Água bromatologia

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FUNÇÕES
Abundante e essencial à vida (70% da maioria das formas de vida e “Mãe”);
Estabilizadora da temperatura corporal (absorve e dissipa o calor pela vaporização);
 Carreadora de nutrientes de dejetos;
Estabilizadora da conformação de biopolímeros;
Reativo e meio de reação;
Participa da dinâmica das macromoléculas e suas propriedades catalíticas;
Age em outras vias ainda não conhecidas.
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 			ÁGUA NOS ALIMENTOS
Alimentos 		Teores de água (%)
Carnes
suíno – crua e sem gordura 	 		53 - 60
Bovino – crua 	 		50 - 70
Frangos – crua sem pele 			 74
Peixe 			65 - 81 
Vegetais 
Cereais, pêras 			80 – 85
Maçãs, laranjas, pêssegos 			85 - 90 
tomates, morangos 			90 – 95
Abacate, banana, ervilhas 			74 – 80
Beterraba, batata, cenoura 			80 – 90
Alface, couve flor 			90 - 95 
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INFLUÊNCIA DA ÁGUA NOS ALIMENTOS
Aparência 
Sabor 
Textura 
Susceptibilidade à deteriorações
(físicas, químicas e preservação)
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A MOLÉCULA DE ÁGUA
Fórmula molecular - H2O, PM -18 
Diamagnética, forma triangular
Triatômica, estrutura tetraédrica
 
 
Pontes de H (1X 10-9 s)
Reduzido volume, alto momento dipolar e elevada constante dielétrica (propriedade solvente da água)
Alto poder de associação (pontes de hidrogênio)
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PONTES DE HIDROGÊNIO E OS ESTADOS FÍSICOS DA ÁGUA
Água Gelo: estrutura cristalina ordenada com 4 pontes de H, não há moléculas livres 
Água Líquida: estrutura parcialmente ordenada com 3,4 pontes de H, há moléculas livres
Água Vapor: moléculas afastadas com raras as pontes de H, praticamente todas as moléculas estão livres
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Tabela. Ponto de Fusão, Ponto de Ebulição e Calor de Vaporização de alguns líquidos comuns
 PF (C) PE (C) Calor de vapori- 
 zação cal/g *
ÁGUA 0	 100	 540	
METANOL	 -98	 65			263
ETANOL -117 78			204
PROPANOL -127 97		164
ACETONA -95 56 		125
HEXANO -98 69		101
BENZENO 0,6 80		 94
CLOROFÓRMIO -63 61		 59
*Número de calorias necessárias para converter 1,0g de um liquido ao seu estado gasoso.
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TIPOS DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
“Bulk Phase” ou Massal 
Fracamente ligada aos substratos
Solvente
Permite o crescimento MO e reações químicas
Eliminada com certa facilidade
É congelável
2. Ligada - encontrada nos solutos
2.1. Constitucional
Tenazmente ligada aos constituintes
não aquosos 
Situada nos espaços intersticiais das
macromoléculas
Não é solvente e não congelável (-40 ºC)
Faz parte da composição química do soluto
Conseqüências deteriorativas - autoxidação
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2.2. Vicinal ou Monocamada
Interage com sítios de primeira camada dos constituintes não aquosos
Não tem capacidade solvente e não é congelável (-40 ºC)
2.3. Multicamada
Menos fortemente ligada que a Vicinal
Capacidade solvente leve ou moderada
Não congelável (-40 ºC)
Possui muitas camadas
Método para medir esses tipos de água – Aw
 
