AT3 AGUA

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Flávia Noujeimi
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Água e Seres Vivos
A Água é um componente essencial aos seres vivos.
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Água e Seres Vivos
Funções da água no organismo:
Manutenção da temperatura corporal
Transporte de nutrientes e de produtos de degradação.
Reagente/ meio de reação.
Estabilidade da conformação polímeros.
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Água no organismo: água ingerida, dos próprios alimentos e decorrente da oxidação metabólica.
Indivíduo ingere: 2/3 bebidas e 1/3 alimentos sólidos.
 indivíduo de 70kg necessita de 2L água/dia (média).
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Água no alimento influencia:
Textura, aparência, sabor, deterioração: química e biológica.
Água e deterioração dos alimentos:
 teor água 
sensibilidade a deterioração.
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Métodos de preservação dos alimentos baseia-se na remoção de água:
 Secagem; 
Congelamento
 ( mobilidade da água);
 Adição de solutos;
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Utilização da água na industria de alimentos e bebidas.
Influência e ocorrência da água no alimento.
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Influência e ocorrência da água no alimento:
O conteúdo hídrico dos alimentos é variável, ex.: carne 50-75%, vegetais verdes 95%.
Grande número de alimentos sólidos contém mais de 50% de água.
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 fusão
 ebulição
 calor de vaporização
 condutividade térmica
 densidade
(Em relação a CH4, NH3) 
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Expansão X Solidificação
Água apresenta capacidade de expandir na solidificação, resultando em dano estrutural do alimento congelado.
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Estrutura molecular
Características elétricas e momento dipolar permitem participação em ligações iônicas e covalentes.
 Capacidade Dielétrica importante na: solvatação e separação de íons.
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Estrutura molecular
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Habilidade de formar ligações de H: ligação eletrostática dipolo-dipolo. Cada molécula de água é capaz de fazer 4 ligações.
As ligações de H são tridimensionais porque apresentam o mesmo número de doadores e receptores.(fusão/E)
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Os elétrons dos orbitais ligantes estão deslocados para o lado o oxigênio, devido sua alta eletronegatividade.
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A forma de interação entre os elétrons confere a molécula da água a forma de um tetraedro distorcido com ligações do tipo sigma(104°30’). Tetraedro perfeito possui um ângulo de ligação de sigma(109°28’).
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LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO
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Pode conter 18 isótopos H-O-H, íons hidroxônioH3O+, hidroxila(OH-) e seus isótopos.
Formação de estrutura típica(líquido e sólido) – diagrama de fases; ocorre ponto triplo, 3 fases coexistem.
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Líquida: existe movimento, formação e ruptura de ligação.
Vapor: pontes de H são rompidas(calor de vaporização), moléculas livres, + afastadas ocupando maior volume.
Sólido: retira energia do sistema e  movimento das moléculas (estrutura ordenada, retículo cristalino, sem moléculas livres).
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ÁGUA EM SUAS TRÊS FORMAS:
Líquida
Vapor
Sólido
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Estrutura sólida:
Gelo apresenta estrutura simétrica hexagonal, ângulo de ligação de 109°.
O gelo pode ser aquecido até sublimar. 
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Parte II
Interações da água com alimentos(Atividade da Água)
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Quando a água se liga a um sólido modifica as propriedades da água e do sólido.
A água interage fortemente com substâncias hidrofílicas, por meio de ligações iônicas, dipolo-dipolo ou covalentes.
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Isso resulta em alterações na estrutura e mobilidade da água e na estrutura e reatividade das substancias hidrofílicas.
As substâncias hidrofóbicas apresentam afinidade por meios hidrofóbicos .
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Classificação: 
água livre 
água ligada 
água capilar
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Livre 
Apresenta as mesmas propriedades da água pura.
Disponível para crescimento de microrganismos 
Disponível para reações enzimáticas.
Não flui livremente nos alimentos quando o mesmo é cortado.
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Ligada quimicamente: água em contato com solutos.
