1. Água

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Prof.: ARIELE MERCES 
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Água
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Existência em abundancia nos três estados físico;
Componente majoritário dos seres vivos e,
portanto, dos alimentos.
Animais: Intracelular: 55-60%
Extracelular: 40-45%;
Nos alimentos: Carnes: 60 70%
Verduras: 90 a 95%
ÁGUA - INTRODUÇÃO 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
A água é essencial para a vida por ser:
Portadora de substâncias nutritivas;
Altamente reativa e, ao mesmo tempo, um meio onde as
reações se realizam;
Um determinante nas reações com outras moléculas;
Estabilização de ligações biopoliméricas.
ÁGUA - INTRODUÇÃO 
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ESTUDO DAS PROPRIEDADES DA ÁGUA E DO GELO
 Comportamento anormal para sua estrutura;
Condutividade térmica do gelo a 00C é quatro vezes maior
do que o da água na mesma temperatura.
Difusividade térmica – indica a que velocidade os alimentos
sofrem mudança de temperatura. A do gelo é a 00C, cerca
de nove vezes maior do que a da água.
TECIDOS CONGELAM MAIS RÁPIDO DO 
QUE DESCONGELAM 
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ÁGUA - INTRODUÇÃO 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ângulo 104,5°
ÁGUA - ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA DA MOLÉCULA DE ÁGUA
 Formada por dois átomos de
hidrogênio unidos ao átomo de
oxigênio;
Molécula triatômica angular com
dois orbitais não-ligantes possuindo
dois elétrons cada, oriundos do
oxigênio;
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ÁGUA - ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA DA MOLÉCULA DE ÁGUA
•Os pares de elétrons não-ligantes possuem maior repulsão
entre si do que os pares ligantes ocasionando uma
diminuição do ângulo H – O – H.
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Os elétrons em orbitais ligantes estão
colocados para o lado do oxigênio
produzindo uma carga positiva nos
hidrogênios e negativa no oxigênio;
• A diferença de cargas e não-linearidade
da molécula a tornam dipolar.
ÁGUA - ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA DA MOLÉCULA DE ÁGUA
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
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ÁGUA - ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA DA MOLÉCULA DE ÁGUA
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
 Atração eletrostática resultante entre o átomo de oxigênio
de uma molécula de água e o átomo de hidrogênio de outra
molécula de água;
 As pontes de hidrogênio são mais fracas que ligações
covalentes.
ÁGUA – PONTES DE HIDROGÊNIO 
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ÁGUA – PONTES DE HIDROGÊNIO 
 Cada molécula de água se une
mediante pontes de Hidrogênio a 3
ou 4 moléculas .
 A fluidez da água se deve a meia-
vida curta das ligações:10-9seg.
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ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS 
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ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS – LÍQUIDO 
 Cada molécula de água pode se ligar
a outras 4 moléculas, formando um
agregado ao qual moléculas de água
poderão se unir.
 Os agregados estão em constante
movimento ocorrendo formação e
ruptura das pontes de hidrogênio.
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ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS - GASOSO 
Aquecendo a água estaremos
aumentando a energia das moléculas, o
que permitirá que elas possam se afastar
mais.
Quando a quantidade de energia cedida à
água for suficiente, as moléculas na
superfície poderão passar em grande
número para a fase de vapor (temperatura
de ebulição).
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ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS – SÓLIDO 
Resfriamento da massa de água:
diminui gradativamente energia do
sistema e assim também os
movimentos moleculares.
Estado cristalino: todas as
moléculas ocupam posições fixas,
formando o retículo cristalino com
as distâncias entre as moléculas,
sendo maior do que no estado
líquido.
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ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS – SÓLIDO 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Em presença de íons
ou de moléculas com
grupos hidrofílicos, há
formação de diversos
tipos de ligações entre
as moléculas de soluto
e da água.
ÁGUA – PROPRIEDADES DA MOLÉCULA 
DE ÁGUA (INTERAÇÃO ÁGUA SOLUTO) 
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ÁGUA – PROPRIEDADES DA MOLÉCULA 
DE ÁGUA (INTERAÇÃO ÁGUA SOLUTO) 
Porque alguns alimentos
se estragam com maior
facilidade do que outros,
mesmo com atividades de
água semelhantes?
ÁGUA NOS ALIMENTOS 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
TEOR DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
TEORES DE ÁGUA CRESCIMENTO DE 
MICRORGANISMOS 
Expresso pelo valor da determinação da água total contida no 
alimento
Não fornece indícios de como está distribuído a água nesse 
alimento, como também não permite saber se toda a água 
esta ligada do mesmo modo ao alimento.
