aula 2 água e umidade FLS (1)

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Água 
Disciplina: Bromatologia e Tecnologia de Alimentos 
Prof.ª Fabiana Lindenberg 
Água 
 Através da água ocorre a mobilidade das 
moléculas, permitindo as reações químicas, 
bioquímicas e físico-químicas do alimento, 
 
além dos microrganismos utilizarem esta 
fração do alimento como substrato. 
Água 
 As moléculas de água se ligam entre si através de 
pontes de hidrogênio. 
 
 A união entre as moléculas da água está relacionada às 
formas químicas que a água pode se encontrar 
facilitando ou não as pontes de hidrogênio. 
 
Água 
 No estado sólido, as moléculas apresentam uma 
distância menor do que no estado líquido. 
 
 Esta distância molecular está relacionada às pontes 
de hidrogênio, onde todas as moléculas da água estão 
unidas entre si. 
Água 
 No estado sólido sob forma de cristais de gelo, a água 
diminui sua densidade, diminui sua mobilidade molecular 
impedindo interações químicas e consequentemente 
reações metabólicas e de deteriorações. 
 
Água 
 As ligações de hidrogênio nas moléculas do gelo são mais 
espaçadas e organizadas, formando uma estrutura rígida de 
forma hexagonal, que faz as moléculas ocupar um espaço bem 
maior do que ocupariam se estivessem no estado líquido. 
 
 É inclusive por isso que se colocarmos água no volume 
total de uma garrafa e a colocarmos posteriormente em 
um refrigerador, seu volume se expandirá e a garrafa irá 
rachar. 
Água 
 A água sob a forma líquida tem a densidade 
aumentada, em relação à forma sólida, apresenta uma 
distância molecular maior permitindo assim a 
mobilidade das moléculas, favorecendo com isso todas 
as interações químicas. 
A Importância da Água 
No organismo humano: 
 Todas as reações que acontecem no organismo são em 
solução aquosa; 
 PTNs, membranas, enzimas, mitocôndria e hormônios 
dependem da presença de água para serem funcionais. 
 
No alimento: 
 Consistência, aspecto, cor  quantidade de água presente; 
 Desenvolvimento de microrganismos  quantidade de água 
presente. 
 
Principal constituinte dos alimentos 
Reações químicas 
Alterações enzimáticas 
Crescimento microbiano 
H2O 
Quantidade influência na textura, na aparência e no sabor dos 
alimentos 
Propriedades Físicas 
 Estrutura – dois átomos de hidrogênio e um átomo de 
oxigênio 
 Peso molecular – 18,0153 
 Ponto de fusão – 0,00° C 
 Ponto de ebulição – 100,00° C 
 Estruturalmente: cada átomo de hidrogênio liga-se ao 
átomo de oxigênio compartilhando um par de elétrons. 
 
 Desta forma os átomos de hidrogênio adquirem caráter 
positivo, de prótons (Tendo afinidade por elétrons, 
tornando a molécula de água polar) . 
 
 Sólido Líquido Gasoso 
A Água nos Alimentos 
O conteúdo de água de um alimento é expresso pelo valor da 
determinação total de água que ele contém. Entretanto, esse 
valor não mostra a distribuição dessa água. 
 
 Laranja
Melancia
Banana
Morango
Abacate
Brócolis
Cenoura
Alface
Repolho
Batata
50 - 75
70 -80
85 - 90
70 - 75
85
70
85
95
90
80
ALIMENTOS % DE ÁGUA
90
95
75
90
Frutas
Vegetais
Carne
Peixe
Leite
Ovo
Água livre X Água ligada ou combinada 
Água Livre 
 Fracamente ligada ao substrato; 
 
 Funciona como meio para reações químicas e 
enzimáticas; 
 
 Permite o desenvolvimento de microrganismos; 
 
 Pode ser facilmente eliminada por processos de 
secagem e desidratação. 
Água Ligada ou Combinada 
 Fortemente ligada ao substrato; 
 
Não está disponível para o crescimento 
microbiano; 
 
Não atua como meio para reações; 
 
Mais difícil de ser eliminada. 
Atividade de Água (Aw) 
Atividade de Água (Aw) 
Teor de água livre X Conservação do alimento 
 
Expressa a disponibilidade de água no alimento = Teor de água livre 
Atividade de Água (Aw) 
Expressa a disponibilidade de água no alimento = Teor de água livre 
• Medidor de Aa 
Atividade de Água (Aw) 
• Valor máximo da atividade da água: 1,0 (água pura). 
 
• Valores de atividade acima de 0,9: pode haver a 
formação de soluções diluídas com componentes do 
alimento que servirão de substrato para os 
microrganismos poderem crescer. 
 
