Agua Definição

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BIOQUÍMICA DOS 
ALIMENTOS
Priscila Souza Silva
Água: definição
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Enumerar as interações químicas da molécula de água.
  Reconhecer a função química da água nos alimentos.
  Estabelecer a diferença entre ligação polar e apolar.
Introdução
A água é considerada o principal componente encontrado na maioria 
dos alimentos. Além disso, ela está envolvida nos processos metabólicos 
que acontecem no organismo e constitui cerca de 50 a 55% do corpo. 
A água é o único nutriente que pode ser encontrado naturalmente na 
natureza sob sua forma pura, H2O, podendo ser fornecida ao organismo 
por meio dela própria (GONÇALVES, 2012). Com isso, é essencial conhecer a 
natureza e as propriedades da água, tendo em vista suas diversas funções 
nos alimentos e no organismo (FENNEMA, 1993). 
Quando se estuda a fração da água nos alimentos, nota-se que ela é 
representada pela umidade, permitindo-se, assim, uma classificação dos 
alimentos em perecíveis, semiperecíveis e não perecíveis. Essa classifica-
ção reforça que processos químicos e bioquímicos são promovidos pela 
água presente nos alimentos (GONÇALVES, 2012).
Neste capítulo, você vai compreender o papel central da água na 
bioquímica de alimentos, entendendo assim suas interações químicas. 
A molécula de água e suas interações químicas
Os elementos moleculares, encontrados nas células, são responsáveis pelas 
interações bioquímicas existentes, possibilitando a vida celular. A maioria das 
reações químicas acontecem em meio aquoso, por isso a água é o constituinte 
encontrado em maior quantidade na célula, sendo imprescindível para a ati-
vidade metabólica (ZAHA; FERREIRA; PASSAGLIA, 2014). A molécula de 
água é formada por dois átomos de hidrogênio (H) e um átomo de oxigênio 
(O) ligados entre si por ligações covalentes (CHANG; GOLDSBY, 2013) e, em 
razão de sua natureza polar, serve como solvente natural. A fórmula molecular 
e estrutural da molécula de água pode ser visualizada na Figura 1.
Figura 1. Fórmulas moleculares e estruturais da molécula de água.
Fórmula estrutural
Modelo de esferas
e bastões
Modelo especial
H—O—H
Propriedades físicas da água
Para entender o comportamento da água, é fundamental conhecer as suas 
propriedades físicas, descritas nos Quadros 1 e 2. Analisando essas proprieda-
des, é possível determinar a ação da molécula de água como sendo incomum. 
Observa-se que a água apresenta temperaturas de fusão e de ebulição extre-
mante altas, calor de mudança de fase (fusão, vaporização e sublimação) alto 
e densidade abaixo da esperada. Além de tudo isso, a água tem a capacidade 
de se expandir ao se tornar sólida e tem condutividade térmica alta, quando 
comparada com a maioria dos demais líquidos (FENNEMA, 1993).
Água: definição2
 Fonte: Adaptado de Fennema (1993). 
Propriedade Valor
Peso molecular 18,0153
Ponto de fusão 0,00°C
Ponto de ebulição 100,00°C
Temperatura crítica 373,99°C
 Quadro 1. Propriedades físicas da água 
 Fonte: Adaptado de Fennema (1993). 
Propriedades
Água
Temperatura (ºC)
Densidade (g/cm3) 0 +20
Pressão de vapor (kPa) 0,99984 0,99821
Capacidade 
calorífica (J/g/K)
4,2176 4,1818
Condutividade térmica 0,561 0,5984
 Quadro 2. Propriedades dependentes de temperatura 
Ligações na molécula de água
A água é um composto polar, ou seja, o polo positivo de uma molécula atrai 
o polo negativo de outra, resultando em uma atração eletrostática, também 
chamada ligação de hidrogênio. A polaridade da água permite a capacidade da 
solubilidade de compostos iônicos. As ligações de hidrogênio são bem menos 
estáveis que as ligações covalentes e são rapidamente formadas e quebradas. A 
todo instante moléculas de água estão interagindo entre si, formando ligações 
de hidrogênio que duram de 1 a 20 picossegundos (1 ps = 10-12 s). Quando 
3Água: definição
uma ligação se quebra, imediatamente outra se forma (PROPRIEDADES..., 
[2009?]). Uma molécula de água pode fazer ligações de hidrogênio com até 
outras quatro moléculas, mas isso só ocorre quando a água está solidifi cada. 
