resumão prova 1 bioquimica de alimentos - Agua

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Bruna Reges – TudoNinha 
Resumão prova 1 – Bioquímica de alimentos 
Água 
Introdução 
 Estabilizador da temperatura do corpo 
 Transportador de nutrientes e de produtos de 
degradação 
 Reagente 
 Meio de reação 
 Altamente reativa 
 Estabilizador das configurações biopolimeras 
 Determinante nas reações com outras 
moléculas 
 Essencial para o processo vital 
 Influencia na textura , na aparência , no sabor 
e na deterioração química e microbiológica 
dos alimentos 
Maior o teor de água → Maior a sensibilidade a 
deterioração. 
O conteúdo de água faz com que os alimentos sejam 
altamente perecíveis. 
Propriedades físicas da água 
Ponto de fusão e ebulição mais elevadas que outras 
substancias. 
Apresenta altos valores de tensão superficial,constante 
dielétrica,calor especifico e calor de mudança de fase. 
Apresenta baixa densidade. 
Apresenta capacidade usual de se expandir na 
solidificação(RESULTA:dano estrutural no alimento). 
Maior condutividade térmica. 
Molécula da água 
Propriedades da água atribuídas á: 
 Estrutura da molécula 
 Habilidade de formar pontes de hidrogênio 
Ligação de hidrogênio 
Formação de dipolo(H
+
 com átomos eletronegativos) 
O – carga parcial negativa. 
H – carga parcial positiva. 
Quanto mais eletronegativo maior a formação dipolo. 
Molécula de água pode formar até quatro ligações de 
hidrogênio. 
Associação entre as moléculas de água 
Quanto maior a diferença de eletronegatividade mais 
estável e forte será a ligação. 
A água liquida encontra-se em constante movimento 
com formação e ruptura de ligações. 
Estrutura no estado sólido 
A água no estado solido apresenta uma estrutura com 
geometria hexagonal simétrica.Essa estrutura apresenta 
espaços livres fazendo com que o gelo tenha volume 
especifico maior que o da água liquida. 
Formação de cristais de gelo: aumento de 
volume,diminuição da densidade. 
Velocidade de congelamento x Tamanho dos cristais 
de gelo →Influencia na qualidade dos alimentos 
Quando se congela a água todas as ligações de 
hidrogenio ocorrem. 
POR QUE MESMO UM ALIMENTO CONGELADO 
SE DETERIORA? 
As moléculas de água realizam pequenos movimentos 
fazendo com que algumas reações como químicas e 
enzimáticas ocorram. 
Interações da água com sólidos 
Adição de sólidos resulta em alterações das 
propriedades da água e também do solido 
Efeitos dos solutos na estrutura da água 
Manifesta-se nas propriedades coligativas das soluções 
EFEITOS CARACTERISTICOS: 
 Queda do ponto de congelamento; 
 Elevação do ponto de ebulição; 
 Diminuição da pressão do vapor; 
 Pressão osmótica em solução. 
Efeitos dos solutos na estrutura do gelo 
INFLUEM: 
 Tamanho 
 Estrutura 
 Localização 
 Orientação dos cristais de gelo 
Água ligada e água livre 
Água ligada 
Água em contato com solutos e outros constituintes 
não aquosos. 
 Mobilidade reduzida; 
 Não congela a -40°C; 
 Presente em quantidades muito pequenas nos 
alimentos; 
 A 100°C não evapora; 
 Bruna Reges – TudoNinha 
 Não disponível para o crescimento 
microbiano. 
Água constitucional – pequena fração da água do 
alimento,alto teor de umidade,água mais fortemente 
ligada aos constituintes não aquosos dos alimentos,não 
pode ser removida. 
Água vicinal – ocupa os sítios mais próximos da 
maioria dos grupos hidrofílicos presentes nos 
constituintes não aquosos. 
Água de multicamadas – água ligada de forma mais 
fraca aos constituintes não aquosos dos alimentos. 
Possui menor interação. 
Água livre 
 Apresenta as mesmas propriedades da água 
pura; 
 Disponível para o crescimento de 
microrganismos de para reações enzimáticas; 
 Não flui livremente quando o alimento é 
cortado, mais é faciilmente retirada por 
secagem. 
Água de capilar 
 Retida fisicamente; 
 Menor pressão de vapor que a água pura; 
 Confinamento físico em capilares; 
 Removida por processos de desidratação. 
Água no estado liquido 
Formação de agregados. 
Arranjos de pontes de hidrogenio são dinâmicos 
Nem todas as ligações de hidrogenio ocorrerão ao 
mesmo tempo. Pois, as ligações de hidrogenio são 
feitas e desfeitas constatemente. 
