Aula umidade

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Análise de Alimentos
Curso Técnico em Química
UMIDADE
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1. Determinação de Umidade
é uma das medidas mais importantes e utilizadas na
análise de alimentos. No processo de secagem é
fundamental.
O conhecimento do teor de umidade das matérias
primas é de fundamental importância na
conservação e armazenamento, na manutenção da
sua qualidade e no processo de comercialização.
Análise de Alimentos
03/05/2018 Análise de Alimentos
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1. Determinação de Umidade
Análise de Alimentos
Umidade de um alimento está relacionada com sua
estabilidade, qualidade e composição e pode afetar:
- Estocagem → Alimentos com alta umidade estão
sujeitos a maior deterioração → fungos
- Embalagem → Umidade excessiva → escurecimento
de frutas
- Processamento → Trigo na fabricação de pães
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
Tabela 1. Teores de água de alguns alimentos
Alimento Teor de água (g/100 g)
Carnes 50 – 70
Maçã, laranja 85 – 90
Tomate, morango 90 – 95
Cenoura, batata 80 - 90
Aspargo, lentilha 90 – 95
Arroz cru, milho cru 12 – 15
Leite pó, ovo desidratado 9 – 12
Queijo prato 40 – 45
Pão francês 30 – 35
Leite 87 - 89
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Os métodos para determinação de umidade são
fundamentalmente baseados na secagem da
amostra, em reações químicas com a água, em
destilação da água e de interação física da água.
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Determinações Analíticas
2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
São vários. A escolha vai depender da forma a qual
a água está presente na amostra, da natureza da
amostra, da quantidade relativa de água, da
rapidez desejada na determinação e do
equipamento disponível.
• Classificadas em métodos DIRETOS e INDIRETOS
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2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Diretos
São métodos gravimétricos, isto é, baseiam-se na
perda de peso da amostra após a remoção da água
por evaporação. Parte-se da premissa de que toda
perda de peso é devido à umidade.
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2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Diretos
a água é retirada do produto, geralmente por
processo de aquecimento, e o teor de umidade é
calculado pela diferença de peso das amostras no
início e no final do processo.
• Tem-se: secagem em estufa, infravermelho, em
fornos micro-ondas, dessecadores.
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
Secagem em Estufa
• Estufas - simples;
• simples com ventilador (mais eficiente);
• a vácuo (para amostras que se decompõem na temperatura
da estufa simples).
• Cápsulas ou cadinhos - porcelana; platina; alumínio; vidro.
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
Secagem em Estufa
• A temperatura de secagem deve ser um pouco acima de
100ºC, para evaporar a água à pressão atmosférica na
estufa simples.
• Desvantagens: Produtos com alto teor de açúcar e carnes
com alto teor de gorduras → pode haver decomposição
liberando água
• Amostras com alto teor de voláteis (condimentos), perda de
peso da amostra
• Escurecimento de alimentos
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
Na estufa à vácuo, esta temperatura pode ser bastante
reduzida (~70 ºC), preservando a amostra e evitando a
formação de crostas na superfície, que dificultaria a
evaporação da água.
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2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Diretos
Balança eletrônica para determinação de umidade em
cereais, alimentos, adesivos, polímeros, etc, com as
seguintes características:
VANTAGENS DE USO
- Possibilidade de pesagem de até 200 g; - Não requer quantidade exata de amostra
- Display para umidade em % ou resíduo seco em % ou peso em gramas;
- Determinação automática do peso estável e memorização dos dados no final da
análise
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
Infravermelho
Há no mercado diversos equipamentos para
determinação de umidade por aquecimento com
radiação infravermelha.
• Nestes equipamentos utiliza-se lâmpadas com
potência em 200 e 500 W o que gera energia
suficiente para evaporar rapidamente a água
presente na amostra (to 700 ºC).
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
Métodos Diretos – infravermelho
• Envolve penetração do calor dentro da amostra, o que encurta o
tempo de secagem em até 1/3 do total.
