Propriedades e Importância da Água

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Água 
Msc. Denise Andrade da Silva 
1 
Junho - 2015 
Aracaju - SE 
 É um componente essencial aos seres vivos. É um 
composto que desempenha funções importantes como: 
 estabilizador da temperatura do corpo; 
 transportador de nutrientes e de produtos de degradação; 
 reagente e meio de reação; 
 estabilizador da conformação de polímeros formados por 
biomoléculas; 
 facilitador do comportamento dinâmico de macromoléculas. 
 
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Introdução 
RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 Pode ocorrer como componentes intracelular ou 
extracelular, em vegetais e animais, e os seus teores 
são variáveis nos diferentes alimentos. 
 Carnes – 50 a 70 g/100g 
 Maçã, laranja – 85 a 90 g/100g 
 Arroz cru, milho cru – 12 a 15 g/100g 
 Leite – 87 a 89 g/100g 
 Leite em pó – 9 a 12 g/100g 
 
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Introdução 
RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 Influencia na textura, na aparência, no sabor e na 
deterioração química e microbiológica dos alimentos. 
 
Quanto maior o teor de água de um alimento, mais é a 
sua susceptibilidade à deterioração e é por isso que a 
maioria dos métodos de conservação visam a remoção 
da água (como secagem), na redução de mobilidade da 
água (congelamento), ou na adição de solutos. 
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Introdução 
RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 Tamanho pequeno (entrar nas células, atravessar 
membranas e chegar a todas as partes do corpo); 
 
 Solvente universal; 
 
 Alto poder de ionização H+ e OH- 
 
Propriedades físicas da água 
5 RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 Apresenta altos valores de tensão superficial (é um 
efeito que ocorre na camada superficial de um líquido 
que leva a sua superfície a se comportar como uma 
membrana elástica), constante dielétrica (possui alta 
resistência ao fluxo da corrente elétrica), calor 
específico (uma grandeza física que define a variação 
térmica de determinada substância ao receber 
determinada quantidade de calor), e calor de 
mudança de fase (Tabela 1 e 2). 
Propriedades físicas da água 
6 RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
Propriedades físicas da água 
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Tabela 01. Propriedades físicas da água. 
RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
Propriedades físicas da água 
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Tabela 02. Propriedades físicas da água no estado líquido e sólido 
(gelo) em função da temperatura. 
RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 Os altos valores das propriedades caloríficas da água 
são importantes nas operações de processamento de 
alimentos como secagem e congelamento. 
 Capacidade não usual de se expandir na solidificação, 
que pode resultar em um dano estrutural do alimento 
qd congelado. 
 A água no estado sólido é menos densa que no 
estado líquido. 
Propriedades físicas da água 
9 RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 A condutividade térmica do gelo a 0°C é 4 vezes maior do 
que a da água líquida na mesma temperatura, irá conduzir 
energia térmica mais rapidamente que a água líquida; 
 A difusividade térmica (indica a velocidade que os 
alimentos sofrem mudanças de temperatura). A do gelo é 
9 vezes maior que a da água. 
 As diferenças existentes entre os valores de condutividade 
e difusividade térmica de água e gelo explicam porque os 
tecidos congelam mais rápido do que descongelam. 
 
 
 
Propriedades físicas da água 
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ORDÓÑEZ et al. (2005); RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 A água é um composto molecular. Cada molécula é 
formada por um átomo de oxigênio e dois átomos de 
hidrogênio, unidos por ligações covalentes. Esta 
ligação existe graças à atração existente entre os 
elétrons de um átomo e o núcleo do outro, e vice-
versa. 
Molécula de Água 
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AQUINO (2008) 
Molécula de Água 
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Fonte: CREXI 
 Uma das propriedades mais importantes da água líquida é 
a sua capacidade de dissolver substâncias polares ou 
iônicas para formar soluções aquosas. 
 Todas as reações que ocorrem em nosso organismo se dão 
em soluções aquosas. A interação entre as moléculas do 
solvente (água) e as do soluto é que são responsáveis pelo 
processo de solubilização: quando uma substância iônica é 
dissolvida em água, os cátions são atraídos pelo lado 
"negativo" da molécula de água e os ânions pelos lados 
"positivos". Este processo é chamado de hidratação. 
Molécula de Água 
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AQUINO (2008) 
 Como a água é um dos constituintes fundamentais da célula, é 
importante reconhecer que moléculas são solúveis ou não em 
meio aquoso. As moléculas podem dividir-se: 
 Substâncias hidrofílicas 
 afinidade pela água 
 Substâncias hidrofóbicas 
 aversão pela água 
 
