Aula 4 Composição centesimal dos alimentos umidade

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Centro Universitário Maurício de Nassau
Curso de Nutrição
Aula 4: Composição Centesimal dos alimentos 
– Umidade 
Disciplina: Bromatologia
Professora: MSc. Leilanne Márcia Nogueira Oliveira
Fortaleza-Ce
Set/2018
Objetivos da aula
• Definição da composição centesimal em alimentos.
• Aspectos conceituais sobre água nos alimentos.
• Importância da determinação de umidade em alimentos.
• Principais metodologias de determinação de umidade nos 
alimentos.
• Principais metodologias de determinação dos sólidos totais em 
alimentos 
Composição centesimal
• Convencionou-se chamar “Composição Centesimal” de um 
alimento à proporção em que aparecem, em 100g do produto, 
grupos homogêneos de substâncias que constituem o alimento.
• Grupos homogêneos (por convenção):
1. Umidade ou voláteis a 105ºC
2. Cinzas ou resíduo mineral fixo
3. Lipídios, gorduras ou extrato etéreo;
4. Proteína bruta ou extrato nitrogenado;
5. Carboidratos, glicídios, açúcares ou sacarídeos;
6. Fibras ou substâncias insolúveis
Composição centesimal
• Indicação valiosa do valor nutricional dos alimentos;
• Determinada pela análise da composição química bruta;
• Análise genérica: não indica os componentes minerais, tipos 
de ácidos graxos ou aminoácidos constituintes;
• Em alguns alimentos não se determina todas as frações 
indicadas: leite - não se determina fibra; carne - não se 
determina fibra e glicídios.
• Permite o cálculo do valor calórico.
Água 
• Fonte de vida - participando com 60 a 65 % do 
corpo humano e da maioria dos animais;
• Participa de todas as reações dos organismos;
• Único nutriente pode ser encontrado 
naturalmente na forma pura: H2O 
• Onipresente nos alimentos.
MS + ÁGUA
Alimento
Alimentos % de H2O 
Frutas: Laranja 90 
 Melancia 95 
 Banana 75 
 Abacate 70 
Carne 50-75 
Peixe 70-80 
Leite 85-90 
Ovo 70-75 
Fonte: Adaptado de Bobbio e Bobbio (1995). 
 
Água 
• Solvente universal, indispensável aos processos 
metabólicos;
• Manutenção da temperatura corporal;
• Manutenção da pressão osmótica dos fluidos e do 
volume das células;
• Participação como reagente de um grande número 
de reações metabólicas.
Propriedades
A água é considerada o adulterante universal dos alimentos, por 
isso sua determinação é de grande importância.
▪ Livre
▪ Ligada 
▪ Adsorvida
▪ Livre – Atividade de água (aw)
Água Total: UMIDADE
Água nos alimentos
Mais utilizada
Mais específica
Água nos alimentos
• ÁGUA LIVRE → presentes nos espaços intergranulares e entre os
poros do material. É a água disponível para o crescimento de
microrganismos e para que se possam realizar as diferentes
reações químicas e bioquímicas.
• ÁGUA ADSORVIDA → presente na superfície de macromoléculas
como amido, pectina, celulose e proteína.
• ÁGUA DE HIDRATAÇÃO OU LIGADA → ligada quimicamente com
outras substancias do alimentos, não sendo eliminada na maioria
dos métodos de determinação. Não está disponível.
Disponibilidade de água nos alimentos
• Água livre:
• Fracamente ligada ao substrato;
• Funciona como solvente.
Eliminada com facilidade!
• Água ligada
• Água fixa aos grupos polares de proteínas (NH3 e COO
-) e 
glicídios (OH-).
• Representa de 3 a 8% do peso seco desengordurado do 
alimento.
Dificilmente é extraída por 
métodos convencionais!
Fortemente ligada
Fracamente ligada
• Atividade de água
• Sempre inferior a 1.
• Água livre ou disponível
Aw = P/P0
✓ P = Pressão parcial de vapor
de água
✓ P0 = Pressão de vapor da água
pura
Atividade de Água (Aw)
• Classificação dos Alimentos:
▪ Ricos em água: Aw acima de 0,9
• ocorre reações químicas, enzimáticas e crescimento 
microbiano
• Ex.: queijos, leite, sucos, frutas e hortaliças, carnes
▪ De Aw intermediária: entre 0,4 e 0,89
• reações químicas e enzimáticas são rápidas, abaixo de Aw = 0,6 
não há crescimento microbiano
• Ex.: leite condensado, sucos concentrados, geleias, massas
▪ De baixa Aw: Aw inferior a 0,3
• água fortemente ligada e não disponível para microrganismos e 
reações
• Ex.: biscoitos, crackers, crosta de pão, leite em pó
A água que será efetivamente medida
Método analítico empregado
Vai depender
Somente a água livre é medida com 
certeza em todos os métodos.
