Análises Bromatológicas

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ANÁLISES BROMATOLÓGICAS
PROF.A DRA. ANA PAULA MARGIOTO TESTON
Reitor: 
Prof. Me. Ricardo Benedito de 
Oliveira
Pró-reitor: 
Prof. Me. Ney Stival
Gestão Educacional: 
Prof.a Ma. Daniela Ferreira Correa
PRODUÇÃO DE MATERIAIS
Diagramação:
Alan Michel Bariani
Thiago Bruno Peraro
Revisão Textual:
Felipe Veiga da Fonseca
Letícia Toniete Izeppe Bisconcim 
Luana Ramos Rocha
Produção Audiovisual:
Eudes Wilter Pitta Paião
Márcio Alexandre Júnior Lara
Marcus Vinicius Pellegrini
Osmar da Conceição Calisto
Gestão de Produção: 
Kamila Ayumi Costa Yoshimura
Fotos: 
Shutterstock
© Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114
 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo 
(a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá.
 Primeiramente, deixo uma frase de Só-
crates para reflexão: “a vida sem desafios não 
vale a pena ser vivida.”
 Cada um de nós tem uma grande res-
ponsabilidade sobre as escolhas que fazemos, 
e essas nos guiarão por toda a vida acadêmica 
e profissional, refletindo diretamente em nossa 
vida pessoal e em nossas relações com a socie-
dade. Hoje em dia, essa sociedade é exigente 
e busca por tecnologia, informação e conheci-
mento advindos de profissionais que possuam 
novas habilidades para liderança e sobrevivên-
cia no mercado de trabalho.
 De fato, a tecnologia e a comunicação 
têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, 
diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e 
nos proporcionando momentos inesquecíveis. 
Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino 
a Distância, a proporcionar um ensino de quali-
dade, capaz de formar cidadãos integrantes de 
uma sociedade justa, preparados para o mer-
cado de trabalho, como planejadores e líderes 
atuantes.
 Que esta nova caminhada lhes traga 
muita experiência, conhecimento e sucesso. 
Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira
REITOR
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UNIDADE
01
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................. 5
1 - DEFINIÇÃO ............................................................................................................................................................ 6
1.1. DEFINIÇÕES EM ALIMENTOS ........................................................................................................................... 6
1.1.1. ALIMENTO ......................................................................................................................................................... 6
1.1.2. ALIMENTO SIMPLES ....................................................................................................................................... 6
1.1.3. METABÓLITOS .................................................................................................................................................. 6
1.1.4. ALIMENTO COMPOSTO ..................................................................................................................................7
1.1.5. ALIMENTOS APTOS PARA O CONSUMO ........................................................................................................7
1.1.6. ALIMENTOS NÃO APTOS PARA O CONSUMO ...............................................................................................7
2 - ANÁLISE DE ALIMENTOS E SUA IMPORTÂNCIA ............................................................................................. 8
2.1. ANÁLISE DE ALIMENTOS: ................................................................................................................................ 8
INTRODUÇÃO ÀS ANALISES BROMATOLÓGICAS
PROF.A DRA. ANA PAULA MARGIOTO TESTON
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
ANÁLISES BROMATOLÓGICAS
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2.1.1. APLICAÇÃO ....................................................................................................................................................... 8
2.2. AMOSTRAGEM ................................................................................................................................................... 8
2.2.1. DEFINIÇÕES ..................................................................................................................................................... 9
3 - COLETA, TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO DAS AMOSTRAS ....................................................................10
4 - PRÉ-TRATAMENTO DA AMOSTRA ..................................................................................................................... 11
4.1. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA (BRUTA) DO LABORATÓRIO ........................................................................... 11
4.2. COLETA DE AMOSTRAS ....................................................................................................................................13
4.3. ANALISE CENTESIMAL ....................................................................................................................................13
4.4. DETERMINAÇÃO DE UMIDADE, CINZAS E FIBRAS NOS ALIMENTOS .........................................................14
4.4.1. DETERMINAÇÃO DA UMIDADE ......................................................................................................................14
5 - DETERMINAÇÃO DE RESÍDUO MINERAL FIXO (RMF) OU DETERMINAÇÃO DE CINZAS ...................14
6 - DETERMINAÇÃO DE FIBRAS ALIMENTARES ...................................................................................................16
6.1. LEGISLAÇÃO DE ALIMENTOS ............................................................................................................................16
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INTRODUÇÃO
A Bromatologia é a ciência que estuda os alimentos. Consiste em uma área interdisciplinar 
que exige conhecimentos em diversa subáreas, como química, bioquímica, biologia, microbiologia 
e engenharia, em que todas mantêm uma relação direta com os sistemas alimentares. 
Para facilitar e dinamizar o estudo das análises bromatológicas, as subáreas são mostradas 
separadamente, no entanto, na prática isso não é possível.
Nesta Unidade serão abordados conceitos e de� nições de Bromatologia, métodos de 
obtenção de amostras e análise centesimal de alguns componentes essenciais à identi� cação da 
composição natural e adulterante dos alimentos. Também trabalharemos a parte legislativa das 
análises de alimentos.
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1 - DEFINIÇÃO
Bromatologia é a ciência que estuda os alimentos. Tem derivação grega, sendo Broma ou 
Bromatos correspondente a alimentos ou dos alimentos, e Logos que quer dizer ciência. 
Esta ciência estuda os alimentos em todos os seus aspectos, desde seus componentes 
químicos, sua ação biológica no organismo que o ingere, seu conteúdo calórico e nutricional, 
suas propriedades toxicológicas e físicas, assim como todos os processos que acontecem desde 
a obtenção da matéria-prima, transporte, processamento e armazenamento, no que diz respeito 
ao controle de qualidade do alimento produzido e comercializado, seja industrializado ou in 
natura. Veri� ca se os padrões legislativos estão sendo seguidos ou se há fraudes, adulterações 
ou adição de compostos não permitidos. Avalia os níveis de contaminação microbiológicas ou, 
até mesmo, pelos componentes de rótulos e embalagens. Permite fazer uma avaliação geral do 
alimento, permitindo julgar sua qualidade.
A Análise bromatológica, também conhecida por química dos alimentos, é uma subárea 
dentro da bromatologia que avalia a composição química do alimento, permitindo veri� car se ele 
está apto para o consumo. O maior objetivo das analises bromatológicas é conhecer a composição 
centesimal dos alimentos, pois através delas podem ser estabelecidas técnicas e métodos para 
determinar a qualidade do alimento. A composiçãocentesimal é representada pelas frações 
lipídicas, glicídicas, proteicas, � bra, água e sais minerais.
1.1. Definições em Alimentos
1.1.1. Alimento
É considerada toda e qualquer substância ou mistura dela que, utilizada na alimentação 
de seres humanos, fornece nutrientes necessários ao desenvolvimento, manutenção ou formação 
do organismo.
1.1.2. Alimento simples
Podem ser considerados alimentos simples: as frações lipídicas, proteicas e glicídicas, 
pois são aquelas que, após ingeridas, passam pelo processo digestivo e fornecem nutrientes ao 
organismo. 
1.1.3. Metabólitos
Aqueles originados após o processo digestivo das moléculas maiores, depois de 
metabolizados e absorvidos. Por exemplo: água, monossacarídeos, ácidos graxos, aminoácidos 
etc. 
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1.1.4. Alimento composto 
Pode ser de origem vegetal ou animal, consiste no alimento formado pela combinação 
de vários compostos químicos ou de vários alimentos simples. Exemplo: carne, leite, frutas etc. 
1.1.5. Alimentos aptos para o consumo
São alimentos que estão de acordo com as legislações em alimentos, não foram adulterados, 
nem fraudados, ou seja, devem ser alimentos originais (genuínos). Alimentos naturais são aqueles 
consumidos sem processamento, ou seja, in natura. Exemplo: maçã, remove-se apenas a casca ou 
nem isso.
Alimentos genuínos diferem de alimentos naturais, uma vez que genuínos são alimentos 
dentro das legislações em alimentos. Alimentos naturais podem ser genuínos se estiverem dentro 
das normativas legais, mas também podem não ser genuínos, quando, por exemplo, uma fruta 
estiver muito madura para o consumo.