• 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 20 minutos para produtos cárneos, 10 minutos para
grãos, etc.
• O peso da amostra deve variar entre 2,5 a 10 g dependendo do
conteúdo da água.
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2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Indiretos
- Por destilação.
- Métodos químicos (reagente de Karl Fischer).
- Métodos físicos.
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Métodos Indiretos por Destilação
- Separação de água das amostras por destilação utiliza o método mais
comum que é aquecer a amostra em óleo mineral ou mesmo óleo
comestível, de tal modo que a água evapore da amostra, condense e
seja coletada em um aparato de medição, por exemplo, uma proveta
graduada.
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2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Indiretos por Destilação
• Ex procedimento: Pesar 50 g de alguma farinha. Transferir para um
balão de destilação de 500 mL, adicionar aproximadamente 250 mL de
tolueno, adaptar o coletor de Dean e Stark (Fig 4), conectar o
condensador e manter em ebulição por aproximadamente 1 h. Esperar
pela separação total de fases e fazer a leitura do volume de água. O
percentual de água na amostra é então calculado.
• O tolueno é muito utilizado como meio de aquecimento pois tem o
ponto de ebulição a 110,8 C, densidade = 0,866 Kg/L. Esta
temperatura se aproxima razoavelmente bem das temperaturas mais
utilizadas na determinação de umidade.
• Exemplo de amostra que usa o método:
leite em pó, carnes, frutas secas, doces, farinhas, etc.
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2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Indiretos por Destilação
• Vantagens: do uso de solventes imiscíveis são a transferência
efetiva de calor e a atmosfera inerte gerada pela saturação do
ambiente interno do destilador com os solventes utilizados.
Esta condição impede a oxidação da amostra.
• O volume de água é medido diretamente, não sendo oriundo da
perda de peso da amostra.
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2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Indiretos por Destilação
• Desvantagens: a precisão é baixa devido à leitura do menisco;
podehaver aderência de gotas de água ao vidro e formação de
emulsão na interface solvente-água.
• Apesar destas dificuldades o método é muito utilizado por ser de
baixo custo. Utiliza-se quantidades maiores de amostra para
aumentar a exatidão e precisão do método. Quantidades de 25 g
a 100 g são utilizadas.
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Métodos Químicos
• Utiliza reagente de Karl Fischer. Reagente composto de
iodo, dióxido de enxofre, piridina e um solvente que pode
ser metanol.
• Por ser um dissecante secante poderoso, a amostra e o
reagente devem ser protegidos contra a umidade
atmosférica em todos os procedimentos.
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Determinações AnalíticasDeterminações Analíticas
Métodos Químicos
• Aplicado em amostras que não dão bons resultados pelo método de
secagem a vácuo.
• É também utilizado em produtos ricos em açúcares, como o mel.
Limitações do método:
• Alguns vegetais desidratados, como condimentos, contêm aldeídos e
cetonas ativos, que reagem com o metanol de Karl Fischer, produzindo
água.
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2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Físicos
• A. Absorção de radiação infravermelha: 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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Determinações Analíticas
2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Físicos
• B. Cromatografia gasosa: É rápida (5 min) e pode ser aplicada
em alimentos com uma larga faixa de umidade (8 a 56%).
• C. Ressonância nuclear magnética: Requer equipamento
caro e sofisticado, 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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2. Análises Químicas e Físico-químicas
2.1.1 Métodos para determinação de Umidade
Métodos Físicos
• índice de refração: Simples e rápido, feito no refratômetro, e
está baseado na medida do ângulo de refração da amostra.
Porém é um método menos preciso que os outros.
• Condutividade elétrica: baseado no princípio de que a
quantidade de corrente elétrica que passa num alimento será
proporcional à quantidade de água. Rápido (1 minuto), mas
pouco preciso.
Determinações Analíticas
Calcular a % de umidade (média e desvio padrão)