Material 05

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE BIOMEDICINA
BROMATOLOGIA
➢ Proporção em que aparecem grupos homogêneos de substâncias
(proteínas, carboidratos, lipídios, fibras, cinzas e água) em 100g do
alimento.
COMPOSIÇÃO CENTESIMAL DOS ALIMENTOS
Analisa-se o conteúdo destes 
componentes em 100g ou
100ml do alimento.
ÁGUA
Água
A água é o componente majoritário dos
seres vivos. Dessa forma, como os seres
vivos, plantas e animais, são as principais
fontes de alimentos para a nossa dieta, a
água é também o componente principal
desses alimentos.
IMPORTÂNCIA
▪ Solvente universal, indispensável aos
processos metabólicos, manutenção da
temperatura corporal, manutenção da
pressão osmótica dos fluidos celulares;
▪ Considerada o adulterante universal dos
alimentos, por isso sua determinação é de
grande importância.
NOS ALIMENTOS
Consistência
Cor
Aspecto
Preservação
A ÁGUA E OS ALIMENTOS
A água pode estar disposta nos alimentos de três formas:
Água livre: água presente nos espaços
intergranulares e entre os poros do material. Atua
como meio de dispersão e poderá servir como
nutriente para o crescimento de microrganismos e
como reagente para reações químico-enzimáticas.
Água ligada: é aquela que se apresenta fortemente
ligada aos demais componentes dos alimentos. Por
estar ligada intimamente ao alimento, não serve como
meio de cultivo para microrganismos, não é meio
propícia para ocorrência de reações químicas e
bioquímicas e é difícil de ser eliminada.
Água adsorvida: água adsorvida como uma camada
muito fina nas superfícies das macromoléculas
principalmente por meio de interações moleculares do
tipo ligação de hidrogênio.
H2O
Substrato
Livre
Ligada
Adsorvida
Atividade de Água
➢ A atividade de água (Aw) representa o teor de água livre presente no mesmo;
➢ Este parâmetro indica o quanto o alimento está predisposto a sofrer alterações
químicas (reações de escurecimento, oxidação, hidrólise, etc.) ou microbiológicas;
➢ A disponibilidade de água para atividade química, enzimática e microbiológica é o
que determina na vida de prateleira de um alimento. E isso é medido pela
atividade de água;
➢ É expressa da seguinte forma:
P = pressão de vapor da amostra em equilíbrio no alimento
Po = pressão de vapor da água pura na mesma temperatura
➢ O valor máximo da Aw é 1, na água pura;
➢ Alimentos ricos em água, com Aa > 0,90, podem formar soluções diluídas que
servirão de substrato para o desenvolvimento de microrganismos. Nesta situação
as reações químicas podem ter sua velocidade diminuída em função da baixa
concentração de reagentes.
➢ Nos alimentos com Aw entre 0,40-0,80, haverá possibilidade de reações
químicas e enzimáticas a velocidades rápidas, pelo aumento da concentração dos
reagentes;
➢ Nos alimentos com Aw inferior a 0,30, a água está fortemente ligada ao
alimento;
Atividade de Água
de Aw
Relação entre as classes de perecibilidade e o crescimento microbiano
Processos de deterioração/crescimento 
microbiano x atividade de água 
Métodos de conservação dos alimentos
1) Desidratação
Em alguns casos, a desidratação pode induzir a mudanças drásticas irreversíveis 
na matriz alimentícia.
2) Evaporação
Reduzem a disponibilidade de água nos alimentos
3) Liofilização ou concentração por congelamento 
Processo de desidratação usado para preservar alimentos perecíveis, princípios
ativos, bactérias, etc. Nele, a água é retirada por sublimação, ou seja, não
passa pelo estado líquido. As condições de baixa pressão e temperatura
envolvidos no processo tornam-se determinantes para a preservação da
qualidade nutricional do alimento, pois os nutrientes termolábeis (as proteínas),
assim como os micronutrientes sensíveis (vitaminas) ficam protegidos das
reações enzimáticas e oxidativas que levam às perdas nutricionais.
UMIDADE
➢ O teor de umidade define a quantidade de água no alimentos;
➢ É uma das medidas mais importantes e utilizadas na análise de alimentos;
▪ Influencia
Composição
Estabilidade
Qualidade
do alimento
UMIDADE: 
▪ Pode afetar
Embalagem
Estocagem
Processamento
do alimento
UMIDADE PERCENTUAL EM 
ALGUNS ALIMENTOS
DIFICULDADES DA 
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 como peso em 
água.
Água a ser efetivamente determinada
Método analítico
empregado
Depende
ÁGUA LIVRE
Medida com certeza em 
todos os métodos.
(deve ser acompanhado do método utilizado e das
condições empregadas, como tempo e temperatura).