1.1.6. Alimentos não aptos para o consumo
Alimentos que não estejam dentro dos padrões exigidos por lei. São classi� cados em:
a) Alimentos contaminados: são aqueles que contêm substâncias estranhas ou 
microrganismos acima do permitido em lei. Por exemplo, que contenha bactérias, 
parasitos, vírus ou agrotóxicos, metais pesados ou outras substancias tóxicas ou não.
b) Alimentos alterados: alimentos que sofreram alterações naturais de um procedimento 
de tratamento inadequado, que geram alterações nas características organolépticas por 
deterioração, alterando o valor nutricional. Por exemplo, suco de laranja natural sem 
conservantes que fermentou e produziu gases, latas estufadas, cheiro de carne podre etc.
c) Alimentos falsi� cados: são alimentos que foram fabricados como genuínos, recebem 
a denominação como produto original, mas não são. São fabricados sem os padrões 
normativos por fabricantes. Considerado um alimento não apto para o consumo, mesmo 
que não sejam veri� cadas alterações na sua qualidade, pois a ausência de padrões 
normativos con� gura falsi� cação.
d) Alimentos adulterados: alimentos que sofrem alteração na formulação original, seja 
de forma parcial ou completa dos componentes do alimento genuíno. A inclusão de 
qualquer componente estranho ao alimento genuíno também é considerada adulteração, 
especialmente se o objetivo for esconder, dissimular qualquer de� ciência no produto 
original ou da qualidade da matéria-prima. Exemplo: adição de substancias neutralizantes, 
como soda cáustica, no leite para burlar o controle de qualidade que avalia a acidez e é 
indicativo de deterioração bacteriológica.
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2 - ANÁLISE DE ALIMENTOS E SUA IMPORTÂNCIA
Nas indústrias, as análises de alimentos estão diretamente ligadas ao controle de qualidade 
do produto elaborado, mas também servem para avaliar a qualidade da matéria-prima recebida, 
das embalagens utilizadas, da água utilizada, do prazo de validade do produto � nal etc.
Nas universidade e centros de pesquisa, as análises bromatológicas permitem desenvolver 
novas metodologias, controlar processos de pesquisa ou, até mesmo, na prestação de serviços à 
comunidade etc.
Nos órgãos governamentais, as analises bromatológicas têm suma importância, uma vez 
que as regulamentações precisam ser seguidas e, para tal, as � scalizações precisam dos resultados 
das análises para aplicar as penalidades cabíveis. Outros exemplos são os registros de produtos 
novos, � scalização da comercialização, da distribuição etc.
2.1. Análise de Alimentos: 
2.1.1. Aplicação
As análises bromatológicas podem ser aplicadas em:
a) Controle de qualidade de rotina: intimamente relacionado à rotina de uma indústria 
alimentícia. Serve para conferir se a matéria-prima está de acordo com o esperado, se 
o produto acabado está apto ao consumo, para controlar os processos de fabricação. 
Normalmente, utiliza-se de métodos instrumentais por serem mais rápidos.
b) Fiscalização: veri� ca se a legislação está sendo cumprida. Utiliza-se de métodos 
o� ciais, podendo ser instrumentais ou convencionais, desde que sejam exatos e precisos.
c) Pesquisa: usada para criar novas metodologias ou melhorar os métodos que já 
existem, para torná-los mais precisos, exatos, rápidos, sensíveis, e� cientes e de menor 
custo possível.
2.2. Amostragem
Consiste em operações seguindo normativas que devem ser executadas para assegurar 
que a amostra seja o mais idêntico possível à matriz onde foi coletada. Algumas etapas devem 
ser realizadas na ordem correta para que seja obtida uma amostra com tamanho adequado às 
análises laboratoriais, mas com tamanho su� ciente para resultados estatísticos do todo.
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Os métodos analíticos devem ser compatíveis com os experimentos que serão realizados 
e o tipo de alimento que está sendo analisado. Uma sequência analítica é necessária:
• de� nição do problema.
• escolha do método, amostragem.
• pré-tratamento da amostra e separação.
• medição.
• calibração de equipamentos.
• avaliação.
• ação.
Qualquer falha em uma das etapas pode comprometer os resultados do estudo em 
desenvolvimento.
A amostra obtida para análises de alimentos pode ser de� nida como sendo um conjunto 
de unidade de amostragem, selecionada dentro de um universo ou de uma população. A unidade 
de amostragem é a unidade básica da amostra, sendo a população um conjunto de indivíduos 
com certas características semelhantes.
A partir da amostragem se obtém, do material a ser analisado, uma pequena porção que 
representa o todo e em quantidade su� ciente para todas as análises laboratoriais.
Ao analisar um alimento, objetiva-se obter a composição centesimal dele, podendo 
ser de todos os componentes da análise centesimal ou apenas de um. Para a indústria, torna-
se importante poder controlar a qualidade dos produtos processados, bem como das matérias-
primas.
De uma maneira geral, em um processo analítico, o tempo empregado no preparo da 
análise é em tomo de 60% e as outras etapas, 40%. Bem como a estimativa de erros no preparo 
é de 30% e nas outras etapas é de 70%, o que demonstra a importância dos cuidados em todo 
o processo analítico. Ou seja, a necessidade de um planejamento cuidadoso em todas as etapas 
envolvidas no processo analítico, dependendo, assim, o sucesso da análise de uma preparação 
adequada da amostra.
A primeira etapa de uma análise consiste em submeter a amostra a um tratamento 
adequado, visando sua preparação para os passos subsequentes da análise. A maneira de se 
decompor a amostra depende de sua natureza, do elemento a ser determinado e sua concentração, 
do método de análise, da precisão e exatidão desejadas. 
O procedimento da amostragem pode envolver estágios anteriores à análise do material, 
segundo critérios adequados.
2.2.1. Definições
O Incremento é uma pequena parte do produto a ser analisado. A junção de vários 
incrementos forma a amostra bruta. Por exemplo, na amostragem de líquidos, toma-se um 
incremento na parte superior do frasco, um incremento no meio e um incremento no fundo do 
frasco. A junção dos três incrementos constitui a amostra bruta doliquido.
A amostra bruta precisa ser reduzida para facilitar a análise. Quando é separada em duas 
ou mais partes iguais, essas partes são chamadas de amostras reduzidas.
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Há dois tipos de amostragem: 
a) Amostragem ao acaso.
b) Amostragem representativa ou sistemática.
A amostragem ao acaso aplica-se aos materiais com distribuição inteiramente casual. Os 
incrementos são por acaso, cada porção do universo tem, assim, a mesma probabilidade de ser 
incluída na amostra.
A amostragem representativa aplica-se, particularmente, aos universos caracterizados 
por variações sistemáticas, sendo dividido em certo número real ou imaginária de estratos ou 
seções. De cada estrato ou seções, deve-se tomar um número proporcional de incrementos ao 
acaso, seguindo um plano sistemático.
A amostragem e o seu posterior tratamento constituem operações de fundamental 
importância no método analítico, pois os resultados da análise somente terão signi� cado se a 
quantidade de material recolhida para análise for representativa do sistema e convenientemente 
tratada. Desse modo, o tratamento prévio da amostra deve garantir que suas características 
naturais sejam preservadas. Os erros cometidos durante a amostragem não poderão ser reti� cados 
ou compensados, por mais cuidadosas que venham ser as futuras análises.
Em casos de amostra homogênea, como por exemplo, um líquido, o processo de 
amostragem é simples, qualquer fração re� ete a composição média do conjunto. Caso o material 
seja heterogêneo, ou seja, uma mistura sólida, haverá necessidade de combinar várias porções a 
� m de se poder garantir que a amostra representativa seja selecionada para a análise.
3 - COLETA, TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO DAS 
AMOSTRAS
A coleta da amostra constitui a primeira fase da análise do produto. Dentro do conceito 
de que a análise começa com a coleta da amostra, o serviço de coleta deve estar bem integrado 
com o laboratório, devendo haver sincronismo entre a remessa e a capacidade do laboratório em 
executar as análises. As amostras para análises deverão ser enviadas separadas daquelas destinadas 
a análises microbiológicas. As amostras devem ser enviadas em sua embalagem original para 
evitar modi� cações em suas características, devendo ser acondicionadas em recipientes limpos 
e íntegros.
As amostras de produtos perecíveis deverão ser acondicionadas em recipientes 
isotérmicos, embaladas em sacos plásticos e acompanhadas de gelo ou outra substância 
refrigerante, cuidando-se sempre para que não haja contato destes com a amostra. As amostras 
que devem chegar congeladas ao laboratório serão acondicionadas em recipientes isotérmicos 
com gelo seco. Na falta deste, acondicionar a amostra (previamente embalada e posteriormente 
embrulhada em papel alumínio ou plástico) em recipiente isotérmico com a adição de gelo 
comum. Providências especiais deverão ser tomadas para que o tempo decorrido entre a colheita 
da amostra e sua chegada ao laboratório seja o mais breve possível, recomendando-se que seja 
evitada a utilização de mecanismos que impliquem em estocagem intermediária entre o ponto de 
coleta e o laboratório. O armazenamento deve ser feito de forma adequada, para garantir a sua 
integridade até o � nal da análise, devendo as amostras serem conservadas ao abrigo da umidade, 
luz e contaminação.
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4 - PRÉ-TRATAMENTO DA AMOSTRA
Dentre todas as etapas analíticas, a de pré-tratamento da amostra é a mais crítica. Em 
geral, é onde se cometem mais erros e se gasta mais tempo, sendo a etapa de maior custo. Por isso, 
os passos de um procedimento de pré-tratamento de amostra deverão ser sempre considerados 
cuidadosamente. 
