Água e suas funções nos alimentos

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ÁGUA
 
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 ÁGUA Elemento fundamental de toda matéria viva, animal ou vegetal
- trocas nutricionais 
- reações endocelulares 
A ÁGUA NO CORPO
Embrião - 80%
Recém-nascido - 74%
Idade avançada - até 55%
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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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Funções da água no organismo:
 Manter a temperatura corporal
 Servir como reativo em meio à reações 
 químicas, como:
 - provover diluições para facilitar reações
 - paralização ou aumento em reações de
 deterioração
 - reativo na hidrólise do amido, quebra da 
 sacarose, etc
 Organiza o arranjo das moléculas de proteína
 Auxilia enzimas no desenvolvimento de seus 
 papeis biológicos
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Origem da água no organismo
Para suprir suas necessidades diárias o homem e os animais recebem água de três origens normais e uma acidental
Origem normal:
 Água ingerida na forma líquida
 - Água propriamente dita
 - Água de alimentos líquidos (sucos, leite, 
 bebidas, etc)
 Água de alimentos sólidos (todo alimento contém certa porcentagem de água)
 Água metabólica (se forma no metabolismo dos materiais alimentícios)
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Origem acidental:
 Água utilizada por autofagia (destruição dos próprios tecidos do organismo na ausência de alimentos sólidos ou líquidos) 
Perdas diárias de água pelo organismo
Adulto: 2,5 litros/dia (8 a 10 copos)
 - 1/2 copo pelas solas dos pés
 - 2 a 4 copos pela respiração
 - 2 copos pela transpiração e 3 pela urina
Ingestão média diária
Vida sedentária - 30g/kg de peso (8 copos)
Atleta - 40g/kg de peso 
1 copo para cada 12kg de excesso de peso
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CARACTERÍSTICAS DA MOLÉCULA DE ÁGUA
Pequeno volume
 Alto momento dipolar
 Elevada constante dielétrica
 É uma propriedade física que reflete o 		 número de dipolos em um solvente
 SOLVENTE UNIVERSAL
A) Forma molecular - H2O
B) Peso molecular - 18
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C) Polaridade
A molécula de água é uma estrutura eletricamente polar (possibilita a reação da água com outros constituintes e com a própria água)
A natureza polar da água é o que determina, em grande parte, sua propriedade como SOLVENTE.
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A Água forma Pontes de Hidrogênio fortes e fracas com os solutos
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O poder de coesão proporciona a água diferentes formas
Vapor: Separação e ruptura de pontes de 
 hidrogênio (aumento de energia das 
 moléculas)
Gelo: Estrutura cristalina regular com todas as
 pontes de hidrogênio possíveis (cada 
 molécula com quatro vizinhas)
Água líquida: Estrutura parcialmente ordenada
 com pontes de hidrogênio formando e
 se desfazendo continuamente (cada 
 molécula com 3,4 vizinhas)
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E) Estrutura da água
Estrutura tetraédrica (orbitais moleculares permanecem simetricamente orientados em relação a um eixo orbital)
Ângulo de ligação da água gelo - 109°
Ângulo de ligação do tetraedro perfeito - 109° 28’
Ângulo de ligação da água vapor - 104,5 °
 O -
+H H+
 Ângulo
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F) Atividade de água (aw)
Expressa o teor de água livre no alimento, que é dado pela relação entre a pressão de vapor da água em equilíbrio sobre o alimento, e a pressão de vapor da água pura, à mesma temperatura
Considerações
Valor máximo: 1 (água pura)
Acima de 0.9 (alta diluição facilita o crescimento 
 de M.O)
0,4 a 0,8 (reações químicas e enzimáticas
 rápidas, pela concentração)
Próxima de 0,6 (quase nenhum crescimento
 microbiano)
Abaixo de 0,3 (indica água ligada e não disponível)
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ATIVIDADE DE ÁGUA E A ESTABILIDADE DOS ALIMENTOS
 aw – água e constituintes não aquosos
 constituintes químicos imobilizam parcial/te a água e  sua capacidade reativa
 refere-se à disponibilidade de água e varia de 0 a 1
 aw = pressão de vapor de água amostra 
 pressão de vapor da água pura
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0,0 0,2 0,3 0,8 0,9 1,0 
< 0,3 – oxidação lipídica
0,3 a 0,9 – reação de escurecimento
> 0,8 – crescimento MO 
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Faixa de aw MO contaminantes Alimentos
1,0 a 0,95 – Pseudomonas, Escherichia, – Frutas, carnes, 
 verduras,... 
 
