Umidade - Composição centesimal

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COMPOSIÇÃO CENTESIMAL 
NA ANÁLISE DE ALIMENTOS 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS 
 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DOS ALIMENTOS 
COMPOSIÇÃO CENTESIMAL 
UMIDADE 
 Atividade de água 
Métodos 
LIPÍDEOS 
PROTEÍNAS 
CARBOIDRATOS 
FIBRAS 
CINZAS 
Determinação de Umidade 
 Uma das medidas mais importantes e utilizadas em 
análise de alimentos. 
 Exerce influência na estabilidade, qualidade e 
composição, podendo afetar: 
 Estocagem: __________________________________ 
 Embalagem: __________________________________ 
 Processamento: ________________________________ 
O conteúdo de 
umidade varia 
muito nos 
alimentos 
Alimento Umidade 
Produtos lácteos fluídos 87-91% 
Leite de pó 4% 
Queijos 40-75% 
Manteiga 15% 
Creme de leite 60-70% 
Sorvetes 65% 
Molhos de salada 40% 
Frutas 65-95% 
Carnes e Peixes 50-70% 
Cereais <10% 
Macarrão 9% 
Pães 35-45% 
Açúcar 1% 
Ovos 74% 
Determinação de Umidade 
 Existem vários métodos, mas nenhum que seja ao 
mesmo tempo exato, preciso e prático. 
 
 Em geral, o que parece um método simples, torna-
se complicado em função de exatidão e precisão 
dos resultados. 
 
Dificuldades encontradas 
• Separação incompleta da água do produto; 
• Decomposição do produto com formação de água 
além da original; 
• Perda das substâncias voláteis do alimento que 
serão computadas como peso em água. 
 
oEXATIDÃO 
oPRECISÃO 
oPRATICIDADE 
 
Fatores importantes na seleção de um 
método analítico de determinação de 
umidade: 
Água nos alimentos 
• H2O 
• Conteúdo de água  valor obtido na determinação 
de água total contida no alimento 
• Existem moléculas de água com propriedades e 
distribuição diferentes num mesmo alimento 
 
Água nos alimentos 
• Água livre: ___________________________ 
• Água absorvida: _______________________ 
• Água de hidratação ou combinada: __________ 
 Formas de apresentação da água no alimento: 
 Qual água que é medida??? 
Água nos alimentos 
 Vai depender do método 
analítico empregado! 
Água livre  medida sempre!! 
 Qual água que é medida??? 
O resultado deve sempre vir acompanhado do 
método utilizado e das condições empregadas 
Atividade de Água (Aw ou Aa) 
Definição: É o teor de água livre, que é a relação 
entre a pressão de vapor da água no alimento e a 
pressão da água pura na mesma temperatura. 
P soluto (alimento) 
P0 solvente (água) 
Aa = 
REDUZEM O CONTEÚDO DE ÁGUA DE 
UM ALIMENTO,  A [SOLUTOS] E  SUA 
ALTERABILIDADE OU PERECIBILIDADE 
Processos de concentração e 
desidratação 
peletização 
ATIVIDADE DE ÁGUA: 
 
MEDIDA DO ESTADO DA ENERGIA DA ÁGUA EM 
UM SISTEMA (QUALITATIVA) 
 
UMA QUALIDADE QUE NÃO DEPENDE DA 
QUANTIDADE DE AMOSTRA. 
 
UMIDADE: 
 
QUANTIDADE DE ÁGUA PRESENTE EM UM 
AMOSTRA SOBRE BASE SECA OU ÚMIDA. 
UMA PROPRIEDADE EXTENSIVA QUE DEPENE DA 
QUANTIDADE DE AMOSTRA . 
Atividade de água ≠ Umidade 
Efeitos da variação da Aa no alimento 
1. Crescimento microbiano 
2. Deterioração química 
3. Deterioração da consistência 
Aw e conservação dos alimentos 
o Valor máximo da Aw : 1,0 (água pura) 
o Valores acima de 0,9: pode haver a formação de soluções 
diluídas com componentes do alimento que servirão de 
substrato para os MO crescerem. 
o Aw entre 0,40-0,80: possibilidade de reações químicas e 
enzimáticas rápidas pelo  da [reagentes]. 
o Aw 0,60: Pequeno ou nenhum crescimento de 
microrganismos. 
o Aw < 0,3: Atinge a zona de absorção primária, onde as 
moléculas de água poderão estar ligadas a pontos de 
absorção primários (-COOH) e por sua vez se ligar a 
outras moléculas de água por pontes de hidrogênio. 
 
