Aula 4 - Umidade sólidos totais

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Umidade e Sólidos Totais 
� Material sobre legislação na copiadora. 
� Material sobre composição centesimal na copiadora –
umidade, proteínas e cinzas. 
� Fazer leitura dos capítulos 4, 5 e 6 do livro:
◦ CECCHI H.M. Fundamentos teFundamentos teFundamentos teFundamentos teóóóóricos e prricos e prricos e prricos e prááááticos em ticos em ticos em ticos em 
ananananáááálise de alimentoslise de alimentoslise de alimentoslise de alimentos. Campinas, SP: Editora da Unicamp, 
1999. 212p. 
◦ Disponível na BBT da ENUT – vários exemplares. 
◦ Maior importância ao que foi passado em sala de aula. 
◦ Valor nutritivo ou valor calórico. 
◦ A proporção dos componentes em 100g do produto. 
� Composição centesimal é conhecida através de analises 
químicas de determinação:
◦ Umidade ou voláteis a 105oC,
◦ Lipídeos,
◦ Proteínas,
◦ Fibra,
◦ Carboidratos.
� Então valor calórico (Kcal/100g) é a soma de: 
P*4,0+L*9,0+C*4,0 onde,
P=proteínas (%); L=lipídeos (%); C=carboidratos (%)
� A umidade está relacionada com a 
estabilidade e qualidade do alimento.
� Umidade pode afetar: 
◦ Estocagem - alta umidade pode deteriorar mais 
rapidamente.
� ex. grãos - umidade excessiva rápida deterioração -
fungos - toxinas aflatoxina. 
◦ Processamento - quantidade de água é importante 
no processamento.
� ex. umidade do leite em pó. 
AlimentoAlimentoAlimentoAlimento UmidadeUmidadeUmidadeUmidade
Leite 87-91%
Leite em pó 4%
Queijos 40-75%
Manteiga 15%
Creme de leite 60-70%
Sorvetes 65%
Margarina e maionese 15%
Molhos de salada 40%
Frutas 65-95%
Vegetais 66% em média 
Carnes e peixes 50-70%
Cereais Abaixo de 10%
Macarrão 9%
Pães e produtos de padaria 35-45%
Açúcar 1%
� Determinação de umidade parece simples -
torna-se complicada em função da exatidão e 
precisão dos resultados.
� Não existe método para determinação de 
umidade:
◦ exato, preciso, rápido, simples.
◦ aplicável a todos os tipos de alimento. 
� Principais dificuldades encontradas são: 
◦ Separação incompleta da água do produto. 
◦ Perda das substâncias voláteis do alimento que serão 
computadas com peso em água. 
A água pode estar ligada no alimento em três formas 
diferentes: 
� ÁÁÁÁgua livre gua livre gua livre gua livre - presente nos espaços intergranulares. 
◦ Água serve como substância solvente para compostos. 
� ÁÁÁÁgua de hidratagua de hidratagua de hidratagua de hidrataçççção ou ligada ão ou ligada ão ou ligada ão ou ligada - ligada quimicamente 
com substâncias do alimento. 
◦ Não é eliminada na maioria dos métodos de determinação 
de umidade. 
◦ Teor de água livre - expresso como Atividade de 
água (Aw). 
◦ Termo Aw indica água disponível para: 
- crescimento de microrganismos 
- reações químicas e bioquímicas. 
◦ O valores de Aw variam de 0 a 1. 
◦ Alimentos ricos em água valores de Aw > 0,9.
� Conhecer a Aw - avaliar a estabilidade do alimento:
�Queda da Aw - diminui crescimento microbiano.
�Valores abaixo de 0, 6 não ocorre crescimento 
microbiano.
�Valores de 0,2 a 0,3 - velocidade das reações diminuem. 
� Existe equilíbrio entre a Umidade relativa (UR) do ambiente 
e Aw do alimento. 
� Quando se coloca o alimento em ambiente úmido ele 
tende a alcançar o equilíbrio absorvendo água. 