0,87 a 0,80 – mofos – sucos concentrados, leite condensado, 
 queijos, frutas c/15 a 17% umidade, ...
0,50 – não há proliferação MO – produtos em pó, biscoitos, 
 torradas, frutas secas, ... 
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INTERAÇÕES DA ÁGUA
Importância
Manutenção da estrutura dos solutos e, da água, influenciando nas reações químicas e propriedades funcionais de muitas substâncias de importância alimentar
 As interações variam de acordo com a natureza dos solutos ou seja se hidrofílicos ou hidrofóbicos 
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2. Substâncias hidrofóbicas 
São substâncias que não tem afinidade com a água, interagindo fracamente e preferindo o meio não aquoso (hidrocarbonetos, ácidos graxos. aminoácidos e proteínas)
 Mudanças:
Água - aumenta o grau de estrutura
Substâncias - se agregam formando interações 
 hidrofóbicas
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B) Formação de interações hidrofóbicas
Interação hidrofóbica - refere-se a capacidade dos grupos hidrofóbicos se agregarem para minimizar o contato com a água
Importância:
Manutenção da estrutura terciária das proteínas (40% dos aminoácidos da maioria das proteínas tem cadeias com sítios não polares)
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A ÁGUA NOS ALIMENTOS
Importância
A água é o maior componente da maioria dos alimentos e exerce influência acentuada em várias de sua características, como:
 Estrutura
 Aparência
 Sabor
 Susceptibilidade à deterioração
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Tipos de água nos alimentos
1. Água de vegetação ou bulk-phase
 75 a 90% de toda água de produtos in natura
 Não apresenta nenhuma ligação com soluto
 Facilmente removível em processos de secagem
 Quanto maior sua quantidade, mais perecível se torna o alimento
 Dividida em dois tipos:
 - Água livre
 - Água presa (sequestrada)
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Água livre:
 Mais facilmente removível
 Predomina ligações de hidrogênio (água x água)
 Fluxo macroscópico desimpedido
 Propriedades semelhantes a uma solução salina
 Ponto de congelamento menor que a água pura
 Mobilidade translacional um pouco menor que a 
 água pura
 Entalpia de vaporização é a mesma da água pura
 Conseqüências deteriorativas
 - Crescimento microbiano
 - Velocidade rápida das reações químicas 
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Água presa ou sequestrada:
Características semelhantes à água livre, com as seguintes exceções:
 Fluxo macroscópico impedidopor matriz de gels ou tecidos (estruturas celulares)
2. Água ligada
É a água que existe nas vizinhanças dos solutos e outros constituintes não aquosos
 Dividida em três tipos:
 - Constitucional
 - Vicinal
 - Multicamada 
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 ÁGUA X ALTERAÇÕES EM ALIMENTOS
 O teor de umidade condiciona o tempo de conservação dos alimentos e permite classifica-los como:
 - Perecíveis
 - Semi-perecíveis
 - Não perecíveis
 Quanto maior o teor de água de vegetação, menor a durabilidade do alimento em condições naturais
 
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 A presença de água ligada explica o fato de alimentos ainda conterem água, porém, não se deteriorarem facilmente (não perecíveis)
 A preservação de alimentos visando armazenamento por longo tempo, são feitas com base na indisponibilização da água aos agentes deteriorantes, por dois métodos:
 - Desidratação convencional
 - Congelamento (separação localizada na forma de cristais de gelo) 
 Ambos os processos alteram as caract. originais