As etapas preliminares são procedimentos aplicados às amostras a partir do estado em que 
são coletadas e, em alguns casos, antes de serem entregues ao laboratório analítico. A maior parte 
delas envolve procedimentos físicos, tais como: moagem de sólidos, análise direta de sólidos, 
secagem, separação de componentes de amostras sólidas, operações de � ltração.
Cada método analítico, inclui algum tipo de pré-tratamento de amostra. Frequentemente, 
esta etapa consome a maior parte do trabalho analítico. Assim, quando um método estiver sendo 
avaliado, seja quanto ao seu desempenho ser adequado ou não para o propósito analítico, seja na 
comparação de dois métodos, as etapas de pré-tratamento deverão ser sempre consideradas com 
muito cuidado.
No pré-tratamento das amostras utilizam-se termos como “dissolução” da amostra, que 
signi� ca que a amostra sólida, líquida ou gasosa é dissolvida em líquidos adequados a baixas 
temperaturas. A dissolução corresponde à transformação direta da amostra em uma solução, 
envolvendo ou não uma reação, enquanto que a “abertura” da amostra signi� ca converter a 
amostra em uma outra forma sólida com transformação química.
4.1. Preparação da Amostra (Bruta) do Laboratório 
a) Alimentos Secos: a amostra pode ser reduzida com o uso de equipamentos ou 
manualmente. Exemplos: alimentos em pó ou granulares. 
O quarteamento (Figura 1) é a forma mais comum de redução manual. A utilização de 
equipamentos consiste no uso de amostradores, por exemplo, tipo Boerner ou tipo Ri� e.
Alguns exemplos de pré-tratamento: para determinar metais e proteína bruta, é 
preciso realizar uma desintegração da amostra com ácidos antes das análises. 
Alimentos secos precisam ser moídos ao ponto que passem por uma peneira de 
20 mesh. Para extrair componentes de amostras úmidas, a moagem também se 
faz necessária até passarem por uma peneira de 40 mesh. A desintegração pode 
ser realizada de três maneiras: de forma mecânica - utilizando moinhos em caso 
de amostras secas ou moedores e liquidifi cadores para amostras úmidas; de for-
ma enzimática - vegetais requerem celulases para a quebra da celulose, amidos 
precisam de amilases e proteínas de alto peso molecular necessitam de prote-
ases; de forma química - utilizando-se vários compostos químicos que podem 
promover a solubilização ou dispersão das moléculas do alimento. São exemplos 
os detergentes sintéticos: piridina, ureia etc.
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Figura 1 – R epresentação esquemática do método de quarteamento de amostras sólidas. Fonte: SlideShare (2017).
b) Alimentos líquidos: o liquido do recipiente deve ser agitado, invertido ou passado por 
diversas trocas de recipientes. Os incrementos devem ser retirados de cima, do meio e do 
fundo do recipiente e somados em um recipiente de amostragem.
c) Alimentos Semissólidos: os alimentos precisam ser ralados e, depois, passar por 
quarteamento. Exemplos: alimentos úmidos, chocolates e queijos duros. 
d) Alimentos Úmidos: o alimento deve ser picado ou moído, em seguida misturado. 
Se preciso, realizar o quarteamento e, então, obter a amostra para a análise. Exemplos: 
vegetais, carnes e peixes. Devem ser mantidos sob refrigeração.
e) Alimentos Semiviscosos ou Pastosos: este tipo de amostra precisa ser processado em 
mixer ou liquidi� cador. São exemplos os pudins e molhos, frutas em compotas, conservas 
de vegetais e demais enlatados.
f) Alimentos com emulsão: precisam ser aquecidos com cautela em um frasco tampado 
a aproximadamente 35ºC. Depois que derretem devem ser agitados para homogeneizar 
e, então, retiradas as alíquotas. Exemplos margarina e manteiga.
g) Frutas: as frutas precisam passar pelo método de quarteamento e, em seguida, 
trituradas em liquidi� cador e homogeneizadas.
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4.2. Coleta de Amostras
Algumas precauções na coleta de amostras devem ser tomadas:
• Ao utilizar sacos plásticos para o congelamento de amostras, eles devem estar 
esterilizados ou desinfetados, com capacidade mínima de um litro.Se utilizar frasco de 
vidro, deve conter tampa de metal ou tampa plástica fervível, e esterilizado em autoclave 
(15 minutos a 121ºC) ou em estufa (1 hora a 150ºC) ou, ainda, fervido por 15 minutos. 
Não podem ser usados desinfetantes químicos, como cloro, iodo ou álcool.
• Os utensílios utilizados na coleta devem ser desinfetados no álcool, fervidos ou 
� ambados e utilizados na distribuição, sendo um utensílio para cada alimento especi� co.
• A quantidade mínima de amostra a ser coletada dever de 100g.
• As amostras devem ser armazenadas em frasco de vidro ou saco plástico e congeladas a 
-10ºC ou menos, por até 72 horas. Essas amostras devem ser encaminhadas diretamente 
ao laboratório em condições que mantenham o resfriamento. A água do gelo usado na 
conservação da temperatura não pode entrar em contato direto com o alimento durante 
o transporte.
• Para alimentos líquidos, como refrigerantes, sucos e água, a coleta deve ser em frasco 
esterilizado de vidro, entregue pelo laboratório que realizará a análise. Estas amostras não 
devem ser congeladas, apenas refrigeradas por até 72 horas.
4.3. Analise Centesimal 
A análise centesimal pode ser observada na � gura a seguir.
Figura 2 – Re presentação esquemática dos componentes analisados de forma centesimal. Fonte: @limentus (s/d).
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4.4. Determinação de Umidade, Cinzas e Fibras nos 
Alimentos
4.4.1. Determinação da umidade
Trata-se de uma das análises mais utilizadas e importantes nas análises bromatologicas. 
Relaciona-se à composição, qualidade e estabilidade de um alimento e pode in� uenciar em 
características do processamento, embalagem e estocagem.
Para o crescimento de bacterias, leveduras e fungos é necessária a umidade, assim como 
o desenvolvimento de insetos. Para alguns produtos, o resfriamento pode inibir o crescimento 
de microrganismos, mas para outros a secagem é o método mais adequado. Produtos perecíveis 
requerem resfriamento, produtos deterioráveis requerem redução da umidade até 12%.
Considerando a análise por secagem, a umidade é a fração que engloba todos os 
constituintes voláteis à temperatura de 100 – 105ºC (estufa/micro-ondas), sendo que a 
porcentagem de umidade do alimento (%U) está relacionada com a quantidade de água 
(H2O) disponível nele existente, pois, na realidade, não é somente a água que é removida, 
mas outras substâncias que se volatilizam. 
Outros métodos também permitem a determinação da umidade, como exemplo os 
métodos físicos de condutividade elétrica ou os químicos, como de Karl Fischer, ou, ainda, por 
destilação. Dentre os métodos existentes, a secagem em estufa é o mais empregado, porque é o 
método o� cial descrito na legislação. Para realizar a secagem, utiliza-se uma temperatura entre 
100ºC e 105ºC, por no minimo 6 horas e no maximo 8 horas ou até peso constante. O princÍpio 
consiste em remover a água pelo aquecimento, uma camada muito � na do alimento absorve o ar 
quente e o conduz para o interior do alimento por condução.
5 - DETERMINAÇÃO DE RESÍDUO MINERAL FIXO 
(RMF) OU DETERMINAÇÃO DE CINZAS
É um método de grande importância nas análises bromatológicas por vários motivos, por 
exemplo, nas determinações de conteúdo de minerais presentes na cana-de-açucar, que podem 
causar clari� cação e cristalização do açúcar. Outro exemplo é a determinação de carbonatos na 
água, estes podem inscrustar nas tubulações e até reduzir o efeito de produtos de sanitização e 
limpeza.
Assista ao vídeo disponível em: 
<https://www.youtube.com/watch?v=Zw1rPsUciJY>. 
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ENSINO A DISTÂNCIA
Cinza é todo resíduo inorganico que não desaparece após a queima de uma matéria 
orgânica. Não pode conter resíduo de carvão. É formada por grandes proporções de sódio, 
potássio, cálcio e magnésio, também por quantidades reduzidas de ferro, alumínio, cobre, 
manganês e zinco, sem contar nos traços de arsênio, iodo e ferro, cloro, chumbo etc.
O elevado teor de cinzas pode indicar a presença de substâncias adulterantes. A 
temperatura com que uma amostra deve ser incinerada para obtenção das cinzas pode variar de 
400 a 700ºC, mas a mais comum é a 550ºC. A coloração da cinza após a queima varia de branca 
a acinzentada.
Não necessariamente a cinza produzida após a queima tem a mesma composição da 
matéria mineral do alimento, porque, muitas vezes, ocorrem perdas por volatização ou por 
interação entre os componentes da amostra. Nas cinzas encontram-se óxidos, fosfatos, sulfatos, 
silicatos, cloretos e outros, a depender das condições em que alimento foi incinerado e, até 
mesmo, da composição do proprio alimento.
