Aula 1 - Aula atividade de água 2010

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TCA 107 - Bioquímica dos alimentos Água nos alimentos (19/03/2010)
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
DEPTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS ALIMENTOS
Prof. Dr. Roger Wagner
• Compreender as reações bioquímicas que
ocorrem em alimentos de origem animal e
vegetal, durante o processamento e
armazenagem.
• Compreender a influência das reações
químicas e bioquímicas sobre a vida de
prateleira dos alimentos.
�Água primeiro ambiente biológico existente =
dependência da vida;
�Elemento essencial à estrutura e demais
características de produtos animais e vegetais;
Interfere direta ou indiretamente 
na características sensoriais dos 
alimentos 
Textura, cor, aspecto, 
aroma/sabor
Conservação 
Deterioração 
Microbiológica ou 
enzimática Conservação dos Alimentos
Secagem (leite em pó, salame, charque,...)
Congelamento (Cristais de gelo)
Fixação da água (Adição de sal ou 
açúcares)
Estrutura Molecular
↓ Volume ⇔⇔⇔⇔ penetração em estruturas cristalinas e moléculas de grandes
dimensões, solvatando os íons ou as moléculas;
↑↑↑↑ Momento dipolar ⇔⇔⇔⇔ participação em ligações covalentes, dipolo-dipolo e
íon-dipolo;
↑↑↑↑ Constante dielétrica ⇔⇔⇔⇔ fator importante na solvatação e separação de
íons.
Calor específico, Calor Latente de fusão e de vaporização, condutividade
térmica e viscosidade ⇔⇔⇔⇔ Importante nos procedimentos de cocção,
esterilização, concentração, desidratação e congelamento
Ponte de 
Hidrogênio
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Importante nos procedimentos de cocção, esterilização, 
concentração, desidratação e congelamento dos alimentos
Diminuem o número de 
Pontes de Hidrogênio entre 
as moléculas de H2O
CONTEÚDO DE ÁGUA DE UM 
ALIMENTO 
VIDA ÚTIL
Processos de 
concentração e 
desidratação
Redução do 
conteúdo de 
água no 
alimento
Redução da 
atividade de 
água (aw) do 
alimento
Determinação do conteúdo de água de um 
alimento é confiável???
Distribuição e propriedades ≠s!!!!
NÃO, pois existem ≠s tipos de água nos alimentos
Grau de ligação com os solutos, temperatura de 
congelamento e energia necessária para a desidratação. 
Água livre
Água ligada
Distribuição da água 
nos alimentos
Água constitucional
Água vicinal
Água multicapaG
ra
u
 d
e
 li
ga
çã
o
� Fortemente ligada ao substrato;
� Reduzida mobilidade molecular;
� Difícil de ser eliminada;
� Não é utilizada como solvente;
� Não permite o desenvolvimento de
microrganismos e reações químicas;
� Incongelável a - 40°C;
�
�
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� Água fracamente ligada ao substrato;
� Funciona como solvente;
� Permite o crescimento dos
microorganismos e reações químicas;
� Eliminada com relativa facilidade;
Indica a intensidade das forças que unem a água com
outros componentes não-aquosos e, conseqüentemente, a
água disponível para o crescimento de microorganismos e
para que se possam realizar diferentes reações químicas e
enzimáticas.
•Expressa o teor de água livre!!!!
(aw) = relação existente entre a pressão de vapor
de uma solução ou de um alimento (P) com
relação à pressão de vapor da água pura (Po) à
mesma temperatura.
Quando se adiciona um soluto à água pura, as moléculas de
água orientam-se na superfície do soluto e inter-relacionam-se
com ele.
Como conseqüência, diminui o ponto de congelamento,
aumenta o ponto de ebulição e reduz a pressão de vapor.
Aw = P / Po
Lei de Raoult ⇔ “a diminuição relativa da pressão de
vapor de um líquido ao dissolver-se em um soluto é
igual “a fração molar do solvente”.
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).
Índice representativo da disponibilidade de 
água nos alimentos;
Possibilidade de encontrar processos 
adequados a conservação dos alimentos;
aw da água pura = 1
Pressão parcial de vapor da água de um 
alimento congelado = pressão de vapor do 
gelo a mesma temperatura.
Temperatura > que o ponto de 
congelamento: aw é função da composição 
do alimento e da temperatura.
Temperatura < que o ponto de 
congelamento: aw independe da 
composição do alimento e depende somente 
da temperatura
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As isotermas de sorção de água são gráficos que relacionam a
quantidade de água de um alimento com sua atividade de água, o que é
o mesmo, em função da umidade relativa da atmosfera que circunda o
alimento, uma vez alcançado o equilíbrio em uma temperatura
constante.
Alimento com 
teor de água 
elevado
Desidratação
Alimentos em ambiente onde
U > aw: alimento fixa o vapor
de água tendendo a alcançar o
equilíbrio, isto é, absorve água.
Alimentos em ambiente onde
U < aw: alimento cede água
mediante o processo chamado
dessorção.
Representação gráfica do conteúdo de água x aw
� I - Água vicinal ou monocapa(0,1-
1%)
� Não congela
� Não atua como solvente
� II - Água multicapa (1-5%)
� Maior parte não congela
� Capacidade limitada como 
solvente
� III - Água livre (até 96%)
� Propriedades de água pura
� Fácil eliminação
1. Confeite (sacarose em pó – 40°C)
2. Extrato de chicória liofilizada
3. Café da Colômbia tostado
4. Pâncreas de suíno em pó
5. Amido de arroz nativo
Isotermas de Resorção
Fonte: Fennema, 1993
Influência da Temperatura Fonte: Fennema, 1993
Permitem prever a aw dos alimentos;
Processos de concentração e desidratação;
Avaliação da estabilidade dos alimentos;
Comportamento dos alimentos após o
processamento em condições diferentes das
condições da linha de produção;
Efeito da variação de T sobre a aw de um alimento
em embalagem impermeável;
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� Ação do oxigênio sobre os AG dos alimentos
� Produção de odores indesejáveis
� Destruição de vitaminas lipossolúveis
� Formação de compostos tóxicos
� Degradação protéica = ⇓ digestibilidade e valor
nutritivo
� Efeitos sobre a textura dos alimentos
� Fator limitante em alimentos desidratados
� Grupo carbonil + grupos amino = Reação de Maillard;
� Degradação do ácido ascórbico;
� Fator limitante em alimentos com aw média;
� Aw 0,5 - 0,7 = ⇑velocidade
� Aw > 0,7
� Exceção = lipases
� Aw ótima: 0,92-0,99
Proteínas e amido: retém mais água na região
inferior da isoterma que lipídios e açúcares;
Frutas desidratadas ⇔ forma cristalina = amorfa =
estável: higroscópicas acima de certa umidade
relativa.