Atividade de Água (Aw) 
Teor de água livre X Conservação do alimento 
 
 Aw > 0,9  favorece crescimento microbiano 
 
 Aw entre 0,4 e 0,8  Possibilidade de reações químicas e enzimáticas 
 
 Aw próximo a 0,6  Pouco ou nenhum desenvolvimento microbiano 
 
 Aw < 0,3  água fortemente ligada ao alimento  ligação com 
outros grupos polares 
Classificação de Aw 
Sob o ponto de vista do desenvolvimento 
microbiano: 
 
 Aw elevada - ↑ 0,85 
 
 Aw intermediária - entre 0,6 e 0,85 
 
 Aw baixa - ↓ 0,60 
 
Valor Ótimo de Aw 
 Valor ótimo - ↑ desenvolvimento de microrganismos 
 Valor mínimo - abaixo deste valor não há 
desenvolvimento de microrganismos 
 
 Este valor não é pré-determinado, depende de gênero para 
gênero e de espécie para espécie. 
 
Ex: 
 Bactérias – Aw > 0,8 
 
 Leveduras e mofos – Aw entre 0,75 e 0,70 
 
 
 
Aa mínima para alguns microrganismos: 
• Pseudomonas – 0,97 
• Escherichia – 0,96 
• Staphylococcus aureus – 0,86 
• Clostridium botulinum – 0,95 
• Bactérias halófilas (crescem em ambientes com altas 
concentrações de sais) – 0,75 
• Bolores xerófilos (crescem em condições secas) – 0,65 
• Leveduras osmófilas (tolerantes ao açúcar) – 0,60 
↓Aw 
Métodos de Preservação e Conservação 
Aplicação de técnicas e tecnologias com o objetivo 
de: 
 
 Preservação  garantir a integridade de produtos 
alimentícios. Ex: refrigeração ou congelamento 
 
 Conservação  impedir a deterioração de 
produtos alimentícios. Ex: pasteurização, 
apertização, secagem 
 
Pasteurização 
Apertização 
A apertização é a aplicação do 
processo térmico a um alimento 
acondicionado em uma 
embalagem hermética, resistente 
ao calor, a uma temperatura e um 
período de tempo cientificamente 
determinados, para atingir a 
esterilização comercial. 
Apertização 
Este processo corresponde ao 
aquecimento do produto já 
elaborado, envasado em latas, 
vidros, plásticos ou outros 
materiais e relativamente isentos 
de ar. 
Secagem ao sol, liofilização e estufa a 105⁰C 
Estufa 
Liofilizador 
Liofilização 
Combina a aplicação de frio, calor e vácuo em um só 
processo de conservação que leva à obtenção de 
produto com características muito especiais. 
 
VANTAGENS: 
 
•Excelente conservabilidade 
•Manutenção da estrutura e forma do alimento processado 
•Boa solubilidade dos alimentos em pó 
•Reidratação satisfatória de alimentos em pedaços 
•Diminui sensivelmente a perda de compostos responsáveis 
pelo aroma e sabor, bem como de vitaminas, previne 
reações que ocasionam aparecimentos de cor etc. 
Estufa ventilada 
Estufa ventilada 
REDUÇÃO DA ATIVIDADE DE ÁGUA EM 
ALIMENTOS 
Concentração 
Processo que remove somente parte da água dos alimentos 
(1/3 ou 2/3 da água). 
Ex: sucos concentrados, massa de tomate, leite 
condensado, geléias, doces em massa etc. 
Como a água é removida? 
•Evaporação (em forma de vapor) 
•Crioconcentração (em forma de gelo) 
• Processo de membranas ( em forma líquida) 
Concentração 
O processo de crioconcentração consiste em cristalizar a 
água de uma solução pelo resfriamento, ou seja, precipita-
se a água da solução aumentando a concentração do soluto 
no sistema. 
 