O método utilizado e a natureza da amostra determina a composição de cinzas:
• Produtos lácteos, nozes, cereias, alguns peixes e alguns vegetais apresentam alta 
concentração de cálcio.
• Carnes, aves, ovos, legumes, peixes, produtos lácteos e alguns grãos apresentam alta 
concentração de fósforo. 
• Grãos, farinhas, cereais cozidos e assados, nozes, produtos farináceos, frutos do mar, 
ovos, peixes e legumes têm alta concentração de ferro, enquanto frutas e produtos lácteos 
têm baixa concentração.
• Sal, frutas, nozes, carne, cereais, peixes, ovos, aves e vegetais são ricos em sódio.
• Algumas frutas, cereais, vegetais e carnes têm alta concentração de manganês.
• Frutos do mar são ricos em cobre.
• Alimentos super proteicos são ricos em enxofre.
• O cobalto é encontrado em altas concentrações em frutas e vegetais.
• Frutos do mar são ricos em zinco.
Quanto mais industrializado for o alimento menos minerais ele conterá, pois a 
industrialização gera perda destes componentes. Assim, como aqueles alimentos que � cam muito 
tempo em imersão (conservas) têm redução de minerais, pelo fato de serem solúveis em água. O 
vapor é o método de aquecimento que mais conserva os nutrientes no alimento.
Estes minerais são analisados tanto para fi ns nutricionais como, também, para 
segurança. Como exemplo pode-se citar os resíduos metálicos provenientes de 
inseticidas e outros agrotóxicos e o estanho, proveniente de corrosão de latas etc.
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Algumas propriedades podem ser indicadas a partir da determinação de cinza total:
a) Índice de re� nação de açúcares e farinhas.
b) Propriedades funcionais de alguns alimentos.
c) Valor nutricional de alimentos e rações.
Os componentes minerais podem ser classi� cados como indispensáveis para uma dieta, 
considerados elementos essencias e aqueles que não apresentam função conhecida, ou até mesmo 
causem danos à saúde, por exemplos residuos de agrotoxicos que contêm chumbo e mercurio. 
6 - DETERMINAÇÃO DE FIBRAS ALIMENTARES
Quimicamente a � bra alimentar (FA) é composta, principalmente, de polissacarídeos de 
origem vegetal interligados entre si formando uma rede tridimensional, com a presença de outras 
substâncias, como proteínas de parede celular, lignina, compostos fenólicos, � tatos, oxalatos e 
outros.
Para a análise de alimentos de consumo humano, o conhecimento do teor � bra alimentar 
é mais adequado do que o de � bra bruta. Hoje, a de� nição mais aceita para � ns analíticos é a de 
Asp, considerando os aspectos � siológicos, como polissacarídeos (exceto amido) e lignina que 
não são digeridos pelo intestino delgado humano.
Hellenboon et al. (1975) desenvolveram o método enzimático-gravimétrico, que consiste 
em tratar o alimento com diversas enzimas � siológicas, simulando as condições do intestino 
humano, permitindo separar e quanti� car gravimetricamente o conteúdo total da fração � bra 
e/ou as frações solúveis e insolúveis. Este método foi posteriormente modi� cado por Asp et al 
(1983) e Prosky et al. (1984).
6.1. Legislação de Alimentos
A legislação de alimentos (ou lei de alimentos) constitui o corpo completode textos 
legais (leis, regulamentações e padrões) que estabelecem princípios amplos para o controle 
de alimentos de um país, além de governar todos os aspectos da produção, manipulação e 
comércio de alimentos, como forma de proteger os consumidores contra alimentos não seguros 
e práticas fraudulentas. As regulamentações de alimentos são instrumentos legais subsidiários 
(normalmente instituídos por um ministro e não por parlamentares) que prescrevem requisitos 
obrigatórios aplicáveis a vários aspectos da produção, manipulação, marketing e comercialização 
de alimentos, além de fornecerem detalhes suplementares que permanecem em aberto na 
legislação em nível parlamentar principal.
Lista de exercícios comentada sobre cálculos empregados em analise centesimal.
Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=fs52kzT8H4E>.
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Os padrões de alimentos são procedimentos e diretrizes nacional ou internacionalmente 
aceitos (voluntários e obrigatórios) que se aplicam a diversos aspectos da produção, manipulação, 
marketing e comercialização de alimentos, para intensi� car e/ou garantir a segurança e a qualidade 
dos alimentos (FAO, 2006, p. 39).
A criação de uma base legal para o controle dos alimentos é vital para conferir uma proteção 
efetiva aos consumidores. É de se esperar que a vasta maioria dos fornecedores de alimentos 
deseje garantir que o alimento fornecido seja seguro e atenda às necessidades do consumidor. 
Entretanto, haverá aqueles que, por negligência ou visando garantir lucros pessoais, estarão 
preparados para fornecer riscos. A legislação é necessária para que sejam adotadas providencias 
adequadas para a minimização do número de fornecedores preparados para assumir os riscos.
Os documentos legais impressos precisam fornecer uma estrutura abrangente para o 
controle de alimentos. Os elementos-chave, usualmente encontrados nas principais legislações 
de alimentos, são:
• Clausulas introdutórias: a legislação trabalha melhor com de� nições claras e é comum 
encontrar termos-chave de� nidos na lei. 
• Clausulas capacitadoras e administrativas: identi� carão as autoridades públicas que 
possuem responsabilidades perante a lei e podem estabelecer uma agência ou conselho 
para representar o governo. A lei também especi� cará a autoridade para o cumprimento 
da lei e os poderes dos inspetores de entrar nos estabelecimentos e obter amostras.
• Violações e penalidades: usualmente são criadas violações importantes que conferem 
proteção geral contra um alimento perigoso ou alimento rotulado de forma incorreta. As 
penalidades devem ser su� cientes para deter os potenciais transgressores.
• Cláusulas especí� cas sobre alimentos: dependendo das prioridades de um país, a lei 
tende a conter certo número de controles especí� cos. Estes podem estar relacionados 
a condições importantes de importação e exportação ou a requisitos relacionados a 
registros ou licenciamentos. De um modo geral, a lei tende a conceder autoridade para a 
adoção de regulamentações de alimentos secundários.
A legislação secundária, sob a forma de regulamentações de alimentos, irá conter os 
principais detalhes necessários a um controle de alimentos efetivo. Essas regulamentações podem 
ser classi� cadas em três tipos:
• Regulamentações que afetam os produtos alimentícios em geral (por exemplo: higiene 
e rotulagem de alimentos).
• Regulamentações que afetam produtos alimentícios especí� cos (por exemplo: pão, 
chocolate, alimentos para bebês).
• Regulamentações para � ns organizacionais ou de coordenação (por exemplo: o 
procedimento para emissão de licenças ou obtenção de amostras).
Os requerimentos de caráter mais técnico contidos nas regulamentações de alimentos 
tendem a ser atualizados com mais frequência à medida que são disponibilizadas novas 
informações sobre potenciais perigos ou os avanços tecnológicos introduzem novas substancias 
ou processos na cadeia de fornecimento de alimentos.
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Consulte a Biblioteca de Atos Normativos da Anvisa, disponível em: <http://portal.
anvisa.gov.br/documents/33880/4967127/Biblioteca+de+Alimentos_Portal.pdf/
a458826b-f6e9-494c-a45c-4ea1f8a9311d>. 
Portaria SVS/MS nº 326, de 30 de julho de 1997.
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UNIDADE
02
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO .............................................................................................................................................................21
1 - ÁGUA ..................................................................................................................................................................... 22
1.1. ÁGUA LIVRE ........................................................................................................................................................ 23
1.2. ÁGUA LIGADA ..................................................................................................................................................... 23
1.3. PRESSÃO DE VAPOR (PV) ................................................................................................................................ 24
1.4. PROPRIEDADES COLIGATIVAS ........................................................................................................................ 24
1.5. ATIVIDADE DE ÁGUA (AW) ................................................................................................................................. 24
1.6. VALORES DA AW................................................................................................................................................ 25
1.7. ISOTERMAS DE ADSORÇÃO DE ÁGUA ............................................................................................................ 26
2 - AW ........................................................................................................................................................................ 28
2.1. AW E UMIDADE RELATIVA DO AR (URA) ........................................................................................................ 28
ÁGUA
PROF.A DRA. ANA PAULA MARGIOTO TESTON
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
ANÁLISES BROMATOLÓGICAS
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2.2. MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS E AW ...................................................................................................... 28
2.3. A ESTABILIDADE DOS ALIMENTOS E A AW ................................................................................................... 30
2.4. A TEXTURA DOS ALIMENTOS E A AW .............................................................................................................31
3 - MÉTODOS DE MEDIDAS DE ATIVIDADE DE ÁGUA ...........................................................................................31
3.1. MÉTODO TRADICIONAL .................................................................................................................................... 32
3.2. MÉTODO DO PONTO DE CONGELAMENTO .................................................................................................... 33
3.3. MÉTODO MANOMÉTRICO................................................................................................................................ 33
3.4. MÉTODOS HIGROMÉTRICOS .......................................................................................................................... 33
3.5. A MEDIDA DE AW NA INDÚSTRIA ................................................................................................................... 33
4 - ÁGUA UTILIZADA NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS ......................................................................................... 35
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INTRODUÇÃO
Nesta Unidade serão abordados aspectos relevantes à água e suaatividade e importância 
nos alimentos, bem como algumas análises para determinar a atividade da água nos alimentos e 
sua in� uência sobre a microbiologia e textura de alimentos.