No estado líquido, cada molécula faz, em média, três ligações de hidrogênio. 
Nesse sentido, as ligações de hidrogênio infl uenciam os estados físicos da 
água. A água também seria gasosa em temperatura ambiente, mas as ligações 
de hidrogênio causam maior organização entre suas moléculas, conferindo-a 
estado líquido na temperatura ambiente e alto ponto de ebulição (PROPRIE-
DADES..., [2009?]).
Interações intermoleculares da molécula de água
A interação da água com outras moléculas provoca alterações nas propriedades 
de ambas as moléculas. As substâncias com facilidade de interação com a água 
são chamadas de hidrofílicas e formam as soluções homogêneas, nas quais 
ocorre a dissolução completa do soluto no solvente. Por outro lado, as substân-
cias hidrofóbicas apresentam interação fraca com a água, formando as soluções 
heterogêneas, em que o soluto não se dissolve no solvente (GONÇALVES, 
2012). As substâncias podem ser classifi cadas em: iônicas, polares e apolares.
Iônicas
A molécula de água atrai íons mais fortemente do que um íon atrai outro, em 
razão de sua alta constante dielétrica. Sendo assim, compostos iônicos fi cam 
dissociados em solução aquosa porque um íon não atrai outro com tanta 
força como a água atrai ambos. Além disso, as moléculas de água formam 
uma camada de hidratação. A partícula iônica fi ca cercada por água e assim 
a camada de hidratação passa a fazer parte do íon. A camada de hidratação 
também ocorre em solutos polares e com carga, seguindo o mesmo princípio 
(PROPRIEDADES..., [2009?]). Veja a Figura 2.
Água: definição4
Figura 2. Cristal iônico solubilizado na água.
Fonte: Propriedades... ([2009?]).
Exemplos de compostos que, em solução aquosa, ficam dissociados e suas partículas 
com camada de hidratação: NaCl, KCl, AgNO3 e muitos outros sais.
Polares
Quando em solução aquosa, um soluto polar forma ligações de hidrogênio 
com a água, pois seus polos interagem com os polos da água, formando uma 
mistura homogênea, já que as suas moléculas se separam umas das outas, 
fi cando “cercadas” pela água. 
Apolares
Um soluto apolar, como o óleo, quando misturado na água, forma uma solução 
heterogênea, pois não tem polos, ou seja, não têm regiões que possam interagir 
com a molécula de água. Quando uma substância apolar entra em contato com 
a água, inicialmente, acontece o rompimento de muitas ligações de hidrogênio, 
pois a água não forma ligações de hidrogênio com moléculas apolares. No 
intuito de refazer o maior número de ligações possíveis, as moléculas de água 
5Água: definição
envolvem a substância apolar, formando uma rede de ligações de hidrogênio 
ao seu redor (PROPRIEDADES..., [2009?]).
Um alimento é composto por macronutrientes representados por moléculas de água, 
proteínas, lipídios e carboidratos. As moléculas de proteínas e carboidratos apresen-
tam características químicas que as tornam hidrofílicas, ou seja, há uma interação 
com a água; já os lipídios são hidrofóbicos, não têm interação facilitada com a água 
(GONÇALVES, 2012).
A água e sua finalidade química nos alimentos
A água é o componente de maior quantidade em muitos alimentos. Constitui 
o meio em que ocorrem as reações químicas (BELITZ; GROSCH; SCHIE-
BERLE, 2011). Pode ser ingerida como fl uido ou na forma de alimentos e 
bebidas e, independentemente de sua origem, é absorvida por difusão no 
trato gastrointestinal. 
A capacidade de interação molecular entre a água, as proteínas e os carboi-
dratos está relacionada com propriedades químicas dessas moléculas, envol-
vendo tamanho e estrutura da cadeia molecular. Assim, a água em um alimento 
pode se encontrar livre, combinada ou não congelável (GONÇALVES, 2012). Água livre: existe uma fraca interação entre a molécula de água e as 
moléculas orgânicas. Essa fração de água é facilmente removível no 
processo de desidratação e seu congelamento é facilitado (GONÇAL-
VES, 2012).