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ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw) 
	Relação entre o teor de água livre nos alimentos e sua conservação. 
	O teor de água livre é expresso como atividade de água
	Aa = Aw = pressão vapor água em equilíbrio no alimento
 pressão de vapor da água pura (mesma T°C)
	A pressão do vapor de água sobre um alimento, após atingir o equilíbrio a uma temperatura T, corresponde a umidade relativa de equilíbrio (URE) do alimento. 
	A atividade da água será então igual a URE e é expressa por URE/100.
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ATIVIDADE DE ÁGUA E CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS
 0,0 0,2 0,3 0,8 0,9 1,0 
 Valor máximo aw = 1,0 na água pura 
 > 0,8 – crescimento microbiano (as soluções diluídas dos alimentos servem de substrato para o crescimento de microorganismos)
 0,3 a 0,9 – reações químicas e enzimáticas ficam favorecidas pois ocorre aumento da concentração dos reagentes
 aw=0,60: tem-se pequeno ou nenhum crescimento de microorganismos
 < 0,3 – não há dissolução dos componentes do alimento pela água, reduz a velocidade das reações, com exceção da oxidação lipídica (pode ocorrer a baixa ou alta aw)
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Influência da atividade de água na flora microbiana dos alimentos
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UMIDADE E SUA RELAÇÃO COM A ESTABILIDADE 
E QUALIDADE DOS ALIMENTOS
Estocagem: alta umidade dos alimentos - deterioração rápida, umidade, fungos (toxinas). Ex: grãos (10-12%) 
Embalagem: Alguns tipos de deterioração podem ocorre am determinadas embalagens se o em alimentos embalados e com umidade excessiva. Ex: a velocidade do escurecimento (browning) em vegetais e frutas desidratadas, ou a absorção de oxigênio (oxidação) em ovo em pó, podem aumentar com o aumento da umidade, em embalagens permeáveis à luz e ao oxigênio.
Processamento: a quantidade de água é importante no processamento de vários produtos, como, por exemplo, a umidade do trigo para fabricação de pão e produtos de padarias
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TABELA 2 - CONTEÚDO DE UMIDADE EM ALGUNS ALIMENTOS
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METODOS PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS
	
	Baseados na secagem da amostra, em reações químicas com a água, em destilação da água e na interação física da água
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SECAGEM EM ESTUFAS
Remoção da água por aquecimento, de 6 a 18 horas em 100 a 105 ºC, ou até peso constante. 
A exatidão do método é influenciada por vários fatores:
temperatura de secagem;
umidade relativa e movimentação do ar dentro de estufa;
vácuo na estufa;
tamanho das partículas e espessura da amostra;
construção da estufa;
número e posição das amostras na estufa;
formação de crosta seca na superfície da amostra
material e tipo de cadinhos;
pesagem da amostra quente.
	
Estufas - simples; simples com ventilador (mais eficiente); a vácuo (para amostras que decompõem na temperatura da estufa simples).
Cápsulas ou cadinhos - porcelana; platina, alumínio; vidro.
Condições de secagem
 Temperatura: varia entre 70 a 105 ºC.
 Tempo: depende da quantidade de água do alimento (de 6 a 7 horas, até peso constante).
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Secagem por radiação infravermelha
	Secagem efetiva e envolve penetração do calor dentro da amostra, o que encurta o tempo de secagem em até 1/3 do total. 
	O método consiste em uma lâmpada de radiação infravermelha com 250 a 500 watts, cujo filamento desenvolve uma temperatura entre 700 ºC. 
	A distância entre a lâmpada e a amostra é crítica e deve ser cerca de 10 cm para não haver decomposição da amostra. 
	A espessura da amostra deve ficar entre 10 e 15 mm. 
	O tempo de secagem varia com a amostra (20 minutos para produtos cárneos, 10 minutos para grãos, etc). 
	
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Secagem em fornos de microondas
	
	Método novo e rápido, porem não é um método padrão. É um método bastante simples e rápido
	A energia de microondas é uma radiação eletromagnética com freqüência de 3 Mhz e 30.000 Ghz. Mecanismos de aquecimento: rotação dipolar e polarização iônica, daí o microondas aquece o material mais rapidamente e aquece seletivamente áreas com maior umidade. 
	O calor é distribuído uniformemente tanto na superfície como internamente no alimento, facilitando a evaporaçãoda água e evitando a formação de crosta na superfície, como é característico na secagem em estufa. 
	Amostra é misturada com cloreto de sódio (evita que a amostra seja espirrada fora do cadinho) e óxido de ferro (absorve fortemente radiação de microondas acelerando a secagem).
	
