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31/03/2018 1 Faculdade Pitágoras Ipatinga Disciplina: Bromatologia ÁGUA DOS ALIMENTOS Profª. MSc. Renata Leão ÁGUA ✓ Encontrada na Terra nos três es tados físicos: líqui do, sólido e gasoso. ✓ A terra apresenta cerca de 70% de sua superfíci e coberta pela água no estado líquido e sóli do. A forma gasosa é constituinte da atm osfera, estando presente em toda parte. ÁGUA ✓ Estado físico que a água se encontra é determinado princi palmente pela temperatura, que varia de uma região para outra. ESTRUTURA DA ÁGUA H2O os elétrons se distribuem de tal modo que a m olécul a resultante é estável e não reativa. H 1+ e 1- O 8 + e 6 – (camada de valência) ESTRUTURA DA ÁGUA Embora eletricamente neutra, a distribuição assimétrica de el étrons faz com que um lado da mol écul a sej a carregado positivamente em relação ao outro. Polaridade orientação das mol éculas de água formando estruturas, boa quali dade de solvente, adsorção sobre superfíci es sólidas e hidratação de íons. 31/03/2018 2 ESTRUTURA DA ÁGUA Ponte de Hidrogênio (PH) = atração el etrostática entre a região positivam ente carregada de uma m olécul a e a região negativam ente carregada de outra adjacente. ESTRUTURA DA ÁGUA ✓ As moléculas de água arranj am-se entre si formando uma estrutura mais ou menos ordenada. ✓ 4 PH para cada molécula de água ✓ Fusão do gel o: destruição parcial da estrutura entrada de outras moléculas nos espaços intram olecul ares densi dade da água, no estado líquido maior do que a densidade do gelo. PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA ✓ Líquida a tem peraturas normais com pontos de fusão e de ebulição comparados com os de outras substâncias de tam anho molecular similar. 4 A ÁGUA NOS ALIMENTOS Nutriente absolutamente essencial, participando com 60 a 65 % do corpo humano e da maioria dos animais. Dentre as várias funções da água no organismo, cita-se: a - solvente universal, indispensável aos processos metabólicos; b - manutenção da temperatura corporal; c - manutenção da pressão osmótica dos fluídos e do volume das células; d - participação como reagente de um gr ande númer o de r eações metabólicas. A ÁGUA NOS ALIMENTOS ✓ Adulterante universal dos alimentos. ✓ Val or da determinação da água total contida no alimento não fornece informações sobre como ela está ligada. ✓ Três tipos de água nos alimentos: ÁGUA LIVRE, ÁGUA ABSORVIDA e ÁGUA DE HIDRATAÇÃO. 31/03/2018 3 ÁGUA LIVRE: Está presente nos espaços intergranulares e entre os poros do material. Essa água mantém suas propriedades físicas e serve como agente dispersantes para substâncias coloidais e como solvente para compostos cristalinos. A ÁGUA NOS ALIMENTOS ÁGUA ABSORVIDA: A ÁGUA NOS ALIMENTOS Está presente na superfície das macromoléculas como amido, pectina, celulose e proteína por forças de Van der Waals e pontes de hidrogênio. ÁGUA DE HIDRATAÇÃO OU LIGADA: A ÁGUA NOS ALIMENTOS Está ligada quimicamente com outras substâncias do alimento e não é eliminada na maioria dos métodos de determinação de umidade. A ÁGUA NOS ALIMENTOS Atividade de água (aa ou aw) ✓ Intensidade das forças que unem a água com outros componentes não- aquosos . ✓ É poss ível estabelecer uma relação entre o teor de água livre nos alimentos e sua conservação. A ÁGUA NOS ALIMENTOS Atividade de água Definição: Teor de água livre, que é pressão de vapor da água do alimento e a pressão da água pura na a relação entre a mesma temperatura. Efeitos da variação da Aa no alimento: Crescimento microbiano Deterioração química Deterioração da consistência. A ÁGUA NOS ALIMENTOS Atividade de água e conservação dos alimentos ✓O valor máximo da aa é 1 na água pura. ✓ Alimentos ricos em água (aa > 0,90): podem formar sol uções diluídas que servirão de substrato para os microorganismos poderem se desenvolver as reações químicas podem ter sua vel ocidade diminuída em função da baixa concentração dos reagentes. 