  Água combinada: existe uma camada de água envolvendo as moléculas 
orgânicas, o que forma uma camada hidratada. Parte dessa fração de 
água sobre ação da temperatura no processo de desidratação e conge-
lamento (GONÇALVES, 2012).
  Água não congelável: água totalmente ligada ao substrato, com total 
formação de ligações de hidrogênio. Essa fração de água não está 
disponível ao congelamento e à desidratação. Para ser extraída, devem 
Água: definição6
ser utilizados mecanismos mais intensos, afim de reduzir a força de 
interação entre as moléculas de água e orgânicas (GONÇALVES, 2012).
Considerando que a interação da água depende da composição química 
dos alimentos, cada alimento apresenta um processo de desidratação e con-
gelamento particular. No Quadro 3, está descrita a quantidade de água em 
% do peso de alguns alimentos. Conhecer essa quantidade permite entender 
o papel da água na conservação, uma vez que a água livre de um alimento 
favorece reações químicas, agindo como um “transportador” de moléculas, 
além de ser substrato para crescimento de microrganismos. Sendo assim, a 
estabilidade de um alimento está relacionada à forma química da água pre-
sente no produto. Quanto maior o teor de água livre, menor a estabilidade do 
produto (GONÇALVES, 2010).
 Fonte: Adaptado de Belitz, Grosch e Schieberle (2011). 
Alimento Água (% peso)
Carne 65-75
Leite 87
Frutas e hortaliças 70-90
Pão 35
Mel 20
Manteiga 16-18
Farinhas 12-14
Café 5
Batata 80
Laranja 86
 Quadro 3. Quantidade de água em alguns alimentos 
Uma maneira de controlar os processos de deterioração dos alimentos é 
conhecer a atividade de água deles, uma vez que quanto maior a atividade 
de água, mais facilmente os processos de deterioração acontecem. Com isso, 
reduzindo-se a atividade da água, tem-se uma significativa redução na ve-
7Água: definição
locidade de alteração dos alimentos, aumentando a sua estabilidade (GON-
ÇALVES, 2010).
A atividade de água (aw) pode ser definida pela seguinte fórmula:
Aw = P/Po
P — Pressão parcial de vapor da água de um alimento a uma temperatura T.
Po — Pressão de vapor a saturação da água pura a mesma temperatura.
A análise de atividade de água fornece valores que permitem maior controle 
de microrganismos na matéria-prima e produtos industrializados de origem 
animal, especialmente os agentes que assumem importância em termos de 
saúde pública, como Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus, Salmo-
nella sp. fungos toxigênicos, entre outros. Cada microrganismo tem um valor 
ótimo de atividade de água em que se verificará o crescimento e a produção 
de toxinas. A diminuição da atividade de água nos alimentos é utilizada pelas 
indústrias para manutenção da qualidade do produto, promovendo o melhor 
aproveitamento das matérias-primas e como parâmetro de controle microbiano. 
Essa diminuição é realizada quando ocorre a baixa de temperatura, adição de 
solutos e utilização de métodos de vaporização, cristalização, extração com 
solventes e sublimação (GARCIA, 2004). 
O Quadro 4 demonstra a atividade de água mínima para o crescimento de 
diversos microrganismos e produção de toxinas.
Microrganismos
Atividade de água 
para crescimento
Atividade de água 
para produção 
de toxinas
Clostridium 
botulinum (tipo E)
0,95-0,97 0,97
Clostridium 
botulinum (tipo A)
0,93-0,95 0,94-0,95
Clostridium perfringens 0,93-0,95
Salmonella sp 0,92-0,95
Quadro 4. Valores mínimos de atividade de água para crescimento de alguns microrga-
nismos
(Continua)
Água: definição8
Quadro 4. Valores mínimos de atividade de água para crescimento de alguns microrga-
nismos
Considerando os processos de conservação de um alimento, pode-se citar 
dois grupos diferentes.
1. Conservação relacionada à atividade química: estão intimamente ligados 
à capacidade de mobilização da água livre. Exemplos: desidratação, 
congelamento, liofilização e adição de soluto.
2. Conservação relacionada à atividade microbiana: são influenciados 
pela atividade de água e a mobilização da molécula de água atua como 
mecanismo de conservação. Essa processo age diretamente na mem-
brana celular, separando-a do meio ou promovendo desorganização 
estrutural e funcional. Exemplos: microfiltração, ultrafiltração e alta 
pressão hidrostática. 