As leituras complementares e vídeos encontram-se ao longo desta Unidade, procure 
saber mais utilizando as dicas e complementos deste material.
Bons estudos!
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1 - ÁGUA
Quimicamente, a molécula de água apresenta estrutura tetraédrica e é constituída por 
dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio (H2O). Possui pequeno volume, peso molecular 
baixo e diamagnética. Devido à repulsão dos pares de elétrons nos orbitais não ligantes do átomo 
de oxigênio, a angulação da molécula é de 104,5º (Figura 1). As propriedades solventes da água 
são oferecidas pelo seu pequeno volume, constante dielétrica elevada e momento dipolar alto.
Figura 1 – Representação da molécula de água, seus átomos e angulação. Fonte: Brainly (2016).
A água nunca está sozinha, sempre está associada, pois consegue formar pontes de 
hidrogênio (Figura 2), que interagem fortemente entre si, contendo o híbrido sp2. Formam 
pentâmeros.
Figura 2 – Ponte de hidrogênio entre moléculas de água. Fonte: SlideShare (2011).
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A água é um nutriente absolutamente essencial, compondo 60 a 65% do corpo humano e 
da maioria dos animais. Dentre as várias funções da água no organismo podemos destacar:
a) É o solvente universal, indispensável aos processos metabólicos.
b) Manutenção da temperatura corporal.
c) Manutenção da pressão osmótica dos � uídos e do volume das células.
d) Participação como reagente de um grande número de reações metabólicas.
A água é considerada o adulterante universal dos alimentos, por isso sua determinação 
é de grande importância. Usualmente, a quantidade de água nos alimentos é expressa pelo valor 
da determinação da água total presente no alimento. Não há como saber como está distribuída a 
água neste alimento nem permite saber se toda a água está ligada do mesmo modo ao alimento, 
apenas utilizando esse valor. Muitas vezes, o teor de água determinado permite que ocorra o 
desenvolvimento de algum microrganismo, porém isso não ocorre, porque muita desta água não 
está disponível ao microrganismo. Há também o fato de uma parte da água não ser congelável. 
Isso nos leva a crer que existem moléculas de água que possuem propriedades e distribuição 
diferentes no mesmo alimento.
A água pode se apresentar em duas formas nos alimentos: 
- forma livre e (água livre).
- forma ligada ao substrato (água ligada).
 
1.1. Água Livre
É aquela fracamente ligada ao substrato, funcionando como solvente, permitindo o 
crescimento dos microrganismos e reações químicas e que é eliminada com facilidade (Figura 3).
1.2. Água Ligada
Está fortemente ligada ao substrato, mais difícil de ser eliminada e que não é utilizada 
como solvente. Não permite o desenvolvimento de microrganismos e retarda as reações químicas. 
Interage fortemente com o substrato e as moléculas constituintes dos alimentos, não podendo ser 
removida ou utilizada em reações físicas ou químicas (Figura 3).
Figura 3 – Repr esentação esquemática da água total, água livre e água ligada. Fonte: Food Safety Brazil (2016).
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1.3. Pressão de Vapor (PV)
É representada pela pressão em que a água, sob efeito de uma determinada temperatura, 
passa para o estado de vapor. A PV é sempre maior quando a água está pura, quando comparada 
à água presente em uma solução ou mistura. À 100°C, à nível do mar há a correspondência 1 atm 
= 760 mmHg. Quando se abaixa a temperatura à 10°C, o mesmo ocorre com a PV, que passa a 
ser menos que 760 mmHg.
1.4. Propriedades Coligativas
Quando um soluto é adicionado à água, como o sal, ocorre a redução da temperatura de 
congelamento e aumento da ebulição. A PV também diminui na presença do sal. Sempre que 
adicionado um soluto na água a temperatura também deve ser aumentada para que a pressão 
retome a normalidade, já que a pressão da água pura é maior do que da água com solutos.
1.5. Atividade de Água (Aw)
É possível estabelecer uma relação entre o percentual de água livre nos alimentos e sua 
conservação. Expressa-se teor de água livre através da atividade de água que é dada pela relação 
que ocorre em mesma temperatura entre a pressão de vapor de água em equilíbrio no alimento e 
a pressão de vapor da água pura.
A medida desse valor baseia-se no fato de que a pressão P do vapor de água sobre um 
alimento, após atingir o equilíbrio a uma temperatura T, corresponde à Umidade Relativa de 
Equilíbrio (URE) do alimento. A atividade da água será, então, igual a URE e é expressa por 
URE/100.
Aw = Ps/Po
Ps = Pressão parcial de vapor de água no sistema.
Po = Pressão de vapor na temperatura considerada da água pura.
A Aw se torna de extrema importância em todos os quesitos que envolvam os alimentos 
devido a íntima relação entre ela e a estabilidade dos alimentos. A Aw é um indicativo da 
possibilidade de deterioração dos alimentos, uma vez que a PV varia de acordo com que as 
moléculas de água (ligada), interagem com as moléculas do alimento.
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1.6. Valores da Aw
Na água pura a Aw = 1, sendo este seu valor máximo. 
• Aw acima de 0,90: alimentos com grandes possibilidades de serem contaminados por 
microrganismos, pois quanto mais diluídas as soluções dos alimentos, mais substrato 
disponível para o desenvolvimento de microrganismos.
• Valores entre 0,40-0,80: há um favorecimento na ocorrência de reações enzimáticas e 
químicas devido a concentração dos reagentes estar aumentada.
• Aw a partir de 0,60: condições que não favorecem o desenvolvimento de microrganismos 
(Figura 4). 
• Aw inferior a 0,30: os componentes do alimento estão pouco dissolvidos pela água, na 
chamada zona I ou de adsorção primária. As reações � cam extremamente reduzidas, 
exceto a oxidação lipídica, que ocorre tanto em Aw elevadas quanto baixas.
Resumidamente, quando o valor de Aw é reduzido � ca mais fácil de conservar o alimento. 
Um exemplo clássico é a salga dos alimentos, utilizada desde a antiguidade para conservação dos 
alimentos.
Figura 4 – Valores de Aw e exemplos de alimentos que apresentam cada valor na escala. Fonte: adaptado de Slide-
Player (2016).
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1.7. Isotermas de Adsorção de Água 
As propriedades da quantidade de água são diretamente in� uenciadas pela composição 
do alimento, uma vez que a composição do alimento é dada por diferentes moléculas, assim 
como os diferentes tipos de água presentes em um alimento. As curvas de teor de água versus Aw 
provam isso.
As curvas (Figura 5) que se obtêm entre o processo de hidratação e desidratação são 
chamadas de isotermas de sorção e a diferença entre uma e outra é chamada histerese. Os valores 
de Aw nunca serão os mesmos nas duas curvas. Através deles é possível saber muito sobre o 
alimento que se pretende analisar.
Figura 5 – Isoterm a de sorção da água (adsorção, dessorção e a diferença entre as duas é a histerese). Fonte: Rese-
archGate (2015).
As isotermas de sorção são curvas que inter-relacionam o percentual de água (umidade) 
no alimento com a sua atividade de água em uma temperatura mantida. O percentual (teor) de 
água é expresso como a quantidade, em gramas, de água, por grama da amostra seca. Sendo 
assim, a atividade de água determina o equilíbrio higroscópico que ocorre entre a pressão de 
vapor de água presente dentro do alimento e a pressão do ambiente externo.
Existem dois tipos de isotermas, as de adsorção ou de dessorção. As de adsorção são 
obtidas pela hidratação da amostra seca. Já as de dessorção são adquiridaspela desidratação da 
amostra. 
Adsorção: é uma operação que consiste na retenção à superfície de um sólido ou 
placa metálica, de partículas líquidas ou gasosas (fl uido), devido a uma atração de 
moléculas da superfície do adsorvente e as do fl uido. 
Dessorção: operação contrária a adsorção.
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Quando é adicionada água gradualmente a uma amostra seca de qualquer alimento, se 
for medida a atividade de água, uma isoterma de adsorção é obtida. Se nesta mesma amostra for 
retirada a água e traçadas as medidas da Aw, em temperatura similar, uma isoterma de dessorção 
será obtida.
Para obter essas isotermas, é preciso traçar um grá� co com o teor de umidade do produto 
seco no eixo Y e a atividade da água no eixo X, ao traçar a curva que une os pontes, obtem-se a 
isoterma. Na legenda deve constar a temperatura na qual o equilíbrio higroscópico foi obtido. 
O formato da curva da isoterma varia de acordo com o alimento em análise. Frutas ricas 
em açúcares, vitaminas e sais minerais têm sua isoterma em formato de “J”.