� Leite em pó, biscoito.
� Se for ao contrario – sede água para o ambiente. 
� Queijo.
� Atividade de água – Equação 1 
� pv alimento = pressão de vapor do alimento
� pv saturação = pressão de vapor de saturação. 
� Umidade relativa - Equação 2 
� pvar = pressão de vapor do ar 
� pvsaturação = pressão de vapor de saturação
opvsaturaçã
entopvaAa lim=
100*var
opvsaturaçã
pUR =
� Quando o teor de umidade de um alimento entra em 
equilíbrio com teor de umidade do ar:
� pressão de vapor do alimento = pressão de vapor do 
ar 
� No equilíbrio - Equação 3 
◦ pvalimento = pvar
◦ pvalimento = pressão de vapor do alimento
◦ pvar = pressão de vapor do ar 
opvsaturaçã
pAa var=
opvsaturaçã
entopvaAa lim=
100
UREAa =
100*var
opvsaturaçã
pUR =
100*AaUR =
� Água que vai ser efetivamente medida vai 
depender do método empregado. 
� Água livre é medida com certeza em todos os 
métodos. 
� Sempre que se determinar umidade o resultado 
deve:
◦ acompanhado do método utilizado.
◦ condições empregadas com tempo/temperatura. 
� Literatura - vários métodos de determinação 
de umidade.
� Métodos por secagem: 
◦ Secagem em estufas
◦ Secagem por radiação infravermelha 
◦ Secagem em forno microondas 
� Métodos por destilação 
Secagem em estufa:
� Método mais utilizado.
� Baseado na remoção de água por aquecimento.
� Ar quente vai sendo absorvido pelo alimento até
ser conduzido para o interior. 
� Método demorado – pode levar 6 a 18 
horas/100-102oC ou até peso constante. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem em estufa
� Determinação da umidade: 
◦ Tempo determinado - resultar em remoção incompleta 
da água. 
◦ Até peso constante - superestimação da umidade por 
perda de substâncias voláteis ou reação de 
decomposição.
◦ Desenhar o Gráfico. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem em estufa
� Técnica simples - necessita apenas de estufa e cadinhos.
� Exatidão do método é influenciada por vários fatores: 
◦ Temperatura de secagem. 
◦ Umidade relativa e movimentação do ar dentro da estufa –
evaporação maior em estufas com ventilação forçada.
◦ Vácuo na estufa. 
◦ Espessura da amostra. 
◦ Numero de amostras na estufa. 
◦ Formação de crosta seca na superfície da amostra. 
◦ Tipo de cadinhos - velocidade de evaporação é maior em 
cadinhos de alumínio e cadinhos rasos. 
◦ Pesagem da amostra quente. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem em estufa
� Estufa simples - temperatura de secagem -
pouco acima de 100oC para evaporar água a 
pressão atmosférica. 
� Estufa a vácuo - temperatura pode ser 
reduzida 70oC - preserva a amostra e evita 
formação de crosta na superfície o que 
dificulta a evaporação da água. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem em estufa
� Tipos de estufa: 
◦ Simples. 
◦ Simples com ventilador - mais eficiente. 
◦ A vácuo - amostras que se decompõem na 
temperatura da estufa simples. 
� Tipos de cadinhos: 
◦ Porcelana. 
◦ Alumínio. 
◦ Vidro. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem em estufa
� Procedimento:
◦ Pesar quantidade definida de amostra - cadinho 
previamente seco e tarado.
◦ Transporte do cadinho com pinça. 
◦ Colocar o cadinho na estufa. 
◦ Deixar toda a água evaporar até peso constante. 
◦ Retirar o cadinho com pinça. 
◦ Pesar depois de frio o conjunto - cadinho mais 
amostra seca. 
◦ Descontar o peso do cadinho vazio para obter o 
peso da amostra seca. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem em estufa
� Teor de umidade pode ser obtido:
TU= PAU – PAS onde,
◦ TU = Teor de umidade 
◦ PAU = peso da amostra úmida. 