Molécula de Água 
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Em geral, moléculas polares são hidrofílicas e moléculas apolares são 
hidrofóbicas. A grande maioria das moléculas orgânicas encontradas em 
sistemas vivos são hidrofílicas, podendo difundir na célula ou ser 
transportadas por fluidos dentro de um organismo, associadas ou não a 
outras moléculas. 
AQUINO (2008) 
 Muitos compostos não iônicos também são solúveis 
em água. É o caso de, por exemplo, do etanol. 
 A cerveja, o vinho e a cachaça são exemplos de misturas 
homogêneas entre água e etanol. Esta molécula contém 
uma ligação polar O-H tal como a água. Isto permite à 
molécula fazer ligações intermoleculares com a água. 
 
Molécula de Água 
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AQUINO (2008) 
 O açúcar não é uma substância iônica - é molecular. 
Mas, mesmo assim, dissolve-se em água. Isto ocorre 
porque, tal como a água, a sacarose é uma molécula 
polar, isto é, com regiões "carregadas" negativa e 
positivamente. Neste caso, a interação com a água é 
do tipo dipolo-dipolo; como a sacarose contém 
grupos -OH, também ocorre ligação hidrogênio entre 
as moléculas de sacarose e de água. Isto promove a 
sua solubilização na fase aquosa. 
 
Molécula de Água 
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AQUINO (2008) 
 Existem muitas substâncias, entretanto, que não são 
solúveis em água. Um exemplo é a gordura: a 
natureza não-polar de suas moléculas as torna 
incompatíveis com as moléculas polares de água. 
 Uma regra geral para a solubilidade é que: 
 "o semelhante dissolve o semelhante” 
 Isto é, moléculas polares são miscíveis com moléculas 
polares, e apolares com moléculas apolares. 
Molécula de Água 
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AQUINO (2008) 
 A molécula de água também é especial por participar de muitas 
reações orgânicas e inorgânicas. Várias delas resultam da 
habilidade que a água tem em se comportar tanto como um 
ácido (doador de prótons) como uma base (receptora de 
prótons), apresentando caráter anfótero. 
Por exemplo, ela recebe um íon H+ do ácido clorídrico: 
 
Acima, a água atua como base, recebendo um íon H+. 
Na reação com a amônia, NH2, a água perde um íon H+, atuando, 
pois, como ácido: 
 
 
Molécula de Água 
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AQUINO (2008) 
Estados físicos da água líquida 
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 O gelo pode ser aquecido e simplesmente ter sua T elevada até à 
condição de saturação, quando passa a sublimar (sólido – vapor). Esta é 
a base do método de secagem denominado liofilização (é um processo 
de desidratação usado para preservar alimentos perecíveis, onde estes 
são congelados e a água é retirada, por sublimação, sem que passe pelo 
estado líquido) 
Diagrama de Fases da Água 
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AQUINO (2008) 
 Água ligada: definida como a água em contato com solutos 
e outros constituintes não-aquosos, que exibe mobilidade 
reduzida e que não congela a -40⁰C. 
 Subdividida em água constitucional, água vicinal, e água de 
multicamadas. 
 Encontra-se ligada a outros componentes dos alimentos, 
está presente em quantidades muito pequenas nos 
alimentos (por exemplo em batata a qtd de água ligada 
está em torno de 0,090g de água/g de matéria seca). 
 Não está disponível para o crescimento de MO’s nem para 
reações enzimáticas.Tipos de água nos alimentos 
21 
RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 Água constitucional: representa uma pequena fração da água presente em 
alimentos com alto teor de umidade. É a água ligada mais fortemente aos 
constituintes não aquosos do alimento, através de ligações iônicas. Estando 
situada, por exemplo, nas regiões intersticiais de proteínas ou como parte 
dos carboidratos. Pode ser imaginada como sendo a primeira camada de 
água adjacente aos constituintes não aquosos do alimento (sólidos). 
 Água vicinal: representa a próxima camada de água adjacente á água 
constitucional. Ocupa os sítios mais próximos da maioria dos grupos 
hidrofílicos presentes nos constituintes não aquosos. 
 Água de multicamadas: representa a água ligada em menor intensidade que 
a água vicinal. Seria a água ligada de forma mais fraca aos constituintes não 
aquosos do alimento, mas que ainda possui uma intensidade de ligação com 
os solutos que não lhe permite comportar-se como água pura. 
 