Vários fatores podem determinar a posição e o formato da isoterma: estado físico em 
que a amostra se encontra, componentes da amostra, temperatura e outros. Isoterma signi� ca 
que todas as curvas são obtidas em mesma temperatura, sendo, assim a temperatura in� uencia 
diretamente na posição da isoterma. Isto ocorre porque acontecem interações � sico-químicas 
entre a água e as moléculas do alimento.
Quando observadas em um único grá� co, as isotermas de dessorção e adsorção mostram 
a histerese, que nada mais é do que a diferença entre os dois processos, já que um nunca se 
sobrepõe ao outro. O valor de atividade da água sempre será maior na dessorção do que na 
adsorção, mesmo quando avaliamos um único alimento nas mesmas condições de temperatura.
A partir das isotermas é possível obter informações sobre vários processos, como o de 
secagem, concentração, hidratação e outros. Isso permite acompanhar e veri� car a estabilidade 
da água do alimento, devido a facilidade em hidratar ou desidratar um alimento, relacionando o 
ato com a atividade da água.
Alterações na visibilidade ou nos aspectos sensoriais do alimento devem ser observadas 
durante a elaboração das isotermas. As caracteristicas do alimento in� uenciam na isoterma, e 
estão relacionadas à aglomeração, textura, alteração da cor inicial, escurecimento, alteração do 
sabor e aroma (� avor), desenvolvimento de microrganismos e � uidez. Todas essas informações 
permitem avaliar a estabilidade do alimento ou produto.
De acordo com a zona ou fase da isoterma de adsorção é possível classi� car o tipo de água 
encontrada no alimento. Exemplos são mostrados na Figura 6.
Figura 6 – Isotema de adsorção com a separação por zonas onde cada tipo de água se encontra. Fonte: SlideShare 
(2016).
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2 - AW
2.1. Aw e Umidade Relativa do Ar (URA)
A variação da Aw acontece conforme a URA varia, isso quer dizer que o ambiente troca 
umidade (água) com o alimento.
Seguem alguns exemplos:
• Se a Aw de um alimento for maior que do ambiente, o alimento doa água para o ambiente 
até atingir o equilíbrio.
• Se a Aw do ambiente for maior do que do alimento, quem doa água é o ambiente e quem 
recebe é o alimento, tornando-o mais hidratado.
Exemplo: pacote de biscoito aberto no armário, em dia chuvoso, ou em qualquer outro 
dia mais úmido, os biscoitos irão receber água do ambiente e se tornar murchos, perdendo a 
crocância.
2.2. Microbiologia dos Alimentos e Aw
A Aw na indústria de aliementos é de suma importância porque está intimamente 
relacionada ao desenvolvimento de microrganismos, que dependem da água livre do alimento. 
A quantidade de água e sua atividade em um alimento permitem dizer o quanto ele é suscetivel 
à contaminação microbiológica. Sendo assim, o controle dos valores de Aw permite evitar 
o desenvolvimento de bactérias, fungos e leveduras patógenos ou que deterioram o alimento, 
levando a redução do prazo de validade. Já aqueles alimentos que dependem de microrganismos 
para serem produzidos, como é o caso do queijo e da cerveja, garantir valores de Aw ideais é fator 
crucial na produção destes alimentos.
Para o crescimento dos microrganismo é necessária uma Aw mínima, por exemplo, 
bactérias patógenas não crescem em Aw menor de 0,86, mesmo que a temperatura, o pH e 
quantidade de nutrientes sejam su� cientes.
Apenas a água livre é utilizada para o crescimento de microrganismos, sendo assim, os 
valores de Aw estão diretamente ligados com a probabilidade de crescimento de microrganismos, 
já que os valores de Aw também correspondem a agua livre. 
Em ordem de exigência de água no alimento, temos em primeiro lugar as bactérias, depois 
os bolores e, por último, as leveduras. Algumas leveduras conseguem se desenvolver e crescer em 
ambiente com baixa Aw. Em Aw abaixo de 0,60 o crescimento microbiano é mínimo, porem eles 
não morrem nestas condições, apenas entram em estado de latência. 
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A maior parte das bactérias necessitam de Aw mínima de 0,88 a 0,91; os bolores precisam 
de, no mínimo, 0,80 e as leveduras Aw mínima de 0,88.
Valores mínimos de Aw para o crescimento dos microrganismos:
• Bactérias deterioradoras: 0,9.
• Leveduras deterioradoras: 0,88.
• Bolores: 0,8.
• Bactérias halofílicas: 0,75.
• Bolores xerofílicos: 0,65.
• Leveduras osmofólicas: 0,61.
Tabela 1 – Valores minimos de atividade da água (Aw) para o crescimento de alguns microrganismos e produção de 
toxinas. Fonte: o autor.
Alguns microrganismos podem resistir a baixas Aw, eles são de� nidos como:
• Osmofílicos: se se desenvolvem em ambientes com Aw baixa. Ex.: alimentos açucarados.
• Osmodúricos: não exigem, mas suportam altas concentrações de açúcar.
• Halofílicos: só se desenvolvem em ambientes altamente concentrados de sal.
• Halodúricos: não exigem, mas sobrevivem em ambientes altamente concentrados de 
sal.
• Xerofílicos: gostam de ambientes secos.
Ao adicionar-se um soluto, a atividade da água pode ser diminuída e, com isso, uma 
limitação no crescimento de microrganismos é alcançada. A permeabilidade da membrana 
celular dos microrganismos frente a água é alta, porém seletiva em relação aos solutos. Quando 
se adiciona açúcar ou sal em um alimento tem-se a redução da Aw, e a osmose passa a ocorrer 
no microrganismo, levando a perda de água para o meio externo, reduzindo seu metabolismo e 
impedindo seu crescimento, até a possível morte.
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Algumas situações podem alterar a Aw e, consequentemente, alterar o crescimento dos 
microrganismos. São elas: tempo de estocagem, temperatura, tratamento térmico, adição de 
antimicrobianos, adição de solutos (sal ou açúcar) e mudanças de pH.
Para saber por qual método de conservação o alimento deve ser submetido, basta conhecer 
os valores de Aw em que as bactérias, fungos e leveduras se desenvolvem.
2.3. A Estabilidade dos Alimentos e a Aw
A estabilidade dos alimentos também é determinada pela Aw, pois é de suma importância 
para as reações de escurecimento, reações hidrolíticas, reações de oxidação e reações enzimáticas 
(Figura 7). Desta forma, exercendo forte in� uência sobre a textura, o sabor, o odor, a coloração e 
a estabilidade nutricional dos alimentos.
Figura 7 – Velocidade reativa das reações frente a atividade da água. Fonte: Oliveira (2006).
O valor de Aw que garante maior estabilidade aos alimentos em relação às reações de 
escurecimento, microbiológicas e de oxidação é igual a 0,300. Quanto maior esse valor maior será 
a velocidade com que essas reações estarão sujeitas a acontecer (Figura 7).
As reações enzimáticas e químicas, diferente das microbiológicas, têm início em Aw 
baixíssimas.A intervenção nos valores de Aw podem auxiliar no prolongamento da vida de 
prateleira do alimento.
As vitaminas também têm sua estabilidade in� uenciada pela Aw. A perda de vitaminas 
não promove a deterioração do alimento, mas faz com que reduza seu valor nutricional. As 
vitaminas mais comuns a sofrer ação da Aw no alimento são: vitamina B2 (ribo� avina), vitamina 
B1 (tiamina) e vitamina C (ácido ascórbico). Cada uma delas tem um valor de Aw em que sua 
estabilidade é maior. Não é fácil determinar esses valores, pois vários fatores podem in� uenciar 
nessa determinação, como, por exemplo, o pH, a temperatura e composição matricial.
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2.4. A Textura dos Alimentos e a Aw
A mobilidade das moleculas e a plasti� cação são as duas maiores alterações físicas que 
um alimento pode sofrer com o aumento da Aw. Em Aw baixas, os alimentos apresentam-se 
como secos e duros, na faixa intermediária os alimentos podem ser � exíveis, mas também � rmes 
e secos. Já em altas Aw são mais pegajosos, macios e úmidos (Figura 8).
Figura 8 – In� uencia da Atividade da água na textura dos alimentos. Fonte: Braga (2015).
A textura � rme de alguns alimentos confere valor comercial aos produtos, exemplos disso 
são biscoitos crocantes e cereais matinais. Essa textura é determinada pela atividade da água que, 
se elevada, faz com que o alimento perca essa crocância e tenha menor valor comercial.
A mudança física do alimento também é in� uenciada pela Aw, quando se trata de transição 
vítrea, a qual consiste na mudança de sólido vítreo para semilíquido gomoso, uma condição que 
acontece quando o aumento na viscosidade leva ao aumento da temperatura de transição vítrea. 
A composição do alimento e a Aw são fatores que in� uenciam na transição vítrea. Essas condições 
de temperatura e Aw são de extrema importância no processo de produção do alimento, bem 
como, na manutenção da sua textura.
