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Umidade 1 CURSO DE NUTRIÇÃO 1 •A determinação de umidade é uma das medidas mais importantes e utilizadas na análise de alimentos. A umidade de um alimento está relacionada: •Estocagem: alimentos estocados com alta umidade irão deteriorar mais rapidamente que os possuem baixa umidade. Por exemplo, grãos com umidade excessiva estão sujeitos a rápida deterioração devido ao crescimento de fungos que desenvolvem toxinas como aflatoxina; •Embalagem: alguns tipos de deterioração podem ocorrer em determinadas embalagens se o alimento apresentar uma umidade excessiva. Por exemplo, a velocidade do escurecimento em vegetais e frutas desidratadas ou a absorção de oxigênio (oxidação) em ovo em pó podem aumentar com o aumento da umidade, em embalagens permeáveis à luz e ao oxigênio; Umidade 2 Umidade Processamento: a quantidade de água é importante no processamento de vários produtos, como, por exemplo, a umidade do trigo na fabricação do pão e produtos de padaria. 3 Umidade Tipos de água nos alimentos: a)água ligada: é aquela que 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), e não está disponível para o crescimento de microorganismos nem para reações enzimáticas. É definida como água constitucional e representa uma pequena fração da água dos alimentos de alta umidade, estando situada, por exemplo, nas regiões intersticiais de proteínas ou como parte dos carboidratos. 4 Umidade Tipos de água nos alimentos: a)água ligada é subdividida: 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. 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. 5 Umidade Tipos de água nos alimentos: b)água livre: está disponível para o crescimento de microorganismos e para reações enzimáticas. 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. 6 Umidade Dificuldades do método Em geral, a determinação de umidade, que parece um método simples, torna-se complicado em função da exatidão e precisão dos resultados. As dificuldades encontradas, geralmente, são as seguintes: •separação incompleta da água do produto; •decomposição do produto com formação de água além do original; •perda de substâncias voláteis do alimento que serão computadas como peso em água. A água que vai ser efetivamente medida vai depender do método analítico empregado, e somente a água livre é medida com certeza em todos métodos. Por isso, o resultado da medida de umidade vai depender sempre do método utilizado e das condições empregadas, como tempo e temperatura. 7 Umidade Métodos: •Secagem em estufas; •Secagem por radiação infravermelha; •Secagem em fornos de microondas; •Secagem em dessecadores. Sólidos totais É a diferença entre o peso total da amostra e o conteúdo de umidade. 8 Umidade 9 Umidade 10 Umidade 11 Umidade 12 Umidade Limitações – método de estufa •Temperatura de secagem; •Umidade relativa e movimentação do ar dentro da estufa; •Vácuo na estufa; •Tamanho das partículas e espessura da amostra; •Número e posição das amostras na estufa; •Material e tipo de cadinhos; •Pesagem da amostra quente. 13 Atividade da água •A quantidade de água presente em um alimento pode se encontrar na forma de água ligada e não-ligada. 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. É o resultado da pressão de vapor de água do produto pela pressão de vapor da água pura, à mesma temperatura. •Varia numericamente de 0 a 1 e é proporcional à umidade relativa de equilíbrio. 14 Conceitos Gerais •A quantificação do teor de água em produtos alimentícios é extremamente importante na sua preservação. A água numa matriz alimentícia pode exercer diversas funções, dependendo de sua disponibilidade e de outros componentes do alimento. Pode ser considerada como: •Solvente; •Reagente; •Componente adsorvido; •O efeito da Aa na textura de alimentos é importante, mas não há correlações específicas, que expliquem essa variação. As alterações dependem da matriz do produto e do tempo de armazenamento, entre outros fatores. 15 Métodos de determinação de atividade da água Há uma grande diversidade de métodos para se medir a Aa, que vai desde procedimentos simples (laboratoriais) nos quais o produto alcança o equilíbrio em uma atmosfera de umidade relativa conhecida, até o uso de higrômetros de respostas rápidas. 16 Aa transformações nos alimentos A Aa tem marcada influência nas reações de transformações de alimentos, que podem ser microbiológicas, físicas e químicas. Reações químicas de transformação: a Aa afeta de maneira bem definida as velocidades das principais reações químicas de transformação dos alimentos. 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. 17 Aa transformações nos alimentos 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. 18 Textura em relação a Aa 19 Atividade da água de alguns alimentos e suscetibilidade à deterioração 20 Atividade da água de alguns alimentos e suscetibilidade à deterioração 21 22
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