Tipos de água nos alimentos 
22 RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 Água livre: é a água que apresenta as mesmas propriedades da 
água pura, que está disponível para o crescimento de MO’s e 
para reações enzimáticas. 
 Essa água não flui livremente do alimento, mas é facilmente 
retirada durante o processo de secagem e convertida em gelo 
durante o congelamento. 
 Constitui a principal fração de água presente nos alimentos e 
alterações tanto na sua quantidade como na forma de ligação 
com os sólidos afeta a qualidade do alimento. 
 Ex: quando a carne é submetida à cocção, as proteínas são 
desnaturadas, perdendo a capacidade de ligar água, logo a carne 
perde massa e se torna mais dura. 
 
Tipos de água nos alimentos 
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RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 A relação entre o teor de água não-ligada ou disponível é 
denominada de atividade de água. Esse teor é designado 
como Aa ou Aw, Denomina-se pela regra geral como Aw 
(do inglês: Activity of Water) (AQUINO, 2008). 
 
 O termo Aa ou Aw, indica a intensidade das forças que 
unem a água com outros componentes não-aquosos e, 
consequentemente, a água disponível para o crescimento 
de microrganismos e para que se possam realizar 
diferentes reações químicas e bioquímicas. 
 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
24 (ORDÓÑEZ et al., 2005) 
 A utilidade da Aw nem sempre pode prever 
totalmente o crescimento microbiano, já que a 
resposta dos mo é diferente, dependendo do soluto 
responsável pelo valor de Aw. 
 Pode-se dizer que é possível calcular a estabilidade 
de muitos alimentos, melhorar o processo de 
conservação e desidratação e planejar novos 
produtos mais estáveis. 
 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
25 
ORDÓÑEZ et al. (2005) 
 A atividade aquosa é um parâmetro inteiramente ligado à 
umidade do alimento o que permite determinar sua capacidade 
de conservação, de propagação microbiana, etc. É um indicador 
útil qto à estabilidade de um produto e sua segurança 
microbiológica. 
 A atividade aquosa de um alimento pode ser reduzida 
aumentando a concentração de solutos na fase aquosa dos 
alimentos, mediante a extração da água (liofilização) ou 
mediante a adição de novos solutos (como sal ou açúcar). 
 A atividade aquosa junto a temperatura, o pH e o oxigênio, são 
os fatores que mais influenciam na estabilidade dos produtos 
alimentícios. 
 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
26 AQUINO (2008) 
 A atividade de água define-se como a relação 
existente entre a pressão de vapor de uma solução ou 
de um alimento (P) com relação à pressão de vapor 
da água pura (P0) à mesma temperatura. 
Aw = P/P0 
 
 A água presente nos alimentos exerce uma pressão 
de vapor que depende da quantidade de água, da 
concentração de solutos na água, e da temperatura. 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
27 ORDÓÑEZ et al. (2005) 
Onde P é a pressão do vapor de água na substância, e Po é a 
pressão do vapor de água pura à mesma temperatura. Varia 
numericamente de 0 a 1 e é proporcional à umidade relativa de 
equilíbrio. 
 