3 - MÉTODOS DE MEDIDAS DE ATIVIDADE DE ÁGUA
Pode ser medida pelos seguintes métodos: método estático (tradicional), Método 
manométrico, Método do ponto de congelamento e por Métodos higrométricos.
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3.1. Método Tradicional
Para realizar o método tradicional, é necessário pesar uma amostra do alimento a 
ser analisado (2 a 3 g). Utiliza-se um cadinho de aluminio e um dissecador fechado com 
umidade relativa do ar conhecida em temperatura controlada (Figura 9). As amostras devem 
ser regularmente pesadas, em intervalos determinados e constantes, até que o peso atinja a 
estabilidade, ou seja, a amostra e o ambiente entrem em equilibrio. Calcula-se a Aw subtraindo o 
peso � nal do inicial da amostra.
Figura 9 – Aparelho dessecador utilizado no método convencional para a medida dos valores de atividade da água. 
Fonte: adaptado de Rahman (2009).
A medida da Aw pelo método convencional apresenta algumas desvantagens:
• Necessita de amplo espaço físico.
• Pode demorar de três semanas a meses para obter peso constante da amostra e o 
obtenção do equilibrio.
• A abertura do aparelho de dessecação faz com o que o produto demore a atingir o 
equilibrio.
• O crescimento de microrganismos pode acontecer em amostras com Aw alta durante 
as determinações.
• O resultado nem sempre é con� ável, pois o tempo de medida pode in� uenciar nos 
aspectos � sico-químicos.
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3.2. Método do Ponto de Congelamento
Utilizado para relacionar as propriedades físicas e químicas com a atividade da água de 
um alimento. Como já é sabido, o congelamento da água pura exige temperatura maior do que 
em solução, podendo, assim, ser estabelecida relação entre a Aw e a temperatura. Quando se 
adiciona solutos a uma solução, consequentemente, altera-se o ponto de congelamento, porque 
a pressão de vapor é reduzida e começam a formar cristais de gelo em temperatura mais baixa, 
considerado o ponto de congelamento.
Normalmente esse método se aplica à medida de Aw de alimentos compostos de 
quantidade considerável de compostos voláteis, que não são facilmente medidos por outros 
métodos. Esse método é aplicado apenas a amostras liquidas, limitando seu uso, o que faz com 
que seja pouco usado em laboratórios de análises de alimentos e industrias.
3.3. Método Manométrico
O método manométrico pode ser, também, utilizado na medida da Aw. Para isto, um 
alimento, após amostrado, é colocado numa câmara acoplada a um manômetro. Quando o 
alimento e o ambiente entram em equilíbrio é gerada uma pressão de vapor parcial que é medida 
pelo aparelho e relacionada à Aw da amostra.
Para atingir o equilíbrio, leva-se cerca de uma hora. É um método sensível e altamente 
preciso, mas não é ideal para alimentos com compostos voláteis.
3.4. Métodos Higrométricos
Os aparelhos utilizados são denominados higrômetros e realizam o equilíbrio entre 
a água livre e o espaço da câmara fechada. O espaço vazio tem sua umidade medida e esta 
passa a corresponder com a Aw da amostra. Na indústria podem utilizar-se de vários métodos 
higrométricos, como temperatura de bulbo úmido, temperatura de bulbo seco, capacitância de 
sal, ponto de orvalho, ponto de congelamento e resistência elétrica.
3.5. A medida de Aw na Indústria
Outros setores, além da indústria de alimentos, também utilizam a atividade da água 
em seus processos. Por exemplo, na agricultura a Aw é importante para saber como garantir a 
estabilidade de sementes estocadas. Cada semente tem uma composição diferente, para tanto, 
necessitam de Aw diferentes para manterem-se estáveis. Em Aw muito baixa, podem perder a 
viabilidade, e em Aw muito alta podem deteriorar-se ou germinarem.
A Aw também é de suma importância para a indústria farmacêutica, uma vez que a 
textura de matérias-primas, o prazo de validade e a dosagem de compostos podem ser alterados 
pela Aw. A contaminação microbiológica e as reações de degradação podem ser diretamente 
in� uenciadas pelo aumento na Aw. Através do conhecimento do valor de Aw pode-se prever 
quanto uma substância é solúvel em outra, assim como avaliar se um medicamento é estável no 
interior de uma cápsula ou, ainda, veri� car se uma embalagem é estável.
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Na indústria de papel a Aw também tem importância, especialmente no controle de 
qualidade do processo de secagem, evitando-se, assim, a deformação do papel e até a taxa de 
absorção da tinta que será usada na impressão.
Na Tabela a seguir podem ser observados os principais aparelhos que medem Aw 
disponíveis no mercado.
Tabela 2 – Caracteristicas e preço dos principais equipamentos utilizados na indústria para medir a atividade da 
água. Fonte: Braga (2015).
Todo e qualquer equipamento utilizado na medição da Aw deve ser calibrado, garantindo 
resultados precisos e con� áveis. Esse processo é facilmente realizado com a utilização de soluções 
salinas saturadas. São fáceis de preparar, bastante estáveis e variam pouco em relação à Aw. Essas 
soluções são muito fáceis de serem preparadas, basta adicionar o sal aos poucos em água destilada 
ou deionizada mexendo com a espátula. A solução deve ter duas fases: uma superfície límpida em 
cima e um corpo de fundo. Devem ser mantidas em recipiente fechado e temperatura ambiente 
para evitar perda ou ganho de água.
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4 - ÁGUA UTILIZADA NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS
O abastecimento de água para as indústrias alimentícias deve respeitar os mais altos 
padrões de qualidade, in� uenciando diretamente no controle higiênico-sanitário, evitando que 
contaminações ocorram nos produtos processados. A presença de coliformes fecais são indicativos 
graves de contaminação microbiológica, mas não somente eles são importantes,uma vez que a 
presença de microrganismos não patogênicos pode ser indicativo de possíveis deteriorações no 
alimentos já que possuem atividades lipolíticas e proteolíticas durante seu desenvolvimento.
As características físico-químicas também são importantes, uma vez que determinam a 
vida útil dos equipamentos, podendo, de acordo com suas características, causar corrosões ou 
incrustações nos equipamentos.
A água na indústria deve ser classi� cada como matéria-prima e passar por processos de 
amostragem e atender todos os padrões exigidos em legislação, de acordo com a Portaria N°2.914 
de 12 de dezembro de 2011 do Ministério da Saúde.
A água que é utilizada na indústria de alimentos deve respeitar especi� cações 
microbiológicas e físico-químicas. Esta é a forma com que são evitadas alterações dos produtos 
produzidos por aquela indústria, permitindo que o produto � nal apresente qualidade nos 
aspectos sensoriais. Mantêm-se as condições higiênico-sanitárias adequadas, sem oferecer risco 
à saúde de quem irá consumir o alimento produzido, sem contar que evita a deterioração de 
equipamentos e máquinas utilizadas durante o processamento.
Os principais aspectos avaliados são os físicos, os químicos e os microbiológicos.
Os métodos que analisam os aspectos físico indicam e medem aquilo que pode 
ser percebido pelos sentidos: turbidez e cor, sabor e odor. Esses fatores podem in� uenciar 
negativamente o processamento de alimentos. 
As características químicas, por sua vez, resultam da dissolução de substâncias na água 
e requerem meios analíticos para sua determinação. Têm signi� cativa importância na higiene, 
no processamento, bem como na economia da indústria produtora. Nesse aspecto analisa-se a 
alcalinidade e acidez, a dureza, alguns compostos como ferro, sílica e manganês e gases.
Do ponto de vista microbiológico, considera-se grandes transtornos para uma indústria 
se a água utilizada não apresentar boa qualidade microbiológica. Se os padrões exigidos pela 
legislação não forem atendidos, as indústrias são punidas e até impedidas de produzirem o 
alimento.
Portaria N°2.914 de 12 de dezembro de 2011 do Ministério da Saúde.
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Na industria, a água pode ser utilizada de diferentes formas, por exemplo como veículo 
de formulação, adição de ingredientes às formulas, para limpeza e sanitização, para aquecimento 
ou resfriamento e, dessa forma, como fonte de crescimento para microrganismos. Muitas 
substâncias podem estar dissolvidas na água que chega à indústria, o que altera sua qualidade e, 
consequentemente, os processos industriais.