Água no estado de vapor 
Ruptura das pontes de hidrogenio 
Aumento da temperatura de ebulição e do calor latente 
de vaporização. 
Leva maior tempo para romper as pontes de 
hidrogenio. 
Gelo na presença de solutos 
Importância na natureza do soluto 
Três tipos de solutos podem se ligar com a água: 
 Íons ou grupos iônicos; 
 Solutos polares; 
 Substancias hidrofóbicas. 
Ligações da água com sólidos 
As moléculas são divididas em função da sua 
capacidade de interagir com a água em: 
 Substancias hidrofílicas; 
 Substancias hidrofóbicas. 
Água + íons ou grupos iônicos 
É aquela que se liga mais fortemente com os 
constituintes dos alimentos. 
LIGAÇÕES IONICAS: +fortes que as pontes de 
hidrogenio; + fracas que as ligações covalentes. 
COMO A PRESENÇA DE IONS AFETA AS SEGUINTES 
PROPRIEDADES DA AGUA? 
 Ponto de congelamento: diminui o ponto de 
congelamento; 
 Ponto de ebulição: aumenta o ponto de 
ebulição(+energia para romper as ligações 
iônicas e virar vapo); 
 Pressão osmótica: modificação da pressão 
osmótica; 
 Capacidade de hidratação: competição dos 
íons pelas moléculas de água, diminnuindo a 
capacidade de hidratar outras moléculas; 
 Permeticidade do meio aquoso: capacidade de 
passar corrente elétrica. 
Água + solutos polares 
Irá estabelecer novas pontes de hidrogenio,substituindo 
as já existentes. 
Quanto mais forte for as ligações do soluto com a 
água, maior o ponto de congelamento. 
Água + substancias hidrofóbicas 
Termodinamicamente desfavorável devido a redução 
na entropia. 
INTERAÇÃO HIDROFOBICA – minimização da 
associação da água a entidades polares. 
Dois tipos de estruturas formadas em decorrência da 
adição de substancias hidrofóbicas a água: 
 Hidratos clatratos: estruturas cristalinas, 
semelhantes a cristais de gelo, formadas por 
moléculas de água unidas por pontes de 
hidrogenio, em estruturas semelhantes a uma 
gaiola capazes de aprisionar moléculas 
altamente hidrofóbicas. 
 Micelas: ocorre principalmente com as 
proteínas. Onde as proteínas em meio aquoso 
organizam-se na forma esférica, sendo que 
seus grupos polares ficam na superficie da 
esfera e os grupos hidrofóbicos na parte 
interna. Possível pelo estabelecimento de 
pontes de hidrogenio. 
 
 
 Bruna Reges – TudoNinha 
Atividade de água 
Umidade 
Base úmida x Base seca 
O teor de umidade é a medida da quantidade de água 
total de um alimento. 
Determinação de umidade 
Principais dificuldades na determinação da umidade: 
 Separação incompleta da água do produto; 
 Decomposição de produto com formação de 
água além do original – pode levar ao aumento 
de peso; 
 Perdas de substancias voláteis que são 
computadas como peso em água – qualquer 
composto que pode ser aquecido a 100°C pode 
ser liberado ocasionando erros. 
Atividade de água 
Perecibilidade – termo utilizado para designar a 
facilidade com que o alimento se deteriora. 
Atividade de água – criado para designar o quanto de 
água esta disponível. Indicador útil quanto a 
estabilidade de um alimento e sua segurança 
microbiológica. 
Onde : Aw = atividade de água; 
P = pressão de vapor do 
alimento; 
Po = pressão de vapor da água 
pura. 
Pode ser reduzida : pela remoção de água e pela adição 
de sólidos, ambos pelo aumento da concentração de 
solutos 
Métodos de realização da atividade de água: 
 Ponto de congelamento; 
 Sensores de umidade relativa; 
 Equlibrioem umidade relativa constante. 
Utilidade da aw 
 Estimar a estabilidade dos alimentos; 
 elhorar a conservação dos alimentos; 
 Planejar novos produtos mais estáveis. 
Definição 
ATIVIDADE DE AGUA: é a relação existente entre a 
pressão de vapor do alimento , com a pressão de vapor 
da água pura. 
INDICA – intensidade das forças que unem a água com 
outros componentes não aquosos, consequentemente, a 
água disponível para o cresimento de microrganismos 
e para realizar reações químicas e bioquímicas. 
Pressão de vapor 
Pressão exercida por um vapor quando este está em 
equilíbrio com o liquido que lhe deu origem. 
Quanto maior for sua pressão de vapor, mais volátil 
será o liquido. 