Resultado
MÉTODOS DE 
DETERMINAÇÃO DE UMIDADE
Secagem
Em estufas
Por radiação infravermelha
Em fornos de micro-ondas
Em dessecadores
Destilação
Métodos Químicos
Métodos Físicos
SECAGEM
A) Em estufas
➢ Método mais utilizado em alimentos;
➢ Remoção de água por aquecimento, sendo o ar quente absorvido por uma camada
muito fina do alimento e então conduzido para o interior do mesmo;
➢ A condutividade térmica dos alimentos é baixa;
➢ Método lento;
➢ 6 a 18h entre 100ºC e 102ºC, ou até peso constante;
Limitações
Evaporação até determinado tempo (remoção incompleta da água)
Evaporação até peso constante (superestimação da umidade por perda
de substâncias voláteis ou por reações de decomposição)
A EXATIDÃO DO MÉTODO É INFLUENCIADA POR VÁRIOS FATORES:
▪ Temperatura de secagem;
▪ Umidade relativa e movimentação do ar dentro da estufa;
▪ Tamanho das partículas e espessura da amostra;
▪ Construção da estufa;
▪ Número e posição das amostras da estufa;
▪ Formação de crosta seca na superfície da amostra;
▪ Material e tipo de cadinhos;
▪ Pesagem da amostra quente;
SECAGEM EM ESTUFAS
Estufas podem ser
simples
simples com ventilador
a vácuo
Temperatura da estufa
Normal – um pouco acima de 100ºC
A vácuo – em torno de 70ºC (preservação da amostra)
Partícula dos alimentos – menor espessura possível
SECAGEM EM ESTUFAS
Velocidade da evaporação
Maior em cadinhos de alumínio do que nos porcelana e vidro
Maior em cadinhos rasos
Maior em estufas com ventilação
Pesagem – deve ser realizada somente após o resfriamento da amostra em dessecador
Desvantagem processo lento
(por secar uma amostra por vez)
SECAGEM EM ESTUFAS
Procedimento geral
1) Pesar uma quantidade definida de amostra em um cadinho seco e tarado.
2) Colocar o cadinho na estufa à temperatura conveniente (~105ºC) e deixar até que
toda a água seja evaporada (até peso constante).
3) Retirar o cadinho da estufa com uma pinça e colocar num dessecador para esfriar.
4) Pesar, depois de frio, o conjunto cadinho mais amostra seca.
5) Descontar o peso do cadinho vazio para obter o peso da amostra seca.
Pi = Peso inicial da amostra (amostra úmida) em 
gramas (descontado o peso do cadinho)
Pf = Peso final da amostra (amostra seca) em 
gramas (descontado o peso do cadinho)
SECAGEM EM ESTUFAS
Diferença entre o peso total 
da amostra e o peso da água
Sólidos Totais
Outras limitações do método: 
1) Alimentos com alto conteúdo de açúcar e carnes com alto teor de gordura: tª não
pode exceder 70ºC;
Açúcares: reação de caramelização, com liberação de água.
2) Incompatível com amostras com alto teor de substâncias voláteis, como condimentos;
3) Variação de até 3ºC nas diferentes partes da estufa;
4) Alguns alimentos são muito higroscópicos (absorvem água);
5) Açúcares redutores e proteínas: escurecimento por reação de Maillard, com
formação de compostos voláteis como CO2, compostos carbonílicos e produtos
intermediários.
B) Por radiação infravermelha
SECAGEM
▪ É mais efetivo e envolve a penetração do calor dentro da amostra;
▪ Encurtao tempo de secagem em até 1/3 do total;
▪ Uso de lâmpada de radiação infravermelha com 250 a 500 watts, cujo filamento
desenvolve uma temperatura em torno de 700 ºC;
▪ Distância entre a lâmpada e amostra: 10 cm (decomposição);
▪ Tempo de secagem: 20 minutos para produtos cárneos e 10 minutos para grãos;
▪ Peso da amostra: 2,5 e 10 g, dependendo do conteúdo de amostra.
▪ Equipamentos: balança com leitura direta do conteúdo de umidade por diferença
de peso.
Desvantagem processo lento
(por secar uma amostra por vez)
C) Em fornos de micro-ondas
SECAGEM
▪ Método novo e muito rápido, porém não é um método padrão;
▪ Energia do micro-ondas: radiação eletromagnética entre 3MHz e 30.000 GHz.
▪ Mecanismos: rotação dipolar e polarização iônica.
▪ Quando uma amostra úmida é exposta à radiação de micro-ondas, moléculas com
cargas elétricas dipolares, tais como a água, giram na tentativa de alinhar seus
dipolos com rápida mudança do campo elétrico.
