A Importância da Água na Vida e nos Alimentos

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“Quanto aos homens, aquela miríade de pequenos 
lagos separados com sua própria vida corpuscular 
abundante, o que eram eles senão uma maneira de a 
água ir além do alcance dos rios”
Loren  Eiseley
“tudo é água”
• Tales de Mileto ‐ século VI a.C.
“todos os seres existentes seriam,
essencialmente, produtos da transformação da
água ou água transformada”
• Vide a presença constante do elemento água
especialmente nos cuidados diários com nosso
próprio corpo e nos afazeres domésticos comuns
• Todos os dias lavamos os olhos, as mãos, 
tomamos banho.
• Não esqueçamos também que é a água que 
leva para longe os dejetos corporais.
Com relação a alimentação
• LIMPEZA DOS ALIMENTOS. 
• PREPARAÇÃO DOS ALIMENTOS.
• COPO D’ÁGUA PARA MATAR A SEDE.
Nosso corpo contém cerca de 65% de água.
Um elefante e uma espiga de milho contêm cerca de 70% de água.
Um tomate contém cerca de 95% de água.
As plantas, os animais e o ser humano 
necessitam absorver nutrientes.
A água ajuda a dissolver esses 
nutrientes e levá-los a todas as 
partes do organismo.
Por meio de reações químicas, o organismo 
converte os nutrientes em energia, ou em 
materiais de que precisa para crescer ou 
reconstituir suas partes.
Essas reações químicas só 
podem ocorrer em uma 
solução aquosa
Um homem pode viver sem 
alimento sólido por mais de um 
mês, mas sem água só poderá viver 
cerca de dois ou três dias.
Se seu corpo perder mais 
de 20% de seu conteúdo 
normal de água, terá morte 
dolorosa.
O homem tem de ingerir 
cerca de 2,5 litros de 
água por dia.
Na forma de água pura 
ou de água presente na 
comida.
O meio aquoso é também 
necessário para os processos 
de reprodução da vida.
O sêmen animal, o útero 
materno contêm água e o feto 
desenvolve-se primeiramente
num meio aquoso.
Nos alimentos, o conteúdo da  água e sua 
localização influenciam profundamente:
Estrutura
Aparência
Sabor
Susceptibilidade à deterioração.
Através da interacção física com proteínas,
polissacáridos, lípidios e sais, a água contribui
significativamente para a textura do alimento.
• O teor de umidade nos alimentos é um
indicador determinante da qualidade e
estabilidade de produtos processados.
Um alimento é tanto mais estável quanto
menor for seu teor de água.
Maior teor de água  Crescimento de
microrganismos , reações enzimáticas como as
de escurecimento.
Os métodos de conservação de alimentos
permitem que se possa guardá‐los para uso
futuro sem que se estraguem.
 Os homens pré‐históricos secavam a comida ao 
sol ou guardavam‐na em cavernas frescas.
Entre os vários métodos, destacam‐se : 
Remoção ou Imobilização da água presente tais 
como: Secagem, liofilização e outros.
Remoção de água do alimento ou diminuição da
água através do aumento da concentração de sal ou
de açúcar retarda muitas reações e inibe a
crescimento de microorganismos
Estrutura
• Molécula de água
– Os seis elétrons de Valência do oxigênio em uma
molécula de água estão localizados em quatro
orbitais sp3
As ligações covalentes O–H, devido o oxigênio altamente
eletronegativo, têm um caráter iônico parcial (40%).
Cada molécula de água é tetraedricamente coordenada
com quatro outras moléculas de água através de ligações
de hidrogênio.
A energia de dissociação dessa ligação de 
hidrogênio é cerca de 25 kJmol−1
Gelo e água líquida
• Devido à tendência pronunciada de moléculas de
água em associar‐se através de ligações de H,
gelo e água líquida são altamente estruturados.
• Eles diferem na distância entre as moléculas e o
número de coordenação.
Quando gelo funde e a água resultante é
aquecida, o número de coordenação e a
distância entre o vizinho mais próximo
aumentam
• Estas mudanças influenciam na densidade.
• Um aumento no número de coordenação (ou
seja, o número de moléculas de água dispostas
de forma ordenada, ao redor de cada molécula
de água) aumenta a densidade.
• Considerando que um aumento na distância
entre os vizinhos mais próximos diminui a
densidade.