Apresenta mobilidade reduzida
Não congela a – 40°C
Quantidade: Muito pequena no alimento
Não há crescimento microbiano
Não há reações enzimáticas
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Ligada quimicamente – Classificação quanto ao grau de ligação: 
Água constitucional: ligada + fortemente aos constituintes dos alimentos.
Água vicinal: próxima camada de água, adjacente a água constitucional
Água multicamadas: menor quantidade, ligação + fraca
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 Capilar
 Há confinamento físico em capilares com pequeno diâmetro.
 Mobilidade reduzida.
  pressão de vapor que água pura.
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Capacidade de ligar água: termo utilizado para descrever a habilidade de uma macromolécula aprisionar grande quantidade de água, prevenindo exsudação:
Água que não flui livremente
Facilmente retirada por secagem
Convertida em gelo no congelamento
Principal fração presente nos alimentos
Quaisquer alteração na sua quantidade ou forma de ligação com sólidos afeta a qualidade do alimento
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Existem substâncias: hidrofílicas e hidrofóbicas.
Hidrofílicas:ligações iônicas, dipolo-dipolo e covalente. Alteram: estrutura e mobilidade da água/ estrutura e reatividade das substâncias hidrofílicas.
Hidrofóbicas: afinidade por meios hidrofóbicos.
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A interação da água com grupos polares neutros(sem carga), capazes de fazer pontes de H, é a mais encontrada em alimentos.
Na adição de substâncias hidrofóbicas a água são formados:
Hidratos de alatratos: semelhantes a cristais de gelo.
Micelas: principalmente proteínas(grupo polar e apolar, Van der waals)
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Atividade da água significa o quanto de água está disponível no alimento, ou seja, a intensidade com que a água está associada aos constituintes não aquosos.
 
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Atividade da água é uma medida relativa a um estado padrão(p=101,35Kpa) e (T=25°C), ou seja, a água pura, a qual possui um valor de atividade igual a 1.
No alimento, a atividade da água sempre será menor que 1, pois os seus constituintes  mobilidade da água.
A atividade da água é um indicador útil quanto a estabilidade de um produto e sua segurança microbiológica.
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Fatores que influenciam aw:
A atividade da água em um alimento, pode ser reduzida pelo  da concentração de solutos na fase aquosa do alimento pela: remoção de água ou adição de sólidos(ex.:sal/açúcar)
A temperatura influencia a atividade da água: o congelamento  atividade da água.
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A determinação aw pode ser feita utilizando-se a seguinte equação:
aw = atividade físico-química da água em um sistema em equilíbrio com todas as fases(s/l/v)
P= pressão de vapor da água no alimento
Po= pressão de vapor da água pura na mesma T, que deve ser sempre especificada.
aw = P/po
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Os alimentos são classificados em função da atividade da água em:
Baixa umidade (aw =0,60) crescimento microbiano mínimo.
Umidade intermediária(aw =0,60-0,90)
Alta umidade(aw = acima de 0,90)
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Efeitos da atividade de água em um alimento estão relacionados:
 reações químicas,
 reações enzimáticas, 
 crescimento de microrganismos,
alteração da aparência 
alteração textura.
Ex: café solúvel, amolecimento de biscoito. 
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A Baixa da aw de um alimento Aumenta sua estabilidade, por isso que a secagem e o congelamento são os métodos de conservação mais utilizados.
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Valores muito baixos de aw (região de monocamadas) podem predispor o alimento a rancidez oxidativa, caso este alimento seja suscetível.
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A umidade de um alimento está relacionado com sua: estabilidade, qualidade e composição.
A determinação de umidade torna-se complicado em função da exatidão e precisão dos resultados.
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Principais dificuldades encontradas na determinação de umidade:
Separação incompleta da água do produto
Decomposição do produto com formação de água além do original
Perdas das substâncias voláteis do alimento que são computadas como peso em água. 
A água ligada quimicamente com outras substâncias do alimento nãoé eliminada na maioria dos métodos de determinação de umidade.
Somente a água livre é medida com certeza em todos os métodos.
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fnutriesport@yahoo.com.br
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