Neste processo a água é separada do meio líquido pela 
cristalização do gelo a baixa temperatura, seguida da 
remoção do gelo do líquido concentrado. 
Crioconcentração 
Extrato líquido do café sendo 
concentrado por crioconcentração. 
Concentração 
Concentração por membranas. 
Concentração 
É uma forma de conservação de alimentos 
•Economia de embalagem, transporte, armazenamento 
dos alimentos 
•A maioria dos alimentos líquidos é concentrada antes 
da desidratação pois a retirada da água por evaporadores é 
mais econômicado que por desidratadores; 
•Certos alimentos são preferidos na forma concentrada 
Alterações ocasionadas pela concentração 
Modificação da cor, aroma e sabor. 
OBJETIVOS DA DESIDRATAÇÃO 
• Aumentar o período de conservação dos alimentos: 
Inibir o crescimento de microrganismos, atividade de 
algumas enzimas e determinadas reações químicas 
por redução da Aw. 
Reduzir o peso e o volume dos alimentos para facilitar 
e baratear os custos de transporte e armazenamento. 
• Facilitar o uso e diversificar a oferta de produtos: 
Produtos de mais fácil utilização e com características 
organolépticas distintas. 
Influência das características químicas da 
água de consumo sobre a sua utilização 
industrial 
 Quando vai se instalar uma indústria de alimentos 
ou cozinha industrial em uma determinada região, 
uma das primeiras preocupações é relacionada com 
a qualidade da água que irá abastecê-la, sendo 
importante a dureza e alcalinidade da água. 
 Dureza : expressa os teores de minerais alcalino- 
terrosos (Ca++ e Mg ++, principalmente) da água. 
Esse íons tem alta afinidade por água. 
- De acordo com a dureza as águas podem ser 
classificadas em: 
 Dureza branda : 14-56 ppm de CaCO3 
 
Dureza mediana : 70 – 140 ppm 
 
Dureza dura: 154 – 280 ppm 
 
 A alcalinidade expressa o tipo de ânion alcalino 
presente na água, podendo ocorrer hidróxido (OH), 
carbonato (CO3-2 e bicarbonato (HCO3). 
 
 Sendo que os dois últimos são degradados pela ação 
do calor, formando óxidos de cálcio e magnésio e 
CO2, possibilitando o processo conhecido 
abrandamento da dureza da água. 
 Nas caldeiras a formação de óxidos de cálcio e 
magnésio não é interessante, pois esse material se 
acumula no interior da caldeira causando o que se 
conhece como “incrustação”. 
 
 A incrustação prejudica a troca de calor nas 
serpentinas do aparelho e pode causar obstruções 
de dutos e válvulas, responsável pela maioria de 
acidentes com caldeiras, neste caso recomenda-se 
a utilização de quelantes de cátions (EDTA, citrato, 
etc.) para impedir a formação de óxidos. 
Caldeira – equipamento utilizado para produção de calor, para o 
aquecimento através de serpentinas que envolve as panelas 
industriais. 
Incrustações 
 Cocção 
 A presença de teor elevado de minerais alcalino-
terrosos na água afeta a temperatura de ebulição 
da água, causando a sua elevação, com isto, aumenta 
a necessidade de produção de calor e 
consequentemente o tempo necessário para cocção. 
 
 Caso a dureza da água seja elevada recomenda o 
pré-aquecimento da água a ser utilizada na cocção. 
Convencionou-se chamar “composição centesimal” de um 
alimento, à proporção em que aparecem em 100g de produto 
considerado, os grupos homogêneos de seus diversos 
constituintes: 
 
Umidade ou voláteis a 105 C 
Cinza ou resíduo mineral fixo 
Lipídeos ou extrato etéreo 
Proteína ou nitrogenados 
Fibra 
Glicídios ou NIFEXT (quando determinado por diferença) 
Determinação da composição 
centesimal 
A umidade corresponde à perda de peso sofrida pelo 
alimento quando aquecido em condições nas quais a água é 
removida. 
 
Esta fração engloba todos os componentes voláteis à 
temperatura de 105 C, por uma hora, resfriada em 
dessecador até temperatura ambiente e pesado. 
 
Determinação de umidade ou voláteis 
a 105 C 
Procedimento: 
 
Pese cerca de 10 g de amostra média em cápsula de porcela, 
previamente aquecida em estufa a 105 C, por 1 hora, 
resfriada em dessecador até temperatura ambiente e 
pesado. Aqueça em estufa 105 C por 3 horas. Resfrie em 
dessecador até temperatura ambiente. Pese. Repetir a 
operação até peso constante. 
Determinação de umidade ou voláteis 
a 105 C 
Peso da cápsula: 
 
Peso da amostra: 
 
Peso da cápsula mais amostra: 
Determinação de umidade ou voláteis 
a 105 C 
Cálculo: 
 
Peso da amostra (g) umidade (g) 
 