Resultado da medida de umidade: deve ser
acompanhado do método utilizado e das condições
empregadas, como tempo e temperatura.
A umidade pode afetar:
ESTOCAGEM
EMBALAGEM 
PROCESSAMENTO
umidade tempo de estocagem;
Exemplo: umidade do trigo na fabricação do pão, umidade da 
castanha de caju, etc.
Permite classificação dos alimentos:
Perecíveis
Umidade
Semi-perecíveis
Não perecíveis
Todos os processos de conservação dos alimentos giram em 
torno de modificar a fração água – impedindo alterações físico-
químicas dos nutrientes, não modificando o valor nutritivo.
MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DE UMIDADE
Não existe nenhum método 
que seja ao mesmo tempo 
exato, preciso e prático
DIFICULDADES ENCONTRADAS NA 
DETERMINAÇÃO DE UMIDADE
✓ Separação incompleta da água do produto.
✓ Decomposição do produto com formação de água além da 
original.
✓ Perda das substâncias voláteis do alimento que serão 
computadas com peso em água.
METODOLOGIA
MÉTODOS POR SECAGEM
✓Secagem em estufas
✓Secagem por radiação infravermelha
✓Secagem em fornos de microondas
✓Secagem em dessecadores
MÉTODOS POR DESTILAÇÃO
MÉTODOS QUÍMICOS
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
✓Método mais utilizado em alimentos.
✓Remoção água por aquecimento, sendo o ar quente
absorvido por uma camada muito fina do alimento e então
conduzido para o interior por condução.
✓Simples: estufa + cápsulas 
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
✓Condutividade térmica dos alimentos é baixa – calor atingir as 
porções mais internas.
✓Método lento.
- 6 a 18 horas entre 100oC e 105 oC
Ou
- Até peso constante.
Limitações: 
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
✓Evaporação por um determinado tempo:
REMOÇÃO INCOMPLETA DA ÁGUA.
• Água fortemente presa por forças de hidratação.
• Movimento impedido por baixa difusividade.
• Formação de crosta na superfície.
- 6 a 18 horas entre 100oC e 105 oC
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
• Superestimação da umidade por perda de 
substâncias voláteis ou por reações de 
decomposição.
✓Evaporação até peso constante:
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
TEMPERATURA DA ESTUFA
Estufa normal: um pouco acima de 100 oC
Estufa a vácuo: ~ 70 oC (preserva a amostra e 
evita a formação de crosta na superfície)
PARTÍCULA DOS ALIMENTOS
Menor espessura possível
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
ESTUFAS
Estufa simples 
Estufa simples com ventilador (mais eficiente -
↑velocidade de evaporação)
Estufa a vácuo (amostras que se decompõem à 
temperatura da estufa simples) 
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
CADINHOS
Porcelana 
Alumínio –↑velocidade de evaporação
Vidro
Cadinhos rasos x cadinhos fundos
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
PESAGEM
Deve ser feita somente após de ser esfriada 
completamente no dessecador.
PROCEDIMENTO
1. Pesar uma quantidade definida de amostra num cadinho 
previamente seco e tarado.
2. O transporte do cadinho deve ser sempre feito com pinça ou 
papel para não passar umidade da mão.
3. Colocar o cadinho na estufa à temperatura conveniente e 
deixar até que toda a água seja evaporada (até peso 
constante).
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
PROCEDIMENTO
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
4.Retirar o cadinho da estufa com uma pinça e colocar num 
dessecador para esfriar.
5. Pesar, depois de frio, o conjunto cadinho mais amostra seca.
6. Descontar o peso do cadinho vazio para obter o peso da 
amostra seca.
RESULTADO
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
✓O peso da água evaporada vai ser igual à diferença entre o peso
da amostra úmida e o peso da amostra seca.
✓Os sólidos totais serão a diferença entre o peso total da amostra e o 
peso da água.
✓Resíduo seco: determinação de gordura e fibra bruta.
Repetir 
procedimento até 
peso constante
Pesagem
Secagem em 
estufa a 
105oC
Pesagem
Dessecador até 
resfriamento
Secagem em 
estufa a 105oC
Pesagem do 
alimento (P1)
Determinação 
da tara do 
recipiente
Dessecador até 
resfriamento
Cálculos % UMIDADE
Determinação de umidade – Métodos por secagem
A) SECAGEM EM ESTUFAS
• Preparo das amostras:
Evaporadas em banho-maria até
consistência pastosa.
