉSAR; PAOLI; ANDRADE, 2004). 
Figura 1 – Modelo de picnômetro utilizado na aula prática
Fonte: Roteiro de aula prática, 2018
Ao realizar a pesagem do picnômetro vazio e preenchido com os fluidos 1 e 2, a densidade relativa pode ser determinada, sendo a mesma obtida pela fórmula abaixo:
, à temperatura T,
sendo m2 e m1 as massas do picnômetro cheio com o líquido 2 e 1, respectivamente, subtraídas da massa do picnômetro vazio (CÉSAR; PAOLI; ANDRADE, 2004).
Como já visto, o volume V ocupado pelo picnômetro, se cheio, é invariável, portanto os volumes da equação acima se cancelam e obtém-se a razão entre as massas das substâncias. Sabendo-se a densidade absoluta de um dos fluidos, é possível obter a densidade absoluta do outro (CÉSAR; PAOLI; ANDRADE, 2004).
No presente experimento, objetivou-se também a determinação da densidade de grãos de soja utilizando-se a técnica de deslocamento de líquido. A importância desse parâmetro está relacionada com a qualidade dos grãos de soja, que é alterada pelo teor de água do produto (ALENCAR et al., 2009). No Brasil, é permitido comercializar soja com teor de água de até 14% b.u. (BRASIL, 1983), sendo a produção brasileira responsável por boa parcela da produção mundial de soja.
A técnica de deslocamento de líquido utilizando-se picnômetro baseia-se, também, na obtenção de densidade relativa, a partir da qual tem-se por finalidade encontrar a densidade absoluta de uma substância sólida. A densidade relativa entre o sólido e o líquido deslocado () pode ser encontrada a partir da expressão (SAMPAIO; FRANÇA; BRAGA, 2007):
, à temperatura T,
onde M2 é a massa do conjunto picnômetro com amostra sólida, M1 do picnômetro vazio, M4 do picnômetro preenchido com líquido, M3 do conjunto picnômetro com líquido e sólido, msólido é a massa da amostra sólida e mliq_desl é a massa do líquido que ocupa o volume correspondente do sólido. Sabendo a densidade do líquido utilizado, é possível, então, determinar a densidade do sólido em questão (SAMPAIO; FRANÇA; BRAGA, 2007).
2.Objetivos
	Utilizando o método da picnometria, determinar a densidade de soluções de macromoléculas, preparadas com água destilada e gelatina suína em diferentes concentrações: 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 g/ 100 mL de água destilada. Comparar os efeitos das diferentes concentrações nas densidades obtidas.
	Determinar a densidade de grãos de soja, utilizando a técnica de deslocamento de líquido, com um picnômetro.
	
3.Materiais e Métodos
Lista de materiais:
-3 pipetas volumétricas: de 25 mL, de 20 mL e de 15 mL
-4 balões volumétricos (100 mL)
-1 pipeta de Pasteur
-5 béqueres
-Picnômetro
-Termômetro
-2 peras
-balança analítica
-solução de gelatina suína (1 g/100mL)
- água destilada filtrada
Para se determinar a densidade de soluções de macromoléculas, utilizou-se a solução “mãe” de gelatina, previamente preparada, para quatro soluções de distintas concentrações: 0,2, 0,3, 0,4 e 0,5 g/100 mL de água. Ao colocar em balões volumétricos de 100 mL, a solução de cada concentração foi escorrida pela parede do balão e misturando algumas vezes. Está etapa é muito importante para evitar, ao máximo, a formação de espuma nas soluções a serem preparadas.
O picnômetro, com capacidade de 50 mL, foi fornecido completamente seco e limpo. Este foi pesado vazio e seco e, em seguida, sendo pesado com água destilada até que o picnômetro estivesse completo para, depois, ser inserido o termômetro. Tomando, sempre, cuidado para que não ocorresse a aeração excessiva da solução, o que acarretaria em uma diminuição de sua densidade.
Após essa etapa, garantindo que o picnômetro estivesse completamente seco, ajustou-se a temperatura para 25 graus Celsius, através do calor das mãos. Secando a saída de água com o auxílio do papel, imediatamente, realizou-se a sua pesagem. Esse mesmo procedimento foi realizado para as diferentes soluções preparadas no início da aula pratica, sempre iniciando da mais diluída para a mais concentrada. Lembrando que a cada pesagem, lavou-se o picnômetro com a solução que foi pesada, sendo de, aproximadamente, 10 mL de solução.
Já a densidade de sólidos de soja, não realizada por este grupo pois as amostras não estavam disponíveis com foi realizada a aula prática.
4.Resultados e Discussão
Primeiramente foram determinadas as concentrações das cinco soluções de gelatina. 