Microrganismos
Atividade de água 
para crescimento
Atividade de água 
para produção 
de toxinas
Staphylococcus aureus 0,86
0,87-0,91 
(enterotoxina A)
P. veridicatum 0,83 0,83-0,86 (ocratoxina A)
A. parasiticus 0,82 0,87
Penicilliumm cyclopium 0,81-0,85 0,87-0,90 (ocratoxina)
A. flavus 0,78-0,80 0,83-0,87 (aflatoxina)
Fungos osmofílicos 0,60
Bactérias halofilicas 0,75
Fonte: Adaptado de Garcia (2004).
(Continuação)
9Água: definição
Segundo a Resolução nº. 54, de 15 de junho de 2000, da Agência Nacional de Vigilância 
Sanitária, água mineral consiste na água obtida diretamente de fontes naturais ou 
artificialmente captada, de origem subterrânea, caracterizada pelo conteúdo definido 
e constante de minerais e pela presença de oligoelementos e outros constituintes. 
Águas minerais são aquelas que, por sua composição química ou características 
físico-químicas, são consideradas benéficas à saúde (BRASIL, 2000).
As ligações polar e apolar: diferenças 
encontradas
Para estabelecer a diferença entre ligação polar e apolar, é essencial conhecer 
o conceito das forças intermoleculares. As forças intermoleculares são a 
forma como as moléculas dos compostos (polares ou apolares) formados por 
ligações covalentes interagem entre si. Elas foram propostas no ano de 1873 
pelo químico e físico holandês Diderik Van der Waals. Ligação covalente é 
uma ligação química caracterizada pelo compartilhamento de um ou mais 
pares de elétrons entre átomos e são denominadas polar ou apolar.
Uma propriedade que ajuda a diferenciar uma ligação covalente polar de 
uma ligação covalente apolar é a eletronegatividade (CHANG; GOLDSBY, 
2013).
Eletronegatividade
Consiste na capacidade de um átomo atrair para si os elétrons em uma ligação. 
Os compostos com eletronegatividade alta têm tendência maior para atrair 
elétrons do que compostos com eletronegatividade baixa. Por ser um conceito 
relativo, a eletronegatividade só pode ser medida em relação à eletronegativi-
dade de outros elementos (CHANG; GOLDSBY, 2013).
Átomos dos elementos com eletronegatividade semelhantes têm tendência 
de formar ligações covalentes polares entre si. Ao contrário, átomos dos ele-
mentos com diferentes eletronegatividades formam ligações apolares entre si. 
Sendo assim, a polaridade das moléculas orgânicas é definida pela diferença 
de eletronegatividade que se estabelece entre os átomos dos elementos quími-
Água: definição10
cos. Todas as ligações dos compostos orgânicos são covalentes, assim, se houver 
diferença de eletronegatividade na molécula, ocorrendo um deslocamento de 
carga, ela será polar; mas se não houver diferença de eletronegatividade entre 
os átomos, a molécula será apolar.
Química da água
A água é uma molécula polar, ou seja, apresenta átomos com eletronegati-
vidades diferentes. Essa polaridade permite a capacidade de solubilidade de 
compostos iônicos, que apresentam pelo menos uma ligação iônica entre seus 
componentes e são carregados de cargas positivas e negativas, apresentando 
polos. 
A escala de eletronegatividade de Pauling facilita o estudo (Figura 3).
A eletronegatividade é crescente no sentido da seta, isto é, o H tem menos ele-
tronegatividade que o O, o que torna a molécula de água um composto polar, pela 
diferença de eletronegatividadede seus átomos. 
H2O H
+ + OH–
Figura 3. Escala de eletronegatividade de Pauling.
F O N Cl Br I S C P H
Os íons da água favorecem o processo de solubilização de compostos iô-
nicos por atração de cargas opostas, por exemplo, o cloreto de sódio (presente 
no sal de cozinha), é um sólido branco que em água se dissolve facilmente 
(GONÇALVES, 2012). Quando uma substância se solubiliza em água, esta 
se dissocia e forma afinidades químicas com as cargas + e – dos íons H+ e 
OH-, facilitando sua interação e sua consequente diluição, que pode ocorrer 
por meio de ligações iônicas e pontes de hidrogênio. A água atua facilitando 
a mobilidade química das moléculas, permitindo que as reações ocorram 
(GONÇALVES, 2012).