• O efeito de aumentar o número de coordenação
é predominante durante um aumento de
temperatura de 0 a 4 ◦C.
A estrutura das ligações de hidrogênio na água é
alterada pela solubilização de sais ou moléculas com
grupos polares e/ou hidrofóbicas. Em soluções salinas
os elétrons não ligados ocupam os orbitais livre de
cátions, formando "aqua complexos".
Outras moléculas de água, em seguida,
coordenam através de ligações de H, formando
uma camada de hidratação ao redor do cátion e
rompendo a estrutura natural da água.
Camadas de hidratação são formadas pelos ânions
através da interação íon-dipolo e por grupos polares
através da interação dipolo-dipolo ou ligações de H,
contribuindo novamente para o rompimento do estado
estruturado de água.
Energia adicional é necessária para quebrar o
estado estruturado. Isto explica porque a água
tem maior ponto de ebulição e fusão do que
etanol ou dietil éter
Pressão de vapor da água pura
Atividade de água
• Em 1952, Scott chegou à conclusão de que a 
qualidade de armazenamento dos alimentos 
não depende do conteúdo de água, mas da 
atividade de água (aw), que é definido como 
segue:
A aw de um alimento e a umidade relativa do
ambiente no qual se encontra tendem sempre a
equilibrar‐se, e, por isso, é comum expressar‐se
como umidade relativa de equilíbrio (%) (URE).
Valores de Aw:
•valor máximo = 1  relativo à água pura;
•Aw > 0,90  podem formar soluções diluídas que
servirão de substrato para os microorganismos
poderem se desenvolver. Reações químicas podem ter
sua velocidade diminuída em função da baixa
concentração dos reagentes;
•Aw entre 0,40 e 0,80  haverá possibilidade de
reações químicas e enzimáticas a velocidades rápidas,
pelo aumento da concentração dos reagentes;
•Aw < 0,30  estará atingindo a zona de adsorção
primária, onde a água está fortemente ligada ao
alimento.
A diminuição da atividade de água retarda
o crescimento de micro-organismos,
retarda as reações enzimáticas catalisadas
especialmente por hidrolases.
Alimentos com aw valores entre 0,6 e
0,9 são conhecidos como "alimentos de
umidade intermediária" (AUI). Estes
alimentos são em grande parte
protegidos contra deterioração
microbiana.
Uma das opções para diminuir a atividade de água e
melhorar a vida de prateleira dos alimentos é usar aditivos
com alta capacidade de ligação com a água (umectantes). A
tabela mostra que além do sal comum, glicerol, sorbitol e
sacarose são potencial mente umectantes. No entanto, eles
também são adoçantes e seriam censuráveis do ponto de
vista dos consumidores em muitos alimentos nas
concentrações necessárias para regular a atividade de água.
Determinação de Umidade
É uma das determinações mais importantes e, 
consequentemente, utilizadas em alimentos.
Umidade de um alimento está relacionada com sua
estabilidade, qualidade e composição e pode afetar:
‐ Estocagem
‐ Embalagem
‐ Processamento
Dificuldades na determinação de umidade
• Separação incompleta da água do produto;
• Decomposição do produto com formação de água além 
da original;
• Perda de compostos voláteis que serão computadas 
como peso em água.
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Métodos para a determinação de umidade
1. Métodos por secagem
- Secagem em estufa
- Secagem por radiação infravermelha
- Secagem por fornos micro-ondas
2. Métodos por destilação
3. Métodos químicos
4. Métodos físicos
- Absorção de radiação infravermelha
- Cromatografia gasosa
- Ressonância nuclear magnética
- Índice de refração
- Densidade
Secagem em estufas
Método mais utilizado e simples
– Cápsula de alumínio + Estufa
Remoção da água por aquecimento– O ar quente é absorvido por uma camada fina do alimento 
e conduzido para o interior por condução. Como a 
condutividade térmica dos alimentos é baixa leva muito 
tempo para o calor atingir as porções internas.
Existe alguma condição padrão?
- 6- 18 horas, 100 - 102°C
- Evaporação até peso constante
Métodos por secagem
SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRA VERMELHA
• Lâmpada radiação de infra vermelha.
• A distância entre a lâmpada e a amostra deve ser cerca de 10 cm para 
evitar decomposição da amostra. 
• A espessura da amostra deve ficar entre 20 e 15 mm.