Amostras 
Líquidas
Amostras 
Açucaradas
Adição de areia em pó à amostra, 
para aumentar a superfície de 
evaporação. Forma crosta dura –
impede a saída de água.
PESO DA AMOSTRA: varia entre 2 - 5 g (Formar uma camada 
fina no cadinho).
Determinação de umidade – Métodos por secagem
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
→ Limitações do método
1. Produtos com alto conteúdo de açúcar e carnes com alto teor de
gordura: temperatura que não exceda de 70 oC.
Açúcares: a levulose se decompõe a cerca de 70 oC, liberando
água.
Açúcares: reações de caramelização com liberação de água
(estufa a vácuo a 60 oC).
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
Açúcares redutores e proteínas: escurecimento por reação de
Mailard, com formação de compostos voláteis como CO2 e
compostos carbonílicos e produtos intermediários.
→ Limitações do método
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
4. Alguns produtos são muito higroscópicos.
3. Variação de até 3 oC nas diferentes partes da estufa.
2. Não serve para amostras com alto teor de substâncias
voláteis: como condimentos.
DESVANTAGEM
MÉTODOS POR SECAGEM
A) SECAGEM EM ESTUFAS
▪A perda de umidade é função do tempo e da temperatura. A amostra
pode sofrer decomposição em altas temperaturas por tempo
prolongado;
▪ Carboidratos se decompõem a 100 °C
(C6H12O6  6 C + 6 H2O).
MÉTODOS POR SECAGEM
B) SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRAVERMELHA
✓ É mais efetivo e envolve a penetração do calor dentro da
amostra.
✓ Encurta o tempo de secagem em até 1/3 do total.
MÉTODOS POR SECAGEM
B) SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRAVERMELHA
✓Equipamentos: balança com leitura direta do conteúdo de umidade
por diferença de peso.
MÉTODOS POR SECAGEM
B) SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRAVERMELHA
DESVANTAGEM:
Processo lento por secar uma amostra de cada vez.
Repetibilidade não muito boa:
variação de energia elétrica durante as 
medidas.
MÉTODOS POR SECAGEM
C) SECAGEM EM FORNO MICROONDAS
✓Método novo e muito rápido (2,5 min), porém não é um
método padrão.
✓Energia do microondas:
Radiação eletromagnética entre 3 Mhz e 30.000 Ghz.
✓Mecanismos de um material dielétrico:
Rotação dipolar e polarização iônica.
MÉTODOS POR SECAGEM
C) SECAGEM EM FORNO MICROONDAS
MÉTODOS POR SECAGEM
C) SECAGEM EM FORNO MICROONDAS
✓MICROONDAS: aquece o material mais rapidamente e mais
seletivamente.
✓Distribuição uniforme do calor na superfície e no interior do
alimento.
✓Facilita a evaporação e evita a formação de crosta na superfície.
MÉTODOS POR SECAGEM
C) SECAGEM EM FORNO MICROONDAS
MÉTODOS POR SECAGEM
D) SECAGEM EM DESSECADORES
✓São utilizados com vácuo e compostos químicos absorventes 
de água (ácido sulfúrico).
✓Secagem a temperatura ambiente: muito lenta e alguns 
casos pode levar meses.
✓Utilização de vácuo e temperatura (50 oC) - satisfatório.
MÉTODOS POR SECAGEM
D) SECAGEM EM DESSECADORES
São obtidos pela diferença entre o 
peso total da amostra e o conteúdo 
de umidade. 
Sólidos totais
Determinação de sólidos totais
Estudo de Caso
Um analista de alimentos deseja estudar o teor de
umidade em uma doce em pasta. Se ele for utilizar a
secagem em estufa, quais cuidados este analista deve
possuir?
Estudo de Caso
Determine o teor de umidade e de sólidos totais de uma geleia 
de morango funcional, considerando as informações abaixo:
Peso da cápsula: 28,3397g
Peso da amostra: 2,0857g
Peso da capsula + amostra seca: 29,7437g
Estudo de Caso
Determine o teor de umidade e de sólidos totais de uma geleia 
de morango funcional, considerando as informações abaixo:
Peso da cápsula: 46,2767g
Peso da amostra: 2,1033g
Peso da capsula + amostra seca: 47,7084g
Estudo de Caso
Determine o teor de umidade e de sólidos totais de uma geleia 
de morango funcional, considerando as informações abaixo:
Peso da cápsula: 44,0571g
Peso da amostra: 2,0068g
Peso da capsula + amostra seca: 44,4311g
Profª.: Leilanne Márcia Nogueira Oliveira
Dúvidas: leilannemarcia@hotmail.com