• Aa de um alimento pode ser reduzida  [solutos]. 
Ex.: acrescentar sal e açúcar ou desidratar o alimento. 
 
• Não se pode confundir umidade com Aa, pois um 
alimento muito úmido pode ter baixa Aa. 
Ex.: uma salmoura com 90% de água tem baixa Aa pois as 
moléculas de água estão ligadas as de NaCl 
 
Atividade de Água - Aa 
Atividade de Água - Aa 
• Ambiente com umidade relativa correspondendo 
a uma Aa inferior à do alimento, ele tenderá à 
desidratação até atingir o equilíbrio. 
 Ex. Queijo na geladeira 
 
• Em situação inversa, haverá absorção de água 
pelo alimento até atingir o equilíbrio. 
Ex. leite em pó aberto no meio ambiente 
 
UMIDADE 
TIPOS DE MÉTODOS: 
o MÉTODOS POR SECAGEM 
o MÉTODOS POR DESTILAÇÃO 
o MÉTODOS QUÍMICOS 
o MÉTODOS FÍSICOS 
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Métodos por 
secagem 
Métodos por 
Destilação 
Métodos 
Químicos 
Métodos 
Físicos 
Estufas Destilação Direta 
Titulação em 
 Karl Fisher 
Método Elétrico 
(Constante dielétrica) 
Radiação 
Infravermelha 
Destilação em 
Refluxo 
Cloreto de 
Cálcio (CaCl2) 
Condutividade elétrica 
Forno de 
Microondas 
Pentóxido de 
Fósforo 
Método densimétrico 
(densidade) 
Dessecadores H2SO4 
Refratometria 
(Índice de refração) 
Ponto de congelamento 
Absorção de radiação 
infravermelha 
Cromatografia Gasosa 
Ressonância nuclear 
magnética 
Método Indireto 
 Determina-se matéria seca, admitindo-se que a perda 
de peso corresponda ao peso de água perdida. Substâncias 
voláteis, além da água, são consideradas também como água, 
ocasionando algum erro, o que vem ser uma desvantagem do 
método. 
 
 
a) SECAGEM EM ESTUFAS 
b) SECAGEM POR RADIAÇÃO 
INFRAVERMELHA 
c) SECAGEM EM FORNOS MICROONDAS 
Métodos por secagem 
Secagem em Estufas 
 + utilizado 
 Princípio: remoção da água por aquecimento, onde o 
ar quente é absorvido por uma camada muito fina do 
alimento, sendo conduzido para o interior por 
condução, levando muito tempo para atingir as 
porções mais internas do alimento. 
 Temperatura de 100 a 105ºC até peso constante. 
 Pode ocorrer superestimação da umidade por perda 
de substâncias voláteis ou por reações em 
decomposição. 
Limitações do método 
1. Temperatura de secagem (variação) 
2. Umidade relativa e movimentação do ar dentro da 
estufa 
3. Vácuo da estufa; 
4. Tamanho das partículas e espessura da amostra; 
5. Construção da estufa; 
6. Número e posição das amostras na estufa; 
7. Formação de crosta seca na superfície da amostra; 
8. Material e tipo de cadinhos; 
9. Pesagem da amostra quente; 
10. Não serve para amostras com alto teor de voláteis. 
Tipos de estufas: 
1. Simples (100°C) 
2. Simples com ventilador 
3. A vácuo (70°C) 
 
Tipos de Cadinhos: 
1. Porcelana 
2. Alumínio 
3. Vidro 
Procedimento 
1. Pesar o cadinho tarado sem amostra 
2. Pesar uma quantidade da amostra em cadinho seco e 
tarado 
4. Colocar o cadinho na estufa até peso constante 
5. Retirar o cadinho da estufa e colocar em dessecador 
para esfriar 
6. Pesar o cadinho 
7. O cálculo é feito pela diferença entre o peso do 
cadinho com amostra e o peso do cadinho com amostra 
seca 
Preparo da amostra 
1. Amostras líquidas: evaporadas em banho-maria até 
consistência pastosa, para serem colocadas na estufa. 
 