• O tempo de secagem varia com a amostra (20 min para produtos cárneos 
e 10 min para grãos).
• O peso da amostra deve variar entre 2,5 e 10 g dependendo do conteúdo 
de água da amostra.
• Os equipamentos por secagem em radiação infravermelha possuem uma 
balança que dá a leitura direta do conteúdo de umidade por diferença de 
peso.
Vantagens: Boa penetração de calor dentro da amostra
Método rápido
Secagem em forno de microondas
• Método rápido;
• Não é um método padrão;
• É uma energia eletromagnética;
• Mecanismos (rotação dipolar e polarização iônica). As
moléculas de água giram na tentativa de alinhar seus
dipolos;
• Calor é distribuído uniformemente, facilitando a evaporação 
da água e evitando formação de crosta na superfície;
• É um processo de determinação de umidade baseado em
reações que ocorrem na presença de água.
• O reagente utilizado é composto por iodo, dióxido de enxofre e
piridina em metanol. A piridina dissolve o dióxido de enxofre. O
iodo é reduzido pelo dióxido de enxofre, na presença da água.
• O reagente não é estável e deve ser padronizado diariamente.
Aplicação: frutas e vegetais desidratados, balas, chocolates, café
torrado, produtos ricos em açúcares e proteínas.
Métodos químicos
Método de Karl-Fischer
Água potável
• Água potável deve ser clara, fresca, incolor e
inodora, livre de patógenos (baixa em micro‐
organismos), perfeito em matéria de gosto,
não causar nenhuma corrosão de materiais e
conter substâncias solúveis apenas em limites
estreitos e minerais normalmente nas
concentrações de menos de 1 g/l.
Água potável é recuperada de 
nascentes, águas subterrâneas 
e águas superficiais.
Em áreas secas, a água potável
é obtida por dessalinização de
água salobra ou água do mar.
Tratamento
• Para remover as partículas em suspensão, a água
primeiro é filtrada através de camadas de
cascalho e areia de granulometria diferentes.
• Ácidos húmicos, que podem dar uma cor de
amarela a marrom, são floculados com sulfato de
alumínio.
• Água não deve conter mais de 0,2 mg/l de ferro,
que está presente como o bicarbonato e 0,05
mg/l de manganês
• A desinfecção da água é atingida
principalmente por cloração ou ozonização.
• A um pH de 6 a 8, o gás de cloro passado para
as formas de água praticamente somente
HClO e ClO− que, juntamente com o Cl2
dissolvido, são expressos como cloro livre.
• Desinfecção com ozônio tem a vantagem que,
devido a sua decomposição em oxigênio,
nenhum produto químico permanece na água.
• Substâncias interferindo no odor e sabor são
eliminadas por filtração através de carvão
ativado.
Dureza
• A dureza total da água refere‐se a
concentração total dos metais alcalino‐
terrosos cálcio e magnésio em mmol/l.
• O seguinte é válido para conversão em graus
alemães de dureza (◦d): 1 dureza mmol/l =
5,61 ◦d.
• O cálcio e magnésio estão presentes na
água, principalmente nas seguintes formas:
- bicarbonatos de cálcio e de magnésio;
- sulfatos de cálcio e de magnésio.
• Os bicarbonatos de cálcio e de magnésio,
que também são responsáveis pela
alcalinidade, causam a dureza chamada
temporária, que pela ação de calor ou de
substâncias alcalinas geram a precipitação
dos carbonatos destes íons.
• Sulfato de magnésio em altas concentrações
produz um desagradável gosto amargo à
cerveja.
• Água com baixa concentração de bicarbonatos
de cálcio e magnésio insolúveis, é apropriada
para cervejas leves como a Pilsener, enquanto a
água alcalina é adequada para cervejas
escuras, tais como aquelas de Munique.
Análises
• A extensão e a frequência das análises de água
potável são regulados pela lei em muitos países.
• A questão do fornecimento de água potável está
em perigo possivelmente por resíduos de drogas
que tem aumentado recentemente. As
concentrações de drogas persistentes, p. ex.,
ácido clofibrinico, detectado em água potável,
foram muito abaixo do limiar da atividade
terapêutica em humanos.
Existem dois conceitos interligados em análise de
alimentos que tratam a acidez: pH e acidez titulável.