◦ PAS = peso da amostra seca. 
� Sólidos totais pode ser obtido: 
ST = 100 - TU onde, 
ST = Sólidos totais
TU = Teor de umidade
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem em estufa
� Preparo da amostra:
Amostras lAmostras lAmostras lAmostras lííííquidosquidosquidosquidos - evaporadas em banho-maria até
consistência pastosa antes de serem colocadas em 
estufa. 
Amostras aAmostras aAmostras aAmostras aççççucaradasucaradasucaradasucaradas - crosta dura na superfície -
impede a saída da água do interior - costuma-se 
adicionar areia misturada a amostra para aumentar 
superfície de evaporação.
Peso da amostra - entre 2 a 5 g .
Amostra deve ser bem espalhada no cadinho formando 
uma camada fina. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem em estufa
� Condições de secagem: 
� TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura - varia entre 70 a 155oC. 
◦ Dependendo se for utilizado vácuo ou pressão 
atmosférica. 
� TempoTempoTempoTempo - depende da quantidade de água do 
produto.
◦ Média 6 a 7 horas.
◦ Costuma-se deixar até peso constante. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagemSecagem em estufa
� Limitações do método: 
◦ Produtos - açúcar e gordura - secos em estufa a vácuo 
temperatura até 70oC. Ex. carnes e frutas.
� Reação de caramelização em açúcares liberam água. 
� Reação é acelerada a altas temperaturas – produtos nessa condição 
devem ser secos em estufa a vácuo.
◦ Alimentos - proteínas podem sofrer reação de escurecimento -
reação de Maillard - com formação de compostos voláteis. 
� Esses compostos serão medidos erradamente como água evaporada. 
◦ Não serve para amostras com de substâncias voláteis. Ex: 
condimentos. 
◦ Pode haver variação ate 3oC nas diferentes partes da estufa. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem por radiação infravermelha 
� Método de secagem efetivo.
� Envolve penetração do calor dentro da amostra -
menor tempo de secagem. 
� Consiste de uma lâmpada de radiação 
infravermelha com 250-500 Watts, cujo filamento 
desenvolve uma temperatura de 700oC. 
� Distancia da lâmpada e amostra - 10 cm para não 
haver decomposição da amostra 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem por radiação infravermelha 
� Espessura da amostra deve ser entre 10 a 15mm.
� Tempo de secagem varia com a amostra: 
◦ 20 minutos para carne. 
◦ 10 minutos para grãos. 
� Peso da amostra deve ser 2,5 a 10g. 
� Equipamento possui balança que da leitura direta do 
conteúdo de umidade por diferença de peso.
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
Secagem em forno microondas 
� Método novo, simples e rápido. 
� Não é método padrão.
� Podem secar entre 2 a 30g de amostra.
� Tempo de 2,5 a 90 minutos. 
� Umidade da amostra pode estar entre 10 a 90%. 
Composição Centesimal – Umidade 
Métodos por secagem 
� Método já existe a mais de 70 anos. 
� Não é muito utilizado como método de rotina 
– lento. 
� Utilizado para: 
◦ Grãos, 
◦ Condimentos, 
◦ Leite em pó. 
� Procedimento:
◦ Pesar quantidade de amostra que tenha água entre 2 a 45 
mL.
◦ Não é necessário o uso de balanças de alta sensibilidade. 
◦ O volume de água é medido diretamente no coletor. 
◦ Colocar em frasco com solvente - ponto de ebulição maior 
que a água.
◦ Cobrir a amostra com o solvente. 
◦ Ligar o frasco no condensador e aquecer.
Equipamento para 
determinação de 
umidade por 
destilação 
� Procedimento:
◦ A destilação chega ao fim quando aparecer no 
frasco de coleta (graduado em mL) dois níveis:
� água 
� solvente que aparece em cima de água. 
� Solventes recomendados: 
◦ Tolueno (PE=111oC), 
◦ Tetracloroetileno (PE=121oC),
◦ Xileno (PE = 137oC a 140oC).