2. Amostras açucaradas: formam uma crosta dura na 
superfície, que impede a saída da água do interior. 
Adiciona-se areia misturada com amostra para 
aumentar a superfície da evaporação 
 
3. Peso da amostra: 2 a 5 g. 
Secagem por Radiação Infravermelha 
 Mais efetivo e envolve penetração do calor dentro da 
amostra (1/3 do tempo). 
 Consiste numa lâmpada de radiação infravermelha 
com 250 a 500 watts, cujo filamento desenvolve uma 
temperatura de 700ºC. 
A distância entre a lâmpada e a amostra deve ser de 10 
cm para não haver decomposição. 
 A espessura da amostra deve ser entre 10 a 15 mm. 
 O tempo de secagem varia com amostra (20 min. para 
produtos cárneos e 10 min. para grãos). 
Secagem por Radiação Infravermelha 
 O peso da amostra varia entre 2,5 a 10 g dependendo 
do conteúdo de água. 
 Possui uma balança que faz leitura direta da umidade 
por diferença de peso. 
 Seca uma amostra de cada vez. 
Secagem em Fornos Microondas 
 Método novo, rápido, não é método padrão. 
 Energia: Radiação eletromagnética 
 
Princípio: 
 Quando uma amostra úmida é exposta à radiação de 
microondas, moléculas com cargas elétricas dipolares 
(H2O), giram na tentativa de alinhar seus dipolos, com 
rápida mudança do campo elétrico. A fricção resultante 
cria calor, que é transferido para as moléculas vizinhas 
tanto na superfície como internamente, evaporando 
sem formar crosta na superfície. 
 
Secagem em Fornos Microondas 
 Aquece mais rapidamente e seletivamente as áreas 
com maior umidade. Assim, o calor é distribuído 
uniformemente. 
 
 A amostra é misturada com cloreto de sódio e óxido 
de ferro, o primeiro evita que seja espirrada para fora 
do cadinho, e o segundo absorve fortemente a 
radiação, acelerando a secagem. 
 
 2 a 30g de amostra entre 2,5 e 90 minutos. 
Secagem em Dessecadores 
 Utilizados com vácuo e compostos químicos 
absorventes de água, como o ácido sulfúrico. 
 
 À temperatura ambiente a secagem é muito lenta. 
Métodos por destilação 
o POUCO UTILIZADO (DEMORA) 
o PROTEGE A AMOSTRA CONTRA OXIDAÇÃO 
PELO AR E DIMINUI CHANCES DE 
DECOMPOSIÇÃO CAUSADAS POR ALTAS 
TEMPERATURAS 
o PARA GRÃOS E CONDIMENTOS 
 
Condensador 
Tolueno condensado 
água retirada da 
Amostra 
Tolueno sendo aquecido 
Amostra (Matéria seca) 
Chapa aquecedora 
Entrada de água fria 
Limitações do método 
1. Precisão baixa 
2. Dificuldades na leitura 
3. Aderência de gotas de água no vidro 
4. Solubilidade da água no solvente de destilação 
5. Evaporação incompleta da água 
6. Destilação de produtos solúveis em água 
Métodos Químicos 
o MÉTODO DE KARL FISCHER ( REAGENTE : 
IODO , DIÓXIDO DE ENXOFRE , PIRIDINA , 
METANOL ) 
 
o FORNECE VALORES DE ÁGUA LIVRE + ÁGUA DE 
HIDRATAÇÃO 
 
 2 maneiras: titulação visual e medida eletrométrica 
com eletrodo de platina (amostras coloridas) 
 
 Princípio: Titulação visual, onde o I2 é reduzido para 
I na presença de água. Quando toda água for 
consumida, a reação cessa, e a cor da solução passa 
de amarelo canário para amarelo escuro com um 
ponto final em amarelo marrom, característico do 
excesso de iodo 
o Utilizado para 
amostras que não 
dão bons 
resultados em 
estufa a vácuo 
o Para amostras com 
baixo teor de água 
e ricas em 
açúcares e 
proteínas 
Métodos Físicos 
o Absorção de radiação infravermelha:  IV, sensibilidade em 
ppm em materiais orgânicos e inorgânicos; 
o Cromatografia gasosa: pouco usada, rápida, pode ser utilizada em 
alimentos de baixa umidade (8-65%); 
o Ressonância nuclear magnética: pouco usada e conhecida, cara, 
safisticada, rápida, precisa e não destrói a amostra; 
o Índice de refração: simples, rápido e menos preciso, feito no 
refratômetro. 
 
E
q
u
ip
a
m
en
to
s 
ca
ro
s 
 
o Densidade: simples, rápido e barato, pouco preciso. Utilizado para amostras 
com alto teor de açúcar; 
o Condutividade elétrica: quantidade de corrente elétrica que passa em um 
alimento será proporcional à quantidade de água no alimento. Rápido e pouco 
preciso; 
o Constante dielétrica: amido e proteínas tem constante dielétrica em torno 
de 10, enquanto a constante dielétrica da água é de 80. Mudança na 
quantidade de água produz mudança na constante dielétrica do alimento. 
Método rápido e pouco preciso. Utilizado em farinhas.