[
· 
· 
· 
· 
· 
Posteriormente, encontrou-se a massa de 31,8075 g para o Picnômetro de 50 mL vazio e a massa de 81,0627 g de Picnômetro com água destilada a 25°C, e assim pôde-se calcular o volume do Picnômetro, através da fórmula:
Wo = massa do Picnômetro com água destilada a 25°C,
We = massa do Picnômetro vazio 
 ρo = densidade da água. (Foi usado ρo = 0,9970 g/mL, encontrado na Tabela de densidade da água em diversas temperaturas (TABELA... 2018))
. 	Em seguida, pesou-se o Picnômetro com cada uma das soluções de gelatina a 25°C, encontrando os valores contidos na Tabela 1.
Tabela 1 – Massa da Solução de gelatina + Picnômetro
	Solução
	Massa – Solução gelatina + Picnômetro (g)
	2
	81,0718
	3
	81,0702 
	4
	81,0940
	5
	81,0966
Fonte: Autoria Própria
Através das massas encontradas, calculou-se a densidade de cada uma das soluções de gelatina, através da fórmula:
W = massa da solução de gelatina + Picnômetro a 25°C, 
We = massa do Picnômetro vazio 31,8075
Vp = volume calculado do Picnômetro.49,41 mL
Dessa forma, as densidades das soluções foram organizadas na Tabela 2.
Tabela 2 – Densidade das Soluções de gelatina.
	Solução
	Densidade (g/mL)
	2
	0,99705
	3
	0,99701
	4
	0,997505
	0,99755
Fonte: Autoria Própria.
Analisando os resultados apresentados nas tabelas, observa-se que a densidade das soluções está aumentando à medida que as concentrações também aumentam, ou seja, a solução de 20mL de gelatina em 100 mL de água, apresenta a menor densidade enquanto que a de 50 mL de solução de gelatina em 100mL de água apresenta maior densidade. Pode-se observar que a densidade da solução 3 mostrou um resultado menor que a solução 2, o que pode ter acontecido devido a erros experimentais ou erros relacionados a medição de temperatura a qual todas as soluções deviam estar a uma temperatura de 25°C, uma vez que a mesma influencia na densidade de uma solução.
Não foi possível dizer nada sobre o experimento da densidade da soja, pois a mesma após colocada em solução inchou e não foi possível retirá-la do picnômetro e em seguida dar continuidade dos experimentos.
5.Conclusão
Após a realização da aula prática de densidade, foi possível verificar que conforme aumenta a concentração da gelatina, ocorre uma variação em sua densidade. Porém, como visto nos resultados, pode-se perceber que a solução 3 apresentou uma menor densidade quando comparada a anterior, de menor concentração, isso pode ter ocorrido por erros experimentais e de manipulação. 
	Já a densidade para a soja não foi realizada por problemas na amostra. 
	Por fim, pode-se dizer que a determinação da densidade pelo método da picnometria, é um ensaio barato, tornando-o facilmente aplicável tanto para soluções de macromoléculas como em soluções de baixo peso molecular. 
6.Referências Bibliográficas
TABELA de Densidade da Água em diversas temperaturas. Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/almanaque/421-densidadeda-agua-em-diversastemperaturas.html> Acesso em: 07 out. 2018.
ROJAS, Valquiria Maeda; GOZZO, Angela Maria. Extração e caracterização de gelatina de subprodutos suínos. Brazilian Journal Of Food Research. Campo Mourão, v. 8, n.2 p. 98-115. Abr./jun. 2017. Disponível em: <https://periodicos.utfpr.edu.br/rebrapa/article/view/4933/pdf>. Acesso em: 6 out. 2018.
BUENO, Camila Morais Marques. Extração e caracterização de gelatina de pele de tilápia e aplicação como agente encapsulante de óleo de salmão em micropartículas obtidas por coacervação complexa. 2008. 133 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Alimentos e Nutrição, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2008. Disponível em: <http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/255976/1/Bueno_CamilaMoraisMarques_M.pdf>. Acesso em: 6 out. 2018.
ALENCAR, E. R. et al. Qualidade dos grãos de soja armazenados em diferentes condições. R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental. Campina Grande, v.13, n.5, p.606-613, 2009. Disponível em: < https://www.researchgate.net/profile/Leda_Faroni/publication/240972433_Qualidade_dos_graos_de_soja_armazenados_em_diferentes_condicoes/links/0f31753225cfe48b35000000/Qualidade-dos-graos-de-soja-armazenados-em-diferentes-condicoes.pdf>. Acesso em: 6 out. 2018.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Portaria nº 262 de 23.11.1983, D.O.U. 25.11.1983, Brasília/DF.
Roteiro de Aula Prática.
CÉSAR, Janaína; PAOLI, Marco-Aurélio de; ANDRADE, João Carlos de. A Determinação da Densidade de Sólidos e Líquidos. 2004. Chemkeys. Licenciado sob Creative Commons (BY-NC-SA). Disponível em: < http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/11544/articleI.pdf?sequence=3>. Acesso em: 6 out. 2018.
SAMPAIO, J. A.; FRANÇA, S. C. A.; BRAGA, P. F. A. Tratamento de minérios: práticas laboratoriais. Rio de Janeiro: CETEM, 2007. 570p. Disponível em: <http://mineralis.cetem.gov.br/handle/cetem/544>. Acesso em: 6. out. 2018. 
10