ÁGUA NOS ALIMENTOS 
ÁGUA NOS ALIMENTOS 
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ÁGUA LIVRE ÁGUA COMBINADA
•Fracamente ligada ao substrato
•Funciona como solvente
•Permite o crescimento de 
microrganismos e reações 
químicas
•Eliminada com relativa 
facilidade
•Fortemente ligada ao substrato
•Não utilizável como solvente
•Não permite o crescimento de 
microrganismos
•Retarda as reações químicas
•Difícil de ser eliminada
TIPOS DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
ÁGUA NOS ALIMENTOS 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ATIVIDADE DE ÁGUA
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Indica a intensidade das forças que unem
a água com outros componentes não-
aquosos e, conseqüentemente, a água
disponível para o crescimento de
microrganismos e para que se possam
realizar diferentes reações químicas e
bioquímicas, enzimáticas e
microbiológicas.
Aa
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ATIVIDADE DE ÁGUA
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
O termo atividade da água (Aa) foi implantado para se ter o valor
da intensidade com que a água se associa a diferentes
componentes não aquosos.
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, segundo a lei de
Raoult, que diz: “a diminuição relativa da pressão de vapor de um
líquido ao dissolver-se em um soluto é igual “a fração molar do
solvente”.
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A atividade da água define-se como a 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.
Efeitos da variação da Aa no alimento:
1. Crescimento microbiano
2. Deterioração química
3. Deterioração da consistência.
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ATIVIDADE DE ÁGUA
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Condição: 
ausência de solutos (água pura).
 A relação entre as pressões é a unidade.
Conseqüentemente, aw, de todos os alimentos é sempre
inferior a um.
Os constituintes químicos presentes imobilizam parcialmente a
água, diminuindo a sua capacidade de evaporação e sua
reatividade química.
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ATIVIDADE DE ÁGUA
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
REDUÇÃO DA ATIVIDADE DA ÁGUA NO 
ALIMENTOS
Sal
Açúcar
Glicerol (Alcool)
Adição de soluto 
Remoção de água Desidratação
Concentração 
A redução da Aa de um alimento, aumentando
simultaneamentea concentração de solutos e reduzindo sua
alterabilidade ou perecibilidade.
Congelamento
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ATIVIDADE DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
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ATIVIDADE DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
A Aa 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).
ATIVIDADE DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Valor máximo da atividade da água: 1,0 (água pura).
Valores de atividade acima de 0,9: pode haver a formação de
soluções diluídas com componentes do alimento que servirão
de substrato para os microorganismos poderem crescer.
Reações químicas e enzimáticas podem ter sua velocidade
diminuída pela baixa concentração dos reagentes.
ATIVIDADE DE ÁGUA E CONSERVAÇÃO 
DE ALIMENTOS 
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Atividade da água entre 0,40-0,80: há a possibilidade
de reações químicas e enzimáticas rápidas pelo aumento da
concentração dos reagentes.
Atividade da água <0,6: pequeno ou nenhum crescimento de
microrganismos.
Atividade da água menor que 0,3: atinge a zona de absorção
primária, onde as moléculas de água poderão estar ligadas a
pontos de absorção primários (-COOH) e por sua vez se ligar a
outras moléculas de água por pontes de hidrogênio.
ATIVIDADE DE ÁGUA E CONSERVAÇÃO 
DE ALIMENTOS 
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
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
e a uma temperatura constante.
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA
A medida que aumenta a temperatura o mesmo ocorre 
com Aa, porque cresce a pressão de vapor.
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ISOTERMAS DE SORÇÃO DE ÁGUA
Os alimentos com
uma Aa
determinada, a
uma temperatura
constante, sempre
apresentam maior
conteúdo de água
durante a
dessorção do que
na adsorção
Histerese das isotermas de sorção de água: a isoterma de 
adsorção para um determinado produto não é equivalente 
à isoterma de dessorção.
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
•Quais as características estruturais da molécula da água?
•Comente sobre as propriedades anômalas da água e do gelo.
•Por que a água é considerada um excelente solvente?
•O que são ligações de hidrogênio e quais os tipos de ligações de hidrogênio
que podemos encontrar?
•Explique a configuração dos agregados formados pelas moléculas de água
no estado sólido, liquido e gasoso?
•Por que o gelo tem baixa densidade (capacidade de boiar na água liquida) e
volume maior do que no estado liquido?
•Quantas ligações de hidrogênio uma molécula de água consegue realizar?
•O que é atividade de água? Cite alguns alimentos de Alta e baixa Atividade
de água.
•Como se comportam as reações de deterioração microbiana e reações
químicas e enzimáticas em diferentes valores de atividade de água?
•Como podemos classificar a água dentro do alimento?
•O que são isotermas de sorção?
•O que é o fenômeno de histerese?