31/03/2018 4 A ÁGUA NOS ALIMENTOS Atividade de água e conservação dos alimentos ✓Quando a aa baixar para 0,40 - 0,80, haverá possi bilidade de reações químicas e enzimáticas a velocidades rápidas. ✓Com aa inferior a 0,30 estará ati ngindo a zona de adsorção primária, onde a água está fortemente ligada ao alimento. A ÁGUA NOS ALIMENTOS Atividade de água e conservação dos alimentos ✓ De acor do com a atividade de água no alimento, ocorre o desenvolvimento de certos tipos de microorganismos, como: A ÁGUA NOS ALIMENTOS ATIVIDADE DE ÁGUA X TEMPERATURA ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA Curva representativa do teor de água em função da atividade de água no alimento, durante a secagem (dessorção) e hidratação (adsorção). Três fases distintas: Fase 1 – a água constitui a camada primária, uni da a grupos ionizantes ou fortemente polares; Fase 2 - a água atua como solvente; Fase 3 – a água contida em capilares onde pode formar soluções. A ÁGUA NOS ALIMENTOS A ÁGUA NOS ALIMENTOS ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA A ÁGUA NOS ALIMENTOS ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA 31/03/2018 5 A ÁGUA NOS ALIMENTOS Atividade de água e conservação dos alimentos UMIDADE Uma das medidas mais importantes e utilizadas na análise de alimentos. ESTABILIDADE, QUALIDADE E COMPOSIÇÃ O UMIDADE E SÓLIDOS TOTAIS A umidade pode afetar: ESTOCAGEM, EMBALAGEM E PROCESSAMENTO UMIDADE E SÓLIDOS TOTAIS ALIMENTO UMIDADE Produtos lácteos fluidos 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% UMIDADE E SÓLIDOS TOTAIS ALIMENTO UMIDADE 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% ou menos Ovos 74% UMIDADE E SÓLIDOS TOTAIS SÓLIDOS TOTAIS Obtidos pela diferença entre o peso total da amostra e o conteúdo de umidade. UMIDADE E SÓLIDOS TOTAIS 31/03/2018 6 ✓ 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 com peso em água. DIFICULDADES ENCONTRADAS NA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE A água que será efetivamente medida Método analítico empregado Vai depender Somente a água livre é medida com certeza em todos os métodos. Resultado da medida de umidade: deve ser acompanhado do método utilizado e das condições empregadas, como tempo e temperatura. UMIDADE E SÓLIDOS TOTAIS MÉTODOS POR SECAGEM ✓Secagem em estufas ✓Secagem por radiação infravermelha ✓Secagem em fornos de microondas ✓Secagem em dessecadores MÉTODOS POR DESTILAÇÃO MÉTODOS QUÍMICOS MÉTODOS FÍSICOS METODOLOGIA A) SECAGEM EM ESTUFAS ✓Método maisutilizado em alimentos. ✓Remoção água por aquecimento: ar quente absorvido por uma camada muito fina do alimento e então conduzido para o interior por condução. MÉTODOS POR SECAGEM ✓Método lento. ✓6 a 18 horas entre 100oC e 102 oC, ou até peso constante. ✓Condutividade térmica dos alimentos é baixa. LIMITAÇÕES ✓Evaporação por um determinado tempo: remoção incompleta da água. ✓Evaporação até peso constante: superestimação da umidade por perda de substâncias voláteis ou por reações de decomposição. LIMITAÇÕES 31/03/2018 7 ✓Estufa normal: um pouco acima de 100oC ✓Estufa a vácuo: por volta de 70oC (preserva a amostra e evita a formação de crosta na superfície) ✓ Menor espessura poss ível da partícula dos alimentos. MÉTODOS POR SECAGEM Estufas: simples, simples com ventilador e a vácuo. Velocidade de evaporação: mai or em cadinhos de alumínio do que de vidro e porcel ana, mai or em cadinhos rasos do que fundos e mai or com estufas com ventilação. Pesagem: Deve ser feita somente após ser esfriada completamente no dessecador. . MÉTODOS POR SECAGEM CADINHOS ✓ Umidade (%) = Peso da amostra úmida – Peso da amostra seca/Peso da amostra úmida x 100 ✓ SólidosTotais(%) = 100% – %Umidade ✓Resíduo seco: determinação de gordura e fibra bruta. DETERMINAÇÃO AMOSTRAS LÍQUIDAS: evaporadas em banho-maria até consistência pastosa para então serem colocadas na estufa. AMOSTRAS AÇUCARADAS: adição de areia em pó à amostra, para aumentar a superfície de evaporação. PESO DA AMOSTRA: varia entre 2g e 10g. PREPARO DA AMOSTRA TEMPERATURA: varia entre 70oC E 155 oC. TEMPO: depende da quantidade de água no produto (6 a 7 horas, até peso constante). CONDIÇÕES DE SECAGEM 31/03/2018 8 Referências Bibliográficas CECCHI, Heloísa Máscia. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2. ed. Campinas: Editora da Unicamp, 2003. 207p. COULTATE, T. P. Alimentos: a química de seus componentes. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2004. 368p. CIENFUEGOS, Freddy; VAITSMAN, Delmo S. Análise instrumental. Rio de Janeiro: Interciência, 2000. 436p. EVANGELISTA, José. Tecnologia de alimentos. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 2000. 652p. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos fisico-químicos para análise de alimentos. 2. ed. São Paulo: Varela, 2007. RIBEIRO, Eliana Paula; SERAVALLI, Elisena A. G. Química de alimentos. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher;Instituto Mauá de Tecnologia, 2007. 184p.
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