Composição dos Alimentos: Água e Atividade de Água

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Composição dos Alimentos 
 
Aula 02 
ÁGUA 
Vanessa Rosse de Souza 
Nutricionista – UFF 
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 Abundante na terra 
• Líquido 
• Gelo 
• Vapor 
 
 Essencial a vida 
• Estabilidade da temperatura do corpo 
• Transportador de nutrientes e dejetos 
• Reagente 
• Meio de reação 
• Facilitador do comportamento dinâmico de macromoléculas 
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•A água pode ocorrer como componente intracelular ou extracelular, em 
vegetais e animais 
 
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Teor de água nos diferentes alimentos: 
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Influencia: 
 
 na textura, 
 na aparência, 
 no sabor e 
 na deterioração química e microbiológica dos 
alimentos. 
 
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 teor de água de um alimento 
 
 sensibilidade à deterioração 
 
 
• Os métodos de preservação de alimentos baseia-se 
na remoção da água pela secagem, na redução da 
mobilidade da água por congelamento ou, na adição 
de solutos. 
 
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 Uma molécula de água consiste de dois átomos de hidrogênio 
ligados a um átomo de oxigênio 
 
 Molécula polar 
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Cada molécula de água está formando um número máximo de pontes de hidrogênio 
com quatro outras moléculas de água, produzindo um mosaico cristalino regular. 
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Água vapor Água sólida Água líquida 
Estados físicos da água: 
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Desordem; 
Mais espaços vazios; 
As particulas se 
movimentam e ficam 
separadas. 
Desordem; 
Partiulas e aglomrados 
de partículas; 
Aglomerados se 
movem. 
Arranjo ordenado; 
Partículas em posição 
fixa; 
Muito próximas. 
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Estrutura da água no estado sólido: 
Mudanças de estado físico da água: 
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Propriedades solventes da água: 
 
 
DIPOLAR: Dissolve ou dispersa muitas substâncias; 
 
 
É o melhor solvente para a maioria dos líquidos 
 
 
Os compostos que se dissolvem com facilidade na água são 
compostos não-iônicos, mas com caráter polar, como açúcares, 
álcoois simples, aldeídos e cetonas. 
 
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Propriedades solventes da água: 
 
COMPOSTOS APOLARES OU HIDROFÓBICOS: 
 
• Dispersão e formação de micelas – ácidos graxos e lipídeos 
polares; 
 
• No interior das micelas, as interações são de Van der Waals; 
 
• Moléculas anfipáticas. 
 
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Mudanças de estado físico da água: 
 
Ligações covalentes mantém a molécula unida 
 
 
 
Atração entre moléculas 
 
 
 
 
A FORÇA INTRAMOLECULAR É MAIS FORTE DO QUE A 
FORÇA INTERMOLECULAR!! 
FORÇA INTRAMOLECULAR 
FORÇA INTERMOLECULAR 
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Interação de água com os sólidos: 
 
• A adição de sólidos à água resulta em alteração das suas 
propriedades 
 
 
SUBSTÂNCIAS HIDROFÍLICAS 
LIGAÇÕES IÔNICAS; 
DIPOLO-DIPOLO; 
COVALENTES. 
SUBSTÂNCIAS HIDROFÓBICAS 
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Interação de água com os sólidos: 
 
Água livre 
Água que apresenta as mesmas propriedades da água pura, que 
está disponível para o crescimento de microrganismos e para 
reações enzimáticas. 
 
 
Água ligada 
Água em contato com sólidos e outros constituintes não 
aquosos, que exibe mobilidade reduzida e não congela a -40 
ºC. 
 
 
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Interação de água com os sólidos: 
 
Subdivisões da água ligada: 
 
• Água constitucional: Representa uma pequena fração da 
água presente em alimentos com alto teor de umidade. 
 
• Água vicinal: Representa a próxima camada de água 
adjacente à água constitucional. 
 
• Água de multicamadas: Representa a água ligada em menor 
intensidade que a água vicinal. 
 
 
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Água nos alimentos: 
 
• Um dos maiores componentes 
 
Influencia 
Estrutura-textura 
Aparência 
Sabor 
Suscetibilidade a deterioração 
 
Conservação 
Congelamento 
Desidratação 
Concentração 
 
 
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Atividade de água: 
 
• Indica quanto de água está disponível no alimento 
 
• Indica a intensidade com que a água está associada 
aos constituintes não aquosos. 
 
A deterioração do alimento é resultante: 
 Do crescimento de microrganismos 
 Da atividade enzimática 
 Das reações químicas 
 
Perecebilidade: Facilidade com que um alimento se deteriora. 
 
 
 
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Umidade: 
 
• Corresponde a perda de peso sofrida pelo produto quando 
aquecido em condições nas quais a água é removida. 
 
 
Umidade x Atividade de água: 
 
UMIDADE – Valor quantitativo de água em uma amostra em 
base seca ou base úmida 
ATIVIDADE DE ÁGUA - Medida do estado de energia da 
água em um sistema 
 
 
 
 
 
 
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A atividade de água do alimento é uma propriedade 
intrínseca da amostra, enquanto a umidade relativa (de 
equilíbrio) depende da atmosfera em equilíbrio com a 
amostra. 
Atividade de água: 
 
• Medida relativa a um estado padrão (pressão de 101,325 kPa e 
temperatura de 25 ºC); 
 
 Água pura - possui um valor de atividade igual a 1. 
 