Quanto mais a agua esta interagindo com o soluto mais 
difícil evaporar então menor atividade de água. 
Lei de Raoult 
“ a diminuição relativa da pressão de vapor de um 
liquido ao dissolver-se em soluto é igual a fração 
molar do solvente”. 
Umidade relativa do equilíbrio 
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). 
Para saber se um alimento 
ganha ou perde água de um 
ambiente, comparar o valor 
de UR com URE. 
Umidade do alimento não influencia no URE e sim na 
Aw. 
Aw x Temperatura 
Quanto maior a temperatura do alimento, maior a 
atividade de água. 
PONTO CRIOSCOPICO? Ponto em que a água passa 
para o estado liquido no alimento. 
Quanto maior a temperatura menor a interação com os 
solutos do alimento. 
Aw e conservação dos alimentos. 
Maioria dos microrganismos não consegue se 
desenvolver em baixa atividade de água. 
Baixar a Aw pode descaracterizar o alimento 
sensorialmente 
Acima de 0,9 – crescimento de microrganismos 
0,4-0,8 – reações químicas e enzimáticas 
0,6 – pequeno ou nenhum crescimento de 
microrganismos 
Menor que 0,3 – zona de adsorção primaria. 
Mobilidade molecular 
Relacionado as diversas propriedades que dependem 
da difusão da água. 
Auxilia na previsão e controle da estabilidade de 
alimentos. 
Aw = p/po 
Aw = URE/100 
 Bruna Reges – TudoNinha 
Quanto mais ligada a água estiver no alimento, menor 
a mobilidade molecular 
Propriedades e características dependentes da 
mobilidade molecular: 
Alimentos secos ou semi-secos: gelatinização e 
retrogradação do amido;cristalização e 
recristalização;adesividade;sugar bloom em 
chocolates;atividade enzimática; reação de 
Maillard;textura. 
Alimentos congelados:cristalização do 
gelo;cristalização da lactose;atividade enzimática. 
 
Isotermas de sorção da 
água 
Definição 
As isotermas de sorção da água são gráficos que 
relacionam quantidade de água de um alimento com 
sua atividade de água. 
 Maioria apresenta forma sigmoide, com 
pequenas variações conforme: a estrutura 
física;a composição química;a temperatura e a 
capacidade de rentenção de água 
As isotermas podem ser de adsorção ou de desorção. 
Nas isotermas podemos definir três zonas bem 
delimitadas. 
ZONA A) aw ≤ 0,3 – água mais fortemente ligada e 
menos móvel; muito difícil de extrair; não é congelável 
e não se encontra disponível para atuar como solvente 
ou reativo;água de monocamada;comporta-se como 
solido. 
ZONA B) 0,2-0,3 ≤ aw ≤ 0,8 – água ligada a 
proteínas,sais,açucares,etc. Esta ligada por pontes de 
hidrogênio e interações dipolo-dipolo ou retida 
fisicamente em microcapilares(inferior a 1 
um);denominadas água de multicamadas. 
ZONA C) aw = 0,8-0,99 – é a água menos ligada e a 
mais móvel dos alimentos; encontra-se retida 
fisicamente em 
membranas,capilares,geis,etc.;responsável pela 
alteração dos alimentos;disponível para 
desenvolvimento de microrganismos e reações 
químicas;é congelável. 
Isotermas - uteis para processos: 
 Concentração 
 Secagem 
 Hidratação de alimentos 
 Acompanhar a estabilidade de alimentos 
durante o aramazenamento 
A facilidade de retirar ou adicionar água esta 
relacionada com a atividade de água do alimento. 
Isoterma de adsorção 
Adição de água 
Produtos higroscópicos 
Água retida apenas superficialmente 
Isoterma de desorção 
Desidratação de uma amostra 
Acompanhar processos de secagem 
Histerese 
Quando a isoterma de desorção não se sobrepõe a de 
adsorção, no caso é a diferença entre essas duas 
curvas. 
VARIA COM: 
 Natureza do alimento 
 Mudanças físicas quando se remove ou 
adiciona água 
 Temperatura 
 Velocidade de desorção 
 Quantidade de água removida na adsorção 
Ambiente UR ≥ URE - absorve água (adsorção) 
Ambiente UR ≤ URE – cede água (desorção) 
Aplicação das isotermas 
 Permite avaliar a estabilidade dos alimentos 
 Permite prever a aw de mistura de diversos 
igredientes 
 Permite estimar o tempo Maximo de 
armazenamento do produto embalado 
 Permite melhorar os processos de conservação 
fundamentados na redução da quantidade de 
água.