100 x 
Determinação de umidade ou voláteis 
a 105 C 
 Determinação de umidade 
Código Cápsula Cápsula + 
amostra 
Cáp + amostra 
- umidade 
Cáp + amostra - 
umidade 
1L 
2L 
1 - Calcule o valor de umidade da semente de linhaça, apresentada na Tabela 1. 
Tabela 1- Dados de determinação de umidade da semente de linhaça 
Codificar as cápsulas 
 Determinação de umidade 
Código Cápsula Cápsula + 
amostra 
Cáp + amostra 
- umidade 
Cáp + amostra - 
umidade 
1L 
2L 
1 - Calcule o valor de umidade da semente de linhaça, apresentada na Tabela 1. 
Tabela 1- Dados de determinação de umidade da semente de linhaça 
1 L 2 L 3 L 
 Determinação de umidade 
Código Cápsula Cápsula + 
amostra 
Cáp + amostra 
- umidade 
Cáp + amostra - 
umidade 
1L 
2L 
1 - Calcule o valor de umidade da semente de linhaça, apresentada na Tabela 1. 
Tabela 1- Dados de determinação de umidade da semente de linhaça 
1 L 2 L 3 L 
 Determinação de umidade 
Código Cápsula Cápsula + 
amostra 
Cáp + amostra 
- umidade 
Cáp + amostra - 
umidade 
1L 40,0356 50,0299 
2L 
1 - Calcule o valor de umidade da semente de linhaça, apresentada na Tabela 1. 
Tabela 1- Dados de determinação de umidade da semente de linhaça 
1 L 2 L 3 L 
40,0356 Peso da = 
cápsula 
Cápsula = 
+ amostra 
50,0299 
 Determinação de umidade 
Código Cápsula Cápsula + 
amostra 
Cáp + amostra 
- umidade 
Cáp + amostra - 
umidade 
1L 40,0356 50,0299 49,4312 49,4089 
2L 42,9334 52,8147 52,2263 52,2064 
Fórmula: amostra – umidade 
 
 100 _ X 
 
 
R: 
 
1 - Calcule o valor de umidade da semente de linhaça, apresentada na Tabela 1. 
Tabela 1- Dados de determinação de umidade da semente de linhaça 
 Determinação de umidade 
Código Cápsula Cápsula + 
amostra 
Cáp + amostra 
- umidade 
Cáp + amostra - 
umidade 
1L 40,0356 50,0299 49,4312 49,4089 
2L 42,9334 52,8147 52,2263 52,2064 
Fórmula: amostra – umidade 
 
 100 _ X 
 
1 - Calcule o valor de umidade da semente de linhaça, apresentada na Tabela 1. 
Tabela 1- Dados de determinação de umidade da semente de linhaça 
Amostra = - = 9,9943 
 
Cápsula 
+ amostra Cápsula 
Umidade = 
Cápsula 
+ amostra 
- 
Cápsula + amostra - umidade 
= 0,621 
Questão 4 – Encontrando a amostra e umidade do 1L 
Código Cápsula Cápsula + 
amostra 
Cáp + amostra 
- umidade 
Cáp + amostra - 
umidade 
1L 40,0356 50,0299 49,4312 49,4089 
2L 42,9334 52,8147 52,2263 52,2064 
Fórmula: amostra – umidade 
 
 100 _ X 
4 - Calcule o valor de umidade da semente de linhaça, apresentada na Tabela 2. 
Tabela 2- Dados de determinação de umidade da semente de linhaça 
Amostra = 50,0299 – 40,0356 = 9,9943 
1L 
Umidade = 50,0299 – 49,4089 = 0,621 
Fórmula: 9,9943 – 0,621 
 
 100 _ X 
9,9943x = 100 x 0,621 
 9,9943x = 62,1 
X = 62,1 = 6,2135% 
 9,9943 
Questão 4 – Encontrando a amostra e umidade do 2L 
Código Cápsula Cápsula + 
amostra 
Cáp + amostra 
- umidade 
Cáp + amostra - 
umidade 
1L 40,0356 50,0299 49,4312 49,4089 
2L 42,9334 52,8147 52,2263 52,2064 
Fórmula: amostra – umidade 
 
 100 _ X 
4 - Calcule o valor de umidade da semente de linhaça, apresentada na Tabela 2. 
Tabela 2- Dados de determinação de umidade da semente de linhaça 
Amostra = 52,8147 – 42,9334 = 9,8813 
2L 
Umidade = 52,8147 – 52,2064 = 0,6083 
Fórmula: 9,8813 – 0,6083 
 
 100 _ X 
9,8813x = 60,83 
 x = 60,83 = 6,1560%9,8813 
Questão 4 – Encontrando a média de umidade 
Código Cápsula Cápsula + 
amostra 
Cáp + amostra 
- umidade 
Cáp + amostra - 
umidade 
1L 40,0356 50,0299 49,4312 49,4089 
2L 42,9334 52,8147 52,2263 52,2064 
4 - Calcule o valor de umidade da semente de linhaça, apresentada na Tabela 2. 
Tabela 2- Dados de determinação de umidade da semente de linhaça 
Média = 1L + 2L = 6,2135 + 6,1560 = 12,3695 = 6,18% 
 2 2 2 
O teor de umidade da semente de linhaça = 6,18%