▪ Fricção resultante: calor, que é transferido para moléculas vizinhas.
Aquece o material rapidamente e mais seletivamente.
Permite distribuição uniforme do calor na superfície e no interior do alimento.
Facilita a evaporação e evita a formação de crosta na superfície.
Uso de
fornos de 
micro-ondas
SECAGEM EM ESTUFAS EM 
FORNOS DE MICRO-ONDAS
O poder da energia radiante e o tempo de
secagem podem ser calibrados para os
diferentes tipos e quantidades de amostra.
Grande vantagem
ALIMENTOS COM ALTA UMIDADE – FRUTAS E VEGETAIS: aplicação limitada
(superaquecimento com caramelização, devido à alta concentração de açúcares
solúveis).
SEMENTES E PLANTAS SECAS: amostras de baixa umidade, há necessidade de
moer os grãos.
LACTICÍNIOS E ALIMENTOS PROCESSADOS: amostras uniformes, porém com
alta concentração de sal ou de água ligada.
CARNES: alta umidade, porém a falta de parede celular melhora a
permeabilidade do vapor. Presença de gordura diminui a absorção das energias de
micro-ondas.
SECAGEM
D) Em dessecadores
▪ É utilizada com vácuo e substâncias adsorventes de água, como sílica gel;
▪ Promove secagem à temperatura ambiente: processo extremamente lento;
▪ Requer o uso de vácuo e temperaturas moderadas (50ºC) em alguns casos;
DESTILAÇÃO
▪ Método antigo;
▪ Utilizado para grãos e condimentos;
Vantagem
Protege a amostra contra a
oxidação pelo ar e diminui as
chances de decomposição causada
pelas altas temperaturas.
DESTILAÇÃO
Aparelhagem extremamente seca.
O frasco coletor calibrado com destilações sucessivas de 
quantidades conhecidas de água.
▪ Solventes recomendados
Tolueno (PE = 111ºC)
Tetracloroetileno (PE = 121ºC)
Xileno (PE = 137 a 140ºC).
▪ Requisitos
Precisão relativamente baixa do frasco coletor;
Dificuldades na leitura do menisco;
Aderência de gotas de água no vidro;
Solubilidade da água no solvente de destilação;
Evaporação incompleta da água;
Destilação de substâncias solúveis em água
(e com PE menor que o da água).
Incoveniências do método
MÉTODOS QUÍMICOS
Método de Karl Fischer
▪ Emprego de iodo, dióxido de enxofre, piridina e um solvente que pode ser
metanol (I2 : 3SO2 : 10C5H5N).
▪ Procedimento do método se baseia numa titulação visual ou eletrométrica.
▪ I2 é reduzido para I na presença de água. Quando toda a água da amostra 
for consumida, a reação cessa.
Titulação visual
a solução da amostra permanece
amarelo claro enquanto houver água
presente, mudando para amarelo
escuro e, ao final da reação, para
amarelo amarronzado, característico
do iodo em excesso.
Pouco preciso
▪ Piridina, dioxano e dimetilformamida podem ser empregados como solventes da
amostra.
▪ Titulação rápida e direta: fornece a água total;
▪ Não pode ser empregado para materiais que contenham substâncias que reagem
com iodo (ácido ascórbico).
▪ Alguns vegetais desidratados, como condimentos, contêm aldeídos e cetonas
ativos, que reagem com o metanol de Karl Fischer, produzindo água.
▪ É aplicado em amostras que não dão bons resultados pelo método de secagem a
vácuo: frutas e vegetais desidratados, balas, chocolates, café torrado, óleos e
gorduras. Produtos ricos em açúcares (mel e cereais).
▪ Pode ser Aplicado em produtos com níveis intermediários de umidade: produtos de 
padaria, misturas para bolo ricas em gordura, e produtos com altos níveis de 
óleos voláteis.
Considerações do Método de Karl Fischer
MÉTODOS FÍSICOS
Absorção de Radiação Infravermelha
A medida da absorção da radiação em comprimentos de onda na região do
infravermelho (3,0μm e 6,1μm) obtém a quantidade de água na amostra
(sensibilidade ppm).
Cromatografia Gasosa
É muito rápida e pode ser aplicada em alimentos com larga faixa de umidade
(8% a 65%), como cereais, produtos de cereais, frutas e produtos derivados de
frutas.
Ressonância Magnética Nuclear
Requer equipamento caro e sofisticado, mas oferece medidas muito rápidas.
Índice de Refração e Densidade
Bastante simples e rápido, é feito no refratômetro, e está baseado no ângulo
de refração da amostra.
Condutividade elétrica
Quantidade de corrente elétrica que passa por alimento será proporcional à
quantidade de água no alimento. Método rápido, mas pouco preciso.
MÉTODOS FÍSICOS