Cada uma dessas quantidades é determinada
analiticamente em caminhos separados e cada um
tem seu próprio impacto especial na qualidade dos
alimentos. Acidez titulável lida com medição da
concentração total de ácido contida em um alimento
(também chamado de acidez total). Esta quantidade
é determinada por titulação dos ácidos intrínsecos
com uma base padronizada.
Alimentos estabelecem elaborados sistemas tampão
que ditam como os íons de hidrogênio (H+), a unidade
fundamental de acidez, são expressos. Mesmo na
ausência do tampão, menos de 3% dos ácidos em
alimentos encontram-se ionizados. Esta percentagem é
ainda mais suprimida pelo tampão. Em solução aquosa,
íons de hidrogênio combinam-se com a água para
formar íons hidrônio, H3O+. A capacidade de um
microrganismo crescer em um alimento específico é um
exemplo importante de um processo que é mais
dependente da concentração do íon hidrônio do que da
acidez titulável. A necessidade de quantificar apenas a
concentração de H3O+ livre leva ao segundo grande
conceito de acidez, o pH (também chamado de acidez
ativa).
Esta propriedade de uma solução de resistir a
mudanças no pH é denominada tamponamento. O
tampão ocorre em alimentos, sempre que um ácido
fraco e seu sal estão presentes no mesmo meio.
Na análise de alimentos, o pH é normalmente
determinado instrumentalmente com um
medidor de pH (pHmetro); no entanto,
existem também outros indicadores de pH.
Muitas determinações analíticas em análise de alimentos usam o
conceito de equivalente para medir a quantidade de um
desconhecido. Talvez o mais conhecido destes é a reação em
que os íons hidrogênio podem ser quantificadas através de
neutralização estequiométrica com uma base padrão.
A teoria de Brønsted-Lowry da
neutralização baseia-se nas seguintes
definições para ácido e base:
Ácido: Uma substância capaz de doar prótons.
Base: Uma substância capaz de aceitar prótons.
Neutralização é a reação de um ácido com uma base formando um sal, como
mostrado abaixo:
Ácidos formam prótons hidratados,
chamados de íons hidrônio (H3O+) e
bases formam íons hidróxido (OH−)
em soluções aquosas:
Em qualquer temperatura, o produto das
concentrações molares (mol/litro) de H3O+ e
OH− é uma constante, conhecida como o
produto iônico da água (Kw):
pH é definido como o logaritmo do recíproco da concentração de íons de
hidrogénio. Ele também pode ser definido como o logaritmo negativo da
concentração molar de íons hidrogênio. Assim, uma concentração de 1 × 10−6
[H3O+] manifesta‐se simplesmente como pH 6. A concentração de [OH−] é
expresso em pOH e seria pOH 8 neste caso.
• A acidez titulável mede a concentração total de ácido em um alimento.
• Alimentos possuem geralmente ácidos orgânicos, sendo os mais comuns os
ácidos cítrico, málico, lático, tartárico e acético. No entanto, ácidos como o
fosfóricos e carbônico (decorrentes de dióxido de carbono em solução) muitas
vezes desempenham um papel importante e ainda predominante na acidificação
dos alimentos.
• A acidez titulável de frutas é usada, juntamente com o teor de açúcar, como um
indicador da maturidade
• Os ácidos orgânicos presentesem alimentos influenciam:
 O sabor (ou seja, a acidez),
 Cor (apesar de seu impacto sobre a antocianina e outros pigmentos na
influência do pH),
 Estabilidade microbiana (através de características intrínsecas sensíveis ao
pH de organismos)
• Enquanto os ácidos orgânicos podem estar presentes naturalmente nos
alimentos, eles também podem ser formados através de fermentação ou eles
podem ser adicionados como parte de uma formulação de alimentos específicos.
• Os principais ácidos do vinho são L‐tartárico e
L‐málico. Ácidos Succínico, cítrico e alguns
outros, são constituintes menores. Em uma
boa safra, ácido tartárico corresponde a 65‐
70% da acidez titulável, mas no ano em que as
uvas não maduras são fermentadas, o seu teor
é de apenas 35‐40% e o ácido málico
predomina.
Uma alíquota da amostra (muitas vezes de 10 ml) é titulada
com uma solução alcalina padrão (muitas vezes 0.1N NaOH)
na presença de fenolftaleína. Determinação potenciométrica é
usada principalmente quando o ponto de viragem é de difícil
visualização.