11Água: definição
A polaridade das moléculas orgânicas afeta suas propriedades químicas 
e físicas. Para citar um exemplo, consideremos a solubilidade dos compostos 
orgânicos.
As moléculas apolares são praticamente insolúveis em água, pois ela é 
polar, mas esses compostos tendem a se dissolver em outros compostos or-
gânicos. A graxa, por exemplo, é um composto orgânico apolar, por isso não 
conseguimos limpar nossa pele suja de graxa usando água, sendo necessário 
usar um solvente orgânico apolar, como a gasolina.
Por outro lado, os compostos orgânicos polares são solúveis em água, 
como é o caso do álcool, do ácido acético (vinagre comum), da acetona, do 
açúcar, entre outros.
A água pode assumir várias formas. No estado sólido, é conhecida como gelo; no 
estado gasoso, é conhecida como vapor d’água; e na fase líquida, é considerada água 
propriamente dita. A densidade da água aumenta com a redução da temperatura, 
sendo que a densidade máxima é atingida em temperatura próxima a 4°C. Observe 
o Quadro 5.
Estas variações na forma física da água em relação à mudança de temperatura são 
importantes na estabilidade de um alimento.
Temperatura (ºC) Estado físico
Densidade 
(g/cm3)
0 Sólido 0,998
3,98 Líquido 1,000
10 Líquido 0,9997
25 Líquido 0,9997
100 Líquido 0,9584
 Quadro 5. Água: temperatura, estado físico e densidade 
Água: definição12
1. A água é considerada o principal 
componente encontrado na 
maioria dos alimentos e apresenta 
temperatura de ebulição extremante 
alta. Assinale a alternativa que 
contém a temperatura correta 
de ebulição da água.
a) 18,0°C.
b) 0°C.
c) 373,99°C.
d) 100,00°C.
e) 0,6113°C.
2. No estado líquido, cada molécula 
de água faz, em média, quantas 
ligações de hidrogênio?
a) Duas ligações.
b) Três ligações.
c) Quatro ligações.
d) Cinco ligações.
e) Uma ligação.
3. Conhecer a quantidade de água 
presente em alguns alimentos 
permite entender o papel da água 
na conservação, uma vez que a 
água livre de um alimento favorece 
reações químicas, agindo como 
um “transportador” de moléculas, 
além de ser substrato para 
crescimento de microrganismos. 
Assinale a alternativa que 
contém a porcentagem de 
água encontrada no leite.
a) 35%.
b) 20%.
c) 5%.
d) 86%.
e) 87%.
4. Assinale a alternativa que contém 
um exemplo de processo de 
conservação de alimentos 
relacionados à atividade microbiana.
a) Desidratação.
b) Congelamento.
c) Ultrafiltração.
d) Liofilização.
e) Adição de soluto.
5. Assinale a alternativa que 
contém composto orgânico 
apolar insolúvel em água.
a) Álcool.
b) Ácido acético.
c) Acetona.
d) Graxa.
e) Açúcar.
13Água: definição
BELITZ, H. D.; GROSCH, W.; SCHIEBERLE, P. Química de los alimentos. 3. ed. Zaragoza: 
Editorial Acribia, 2009.
BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução — RDC nº 54, de 15 de junho 
de 2000. Dispõe sobre o Regulamento Técnico para Fixação de Identidade e Qualidade 
de Água Mineral Natural e Água Natural. Brasília, DF, 2000. Disponível em: <http://
www.anvisa.gov.br/anvisalegis/resol/2000/54_00rdc.htm>. Acesso em: 24 set. 2018.
CHANG, R.; GOLDSBY, K. Química. 11. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013.
FENNEMA, O. R. Química de los alimentos. 2. ed. Zaragoza: Editorial Acribia, 1993.
GARCIA, D. M. Análise de atividade de água em alimentos armazenados no interior de granjas 
de integração avícola. 50 fls. 2004. Dissertação (Mestrado em Ciências Veterinárias)-
-Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2004. Disponível em: <ht-
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GONÇALVES, E. C. B. A. Análise de alimentos, uma visão química na nutrição. 3. ed. São 
Paulo: Varela, 2012.
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ZAHA, A.; FERREIRA, H. B.; PASSAGLIA, L. M. P. Biologia molecular básica. 5. ed. Porto 
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Água: definição14
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