Em função da atividade de água, os alimentos são classificados em 
3 grupos: 
 Alimentos com baixa umidade (aw até 0,60) 
 Alimentos com umidade intermediária ( aw entre 0,60 e 0,90) 
 Alimentos com alta umidade ( aw acima de 0,90) 
 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
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RIBEIRO & SERAVALLI (2007), AQUINO (2008) 
 As isotermas são gráficos que relacionam a qtd. de água 
de um alimento com sua Aw, que é função da umidade 
relativa da atmosfera que circunda o alimento, em uma 
temperatura constante. 
 Esses gráficos fornecem informações para processos de 
concentração, secagem e hidratação de alimentos, uma 
vez que a facilidade de retirar ou adicionar água está 
relacionada com a Aw do alimento, e também para 
verificar e acompanhar a estabilidade de produtos 
alimentícios durante o armazenamento. 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
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ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA 
RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
ORDÓÑEZ et al. (2005) 
 As isotermas podem ser: 
 Adsorção (adição de água à amostra seca) – aplicadas para a 
medida de produtos higroscópicos 
 Desorção (retirada de água) – aplicadas para o 
acompanhamento de processos de secagem. 
Se um alimento totalmente seco for gradualmente adicionado 
água, e efetuadas medidas de Aw, obtém-se uma isoterma de 
adsorção. 
Se a mesma amostra for agora desidratada e efetuar-se o mesmo 
procedimento, na mesma temperatura, terá um isoterma de 
desorção. 
 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
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ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA 
RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 Nas isotermas de 
sorção de água, 
podem-se distinguir 
três zonas pouco 
delimitadas que 
indicam a forma como 
a água está ligada aos 
alimentos (Figura 2). 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
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ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA 
ORDÓÑEZ et al. (2005) 
Zona A Zona B Zona C 
Figura 2. Representação de uma 
isoterma de adsorção. 
Zona A – É a água mais fortemente ligada e imóvel que existe no 
alimento. 
 Corresponde à água da camada monomolecular fixa aos grupos 
polares de certos compostos (NH3+ e COO- das proteínas e 
grupos OH- dos amidos), e a água de cristalização de açúcares e 
sais. 
 É muito difícil de extrair, não congelável e não se encontra 
disponível para atuar como solvente ou reativo. 
 Constitui qtd. muito pequena da água total do alimento, 
corresponde à Aw inferior a 0,2 até 0,3. 
 Na extremidade final da zona A, na interface com a zona B, 
corresponde à água da monocamada. 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
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ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA 
ORDÓÑEZ et al. (2005); RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
Zona B – a água presente nesta zona contém a água da zona 
A mais a água da zona B. 
 Essa água ocupa, os sítios remanescentes e várias camadas 
adicionais em tornos de grupos hidrofílicos, denominada 
de água de multicamadas. 
 Corresponde a água das camadas de hidratação dos 
constituintes solúveis (proteínas, sais, açúcares etc.). Está 
ligada por pontes de hidrogênio e interações dipolo-dipolo. 
 A Aw está entre 0,20 – 0,30 e 0,80, aproximadamente. 
 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
33 
ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA 
ORDÓÑEZ et al. (2005); RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
Zona C – representa a maior parte da água dos tecidos 
frescos. É a água menos ligada e mais móvel dos 
alimentos. 
 É congelável, está disponível como solvente e 
suficientemente abundante para permitir o 
desenvolvimento de microrganismos, reações 
enzimáticas e químicas. 
 A Aw estar entre 0,8 a 0,99. 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
34 
ISOTERMASDE SORÇÃO DE ÁGUA 
ORDÓÑEZ et al. (2005); RIBEIRO & SERAVALLI (2007) 
 A Figura 4 ilustra 
as velocidades 
relativas das 
principais reações 
e do crescimento 
de 
microrganismos, 
em função da Aw. 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
35 
Figura 4. Velocidade de reações e de crescimento de mo, em função da Aw. 
 A Aw influencia diretamente nas reações de 
transformações de alimentos, que podem ser 
microbiológicas, químicas e enzimáticas, bem como 
em alteração de sua aparência e textura 
(compactação de produtos como café solúvel, leite 
em pó, amolecimento de biscoitos, murchamento de 
folhas verdes). 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
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RIBEIRO & SERAVALLI (2007), AQUINO (2008) 
 Reações físicas de transformação: uma série de 
transformações física ocorre nos alimentos em 
função da Aa, como a cristalização em geléias e doces 
de frutas; a recristalização de açúcares em balas 
vítreas e lactose em leite em pó; a redução do 
escoamento livre de pós secos; a perda de crocância 
em cereais desidratados; a aglomeração e 
empedramento de açúcar e pós secos; a adesão à 
embalagem de balas, caramelos e chicletes; etc. 
 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
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AQUINO (2008) 
 Reações microbiológicas de transformação: o 
comportamento de microorganismos frente à Aa é 
variável, dependendo da espécie, cepa microbiana, 
substrato, entre outros. No entanto, pode-se afirmar 
que as bactérias são usualmente mais exigentes 
quanto à disponibilidade de água livre, seguida dos 
bolores e leveduras. Os alimentos de baixa Aa (< 
0,60) são microbiologicamente estáveis. 
Atividade de água e conservação 
de alimentos 
38 AQUINO (2008) 
 AQUINO, A. C. M. de S. Aulas de química de alimentos. UFS. 2008. 
 CREXI, V. T. Água. Slides Química de Alimentos. UNIPAMPA. 
 MOTTA, V. T. Bioquímica Básica. Autolab. Análises Clínicas. (apostilha). 
 ORDÓÑEZ PEREDA, J.A.; RODRÍGUEZ, M.I.C.; ÁLVAREZ, L.F.; SANZ, M.L.G.; 
MINGUILLÓN, G.D.G.F.; PERALES, L.L.H.; CORTECERO, M.D.S. Tecnologia de 
Alimentos: Componentes dos Alimentos e Processos. vol.1. (Ed.) Artmed, 2005. 
 RIBEIRO, E. P.; SERAVALLI, E. A. G. Química de alimentos. 2 edição. Ed. Edgard 
Blucher: São Paulo. 2007. 184p. 
39 
Referências