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Secagem em dessecadores
	Utilizam-se os dessecadores a vácuo e compostos químicos absorventes de água. 
	Secagem é à temperatura ambiente ou baixa, é muito lenta e em alguns casos pode levar até meses. 
	
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SECAGEM POR DESTILAÇÃO
	Método não é muito utilizado, demorado, porém protege a amostra contra oxidação pelo ar e diminuir as chances de decomposição causada pelas altas temperaturas na secagem direta. 
	Mais utilizado para grãos e condimentos que possuem muita matéria volátil, que é recolhida separada da água no solvente orgânico.
	Amostra entra em contato com solvente (de ponto de ebulição maior que da água). 
	No condensador aquecido, a destilação chega ao fim quando aparecer, no frasco graduado de coleta, os dois níveis, o de água e o de solvente, que começa aparecer acima da água. 
	Solventes recomendados: tolueno (PE= 111 ºC), tetracloroetileno (PE=121 ºC), xileno (PE=137 a 140 ºC).
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MÉTODOS QUIMICOS
	O único método químico que é comumente utilizado para alimentos é o método de Karl Fischer (reagentes: iodo, dióxido de enxofre, piridina e um solvente como o metanol. 
	O reagente de Karl Fischer um dissecante poderoso, a amostra e o reagente devem ser protegidos contra a umidade atmosférica em todos os procedimentos. 
	O procedimento do método se baseia numa titulação visual ou eletrométrica. O I2 é reduzido para I na presença de água e quando toda água da amostra for consumida, a reação cessa.
	Na titulação visual, a solução da amostra permanece amarelo canário enquanto houver 
	Método aplicado aos produtos com baixo teor de umidade como frutas e vegetais desidratados, balas, chocolates, café torrado, óleos e gorduras. Alimentos ricos em açúcares, como mel, e produtos ricos em ambos, açúcares redutores e proteínas, como os cereais.
	
	Método aplicado também em produtos de níveis de umidade intermediários: produtos de padaria, misturas para bolos ricas em gordura e também em produtos com altos níveis de óleos voláteis.
Destilador de Karl Fischer
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MÉTODOS FÍSICOS
	Absorção de radiação infravermelha: a medida da absorção da radiação em comprimentos de onda na região do infravermelho obtém a quantidade de água na amostra, com sensibilidade em ppm numa larga gama de materiais orgânicos e inorgânicos.
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	Cromatografia gasosa: é uma técnica pouco usada. 
	É muito rápida (5 minutos) e pode ser aplicada em alimentos com uma larga faixa de umidade (8 a 56%) como cereais, produtos de cereais, frutas e produtos derivados de frutas, porém é necessário verificar a correlação com o método padrão de secagem em estufa, para cada tipo de amostra.
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	Ressonância nuclear magnética: técnica também pouco usada. Requer equipamento caro e sofisticado, mas oferece medidas muito rápidas (1 minuto), precisas e não destroem a amostra. Pode ser utilizada simultaneamente para a determinação de umidade e gordura.
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	Índice de refração: é um método bastante simples, rápido e pouco preciso. Equipamento: refratômetro, medida do ângulo de refração da amostra. 
	
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	Densidade: é também um método simples, rápido e barato, mas pouco preciso. 
	
	Utilizado para amostras com alto teor de açúcar.
	Quantidade de água é obtida através da medida da densidade da amostra.
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	Condutividade elétrica: é baseado no princípio de que a quantidade de corrente elétrica que passa num alimento será proporcional à quantidade de água no alimento. 
	O método é muito rápido (1 minuto), mas pouco preciso.
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	Constante dielétrica: amido, proteínas e componentes similares = constante dielétrica cerca de 10, água = constante dielétrica é 80. 
	
	Uma pequena mudança na quantidade de água produz uma grande mudança na constante dielétrica do alimento. 
	
	
	Método é rápido e muito utilizado em farinhas, porém é também pouco preciso.