• No alimento - a atividade de água sempre será menor que 1, 
pois os seus constituintes diminuem a mobilidade da água. 
 
 
 
 
 
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Métodos para determinar atividade de água: 
 
 
 
 
 
 
aω = atividade físico-química da água em um sistema em 
equilíbrio com todas as fases (sólido, líquido e vapor) 
p = pressão de vapor da água no alimento 
p0 = pressão de vapor da água pura na mesma temperatura, que 
deve ser sempre especificada 
 
 
 
 
 
 
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aω = p/p0 
Métodos para determinar atividade de água: 
 
 
 
 
 
 
URE = Umidade relativa de equilíbrio 
 
 
 
 
 
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aω = URE/100 
 
Atividade de água: 
 
Equilíbrio em uma umidade relativa constante: 
• A amostra é colocada em um local fechado, pequeno, 
normalmente dessecadores, a uma temperatura constante. 
• Mantida nessa atmosfera com umidade relativa constante, 
obtida por meio de soluções salinas saturadas adequadas. 
• Atingir o equilíbrio. 
• Determina-se à migração de água da amostra. 
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IMPORTANTE 
PARA 
DESENVOLVER 
EMBALAGENS!!! 
Isotermas de sorção: 
 
• Relacionam a umidade do alimento com a sua atividade de 
água em uma temperatura constante. 
 
 
 
 
 
• Importentes: 
Concentração; 
Secagem; 
Hidratação dos alimentos. 
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(g H2O/g ms) 
 Prever a estabilidade 
física e química dos 
alimentos em função 
de mudanças do seu 
conteúdo de água 
Isotermas de sorção: 
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Isotermas de sorção: 
 
• Região I: fortemente adsorvida e imóvel que existe no 
alimento; adsorvida pelos sítios polares do alimento e também 
se liga a outras moléculas de água através de pontes de 
hidrogênio; não congela à -40ºC; denominada de água da 
monocamada (Aw 0–0,25). 
 
 
• Região II: Água Região I + Água da Região II; Água + Soluto 
(hidrofílicos); não congela à 0ºC; denominada de água de 
multicamadas (Aw 0,25 – 0,75). 
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Isotermas de sorção: 
 
• Região III: Água ligada mais fracamente e mais móvel; água 
livre; é congelável; está disponível como solvente e 
suficientemente abundante para permitir o desenvolvimento de 
microrganismos, reações enzimáticas e químicas (Aw 0,75 – 
0,99). 
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Histerese: 
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Histerese: 
 
Importante em alimentos desidratados que serão reconstituídos. 
 
 
Funções: 
Composição do alimento 
Alterações que o alimento sofra na perda na perda/ganho de 
água 
Temperatura 
Velocidade de dessorção 
Teor de água removida 
 
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Atividade de água e estabilidade dos alimentos: 
 
Os alimentos são classificados em função da atividade de água: 
 
• Alimentos com baixa umidade (aw até 0,60);• Alimentos com umidade intermediária (aw entre 0,60 e 0,90); 
 
• Alimentos com alta umidade (aw com valores acima de 0,90). 
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Atividade de água e estabilidade dos alimentos: 
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Atividade de água e estabilidade dos alimentos: 
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ALIMENTOS 
COM BAIXA 
ATIVIDADE
DE ÁGUA 
Formação de soluções diluídas com os 
componentes dos alimentos 
Diminui substratos para crescimento de 
microrganismos 
Diminui a velidade das reações químicas e 
enzimáticas 
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ALIMENTO UMIDADE 
Frutas 65%-95% 
Vegetais 66% em média 
Carnes e peixes 50%-70% 
Cereais abaixo de 10% 
Macarrão 9% 
Pães e produtos de padaria 35%-45% 
Açúcar 1% ou menos 
Ovos 74% 
UMIDADE: 
 
 
 Corresponde a perda de peso sofrida pelo produto quando 
aquecido em condições nas quais a água é removida, bem como 
outras substâncias que sejam voláteis nessas condições. 
 
 Importancia: 
•Estocagem 
•Embalagem 
•Processamento 
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UMIDADE: 
 
 
 Limitações: 
 
• 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. 
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UMIDADE: 
 
 
 
MÉTODOS POR SECAGEM 
Secagem em estufas 
Secagem por radiação infravermelha 
Secagem em fornos de microondas 
Secagem em dessecadores 
MÉTODOS POR DESTILAÇÃO 
MÉTODOS QUÍMICOS 
MÉTODOS FÍSICOS 
Referências 
 
 
RIBEIRO, E.R.; SERAVALLI, E.A.G., Química de Alimentos, Editora Edgard Blucher 
LTDA, São Paulo, 2004. 
COULTATE, T.P., Alimentos: a química de seus componentes, Editora Artmed, Porto 
Alegre, 2004. 
ANDRADE, ÉDIRA C.B.A ., Análise de Alimentos – uma visão química da nutrição, 
Livraria Varela, São Paulo, 2006.