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UNIDADE
03
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................ 39
1. CARBOIDRATOS .................................................................................................................................................... 40
1.1 NOMENCLATURA E ESTRUTURAS .................................................................................................................... 40
1.1.1 DISSACARÍDEOS ............................................................................................................................................... 43
1.1.2 POLISSACARÍDEOS ......................................................................................................................................... 45
1.1.3 AMIDO .............................................................................................................................................................. 46
1.1.4 GLICOGÊNIO ..................................................................................................................................................... 47
1.1.5 CELULOSE ........................................................................................................................................................ 47
1.1.6 PECTINAS ....................................................................................................................................................... 47
1.1.7 GOMAS ............................................................................................................................................................. 48
2. REAÇÕES DOS CARBOIDRATOS ......................................................................................................................... 48
CARBOIDRATOS E PROTEÍNAS
PROF.A DRA. ANA PAULA MARGIOTO TESTON
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
ANÁLISES BROMATOLÓGICAS
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2.1 CARAMELIZAÇÃO ............................................................................................................................................... 48
2.2 REAÇÃO DE MAILLARD ..................................................................................................................................... 48
3. PROTEÍNAS ............................................................................................................................................................51
3.1 ESTRUTURA MOLECULAR DAS PROTEÍNAS ................................................................................................... 52
3.2 DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS .................................................................................................................. 53
3.3 IMPORTÂNCIA NUTRICIONAL DAS PROTEÍNAS ............................................................................................ 55
3.3.1 CARNES ............................................................................................................................................................ 55
3.3.2 LEITE ................................................................................................................................................................ 56
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INTRODUÇÃO
Nesta unidade serão abordados conceitos da bioquímica de alimentos. A compreensão 
dos conceitos bioquímicos fundamenta a habilidade de controlar muitos aspectos referentes a 
características e estabilidade dos alimentos. 
Será abordado nesta unidade: carboidratos, proteínas e enzimas, bem como os principais 
alimentos representados por cada classe e os métodos para identi� cação de fraudes e adulterações.
Primeiramente será realizada uma abordagem teórica do conhecimento, e logo adiante as 
abordagens práticas serão descritas e exempli� cadas.
Os aspectos bioquímicos estão voltados aos componentes fundamentais que formam 
a maioria dos alimentos e nos princípios básicos ou processos bioquímicos pertinentes a eles. 
Serão abordados em forma de categorias.
Bons estudos!
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1. CARBOIDRATOS
Também conhecidos como hidratos de carbono ou, até mesmo, por açúcares, representam 
uma das quatro principais classes de biomoléculas e compõem a maioria das massas orgânicas 
do planeta. 
A unidade formadora dos carboidratos é bem simples e pode ser resumida em uma única 
formula: (CH2O)n.
Apresentam funções essenciais à sobrevivência e desenvolvimento humano e animal. As 
mais importantes são citadas a seguir:
• Armazenamento de energia: amido vegetal, glicogênio animal.
• Transmissão de energia: ATP, vários intermediários metabólicos.
• Formação de componentes estruturais: celulose vegetal, quitina artrópode.
• Comunicação intra e extracelular: ligação espermatozoide-óvulo, reconhecimento do 
sistema imunológico.
Essenciais para a indústria alimentícia, os carboidratos constituem em torno de três 
quartos do peso seco de todas as plantas terrestres e algas marinhas, servindo, portanto, como 
fonte primária de energia nutritiva de alimentos como grãos, frutas e vegetais, e como ingrediente 
de sumaimportância para a indústria alimentícia por meio da elaboração de formulados e 
processados.
Na indústria de alimentos, os carboidratos desempenham várias funções:
• Adoçantes ou edulcorantes.
• Gelei� cação.
• Emulsi� cação.
• Encapsulamento.
• Ligação.
• Coloração e produção de sabor por meio de reações de escurecimento.
• Controle de umidade.
• Controle da atividade da água.
1.1 Nomenclatura e Estruturas
A menor unidade de um carboidrato ou unidade básica é chamada de monossacarídeo. 
Dois monossacarídeos são denominados dissacarídeos, três, trissacarídeos, e assim por diante. 
Uma cadeia de dois a dez monossacarídeos é denominada de oligossacarídeos, enquanto aquelas 
que contêm mais de dez monossacarídeos serão denominadas de polissacarídeos.
As menores unidades formadoras de carboidratos, ou seja, os monossacarídeos, são 
aldeídos ou cetonas, com dois ou mais grupos hidroxilas (-OH) e, pelo menos, três carbonos 
(trioses). Os monossacarídeos mais comuns em relação aos alimentos como a glicose, manose e 
galactose são aldoses, enquanto que a frutose é uma cetose. 
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Figura 1 - Exempli� cação de carboidratos classi� cados como aldose e cetose. Observe que o grupo funcional aldeído 
e cetona encontram-se destacados em azul. Fonte: Mundo Educação (2019).
A Figura 2 mostra estruturas de cadeia aberta, porém, em soluções, os açúcares, como a 
glicose e a frutose, existem como estruturas de anéis fechados. Açúcares aldoses, como a glicose, 
formam por ciclização um anel de seis lados chamado de piranose. Os açúcares cetoses, como a 
frutose, formam anéis de cinco lados, denominados furanoses.
Figura 2 - Demonstração das reações de ciclização para formação de piranose e furanose. Fonte: Experimentos de 
Bioquímica (2019).
Com a ciclização pentoses e hexoses contêm um carbono assimétrico adicional. Na glicose, 
o carbono da carbonila da cadeia aberta C-1 torna-se um carbono assimétrico na con� guração 
em anel, permitindo, assim, duas formas estruturais distintas chamadas de anômeros (α- e 
β-glicopiranose).
O termo aldose indica a presença de um aldeído e o termo cetose indica a inclusão 
de um grupamento cetona (Figura 1).
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Figura 3 - Anômeros de glicose. Fonte: Brasil Escola (2019). 
Ao observar a estrutura de um carboidrato é possível identi� car vários grupos hidroxilas 
(-OH) ligados em cada molécula, esta característica determina uma alta capacidade deste 
carboidrato em fazer ligações de hidrogênio. Diante disso, os carboidratos tornam-se muito 
hidrofílicos, ou seja, altamente capazes de interagir com moléculas de água. Tal propriedade 
torna-se importante à indústria alimentícia, uma vez que por meio dos carboidratos é possível 
controlar a umidade dos alimentos. Uma das propriedades mais importantes dos carboidratos é 
a umectância, a capacidade de uma substância se ligar à água. 
Na tecnologia de alimentos muitas vezes é necessário controlar a entrada e saída de água 
dos alimentos. Por exemplo, glacês e coberturas grudentos não são ideais para produção de bolos, 
neste caso é necessário limitar a entrada de água no alimento. Os açúcares maltose e lactose são 
ideais para este caso, pois possuem baixa umectância, possibilitam sabor doce e não afetam a 
textura dos glacês e coberturas. Por outro lado, alguns alimentos exigem maior permanência de 
água, como é o caso dos assados, que para se manterem macios é necessário reter a água. Açúcares 
higroscópicos, como o xarope de milho e açúcar invertido são mais adequados aos produtos 
que precisam manter a umidade. Porém, vale destacar que, além da quantidade de hidroxilas, a 
umectância também depende da estrutura geral do carboidrato, por exemplo, a glicose e a frutose 
têm o mesmo número de hidroxilas, no entanto a frutose se liga mais à água do que a glicose.
As convenções α e β referem-se à confi guração do grupo hidroxila ligado ao car-
bono carbonila, em que α indica que a hidroxila está abaixo do plano da estrutura 
em anel e β indica que ela está acima do plano do anel, como mostra a Figura 3.
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1.1.1 Dissacarídeos
Os carboidratos sacarose, maltose e lactose são dissacarídeos encontrados em alimentos, 
logo são constituídos de dois monossacarídeos unidos por uma ligação denominada O-glicosídica. 
Estas são ligações carbono-carbono, envolvendo o carbono da carbonila de um monossacarídeo 
com o álcool de outro, como pode ser observada na Figura 4.
Figura 4 - Ligações O-glicosídicas entre dois monossacarídeos para a formação da maltose e celobiose. Fonte: Nu-
trição Acessível (2015).
A sacarose ou açúcar comum é o dissacarídeo mais empregado na indústria alimentícia 
para efeito adoçante e como doador de carbono nas fermentações. É extraído principalmente da 
cana-de-açúcar e da beterraba (em outros países, onde a cana não se desenvolve bem). 
É formada por uma reação de desidratação, onde há a perda de uma molécula de água e 
formação de uma ligação glicosídica entre glicose e frutose (Figura 5).
Figura 5 - Síntese por desidratação de uma molécula de sacarose. Fonte: Tudo sobre os carboidratos! (2013).
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A sacarose não é um açúcar redutor, uma vez que não possui aldeídos livres. A capacidade 
de redução é normalmente identi� cada em aldeídos e cetonas. A hidrólise da sacarose é realizada 
pela enzima sacarase, que reverte a sacarose em glicose e frutose. O tratamento da sacarose com 
sacarase gera o açúcar invertido. 
Açúcar invertido é obtido quando a sacarose é aquecida em água, devido ao processo de 
hidrólise, na presença de ácido, é gerado um xarope viscoso, chamado de açúcar invertido e muito 
utilizado na indústria de balas, biscoitos e outros alimentos doces. O termo “invertido” decorre 
de uma característica física da sacarose: ela inverte o plano da luz polarizada quando submetida 
à análise no aparelho polarímetro (aparelho óptico que permite identi� car se uma substância 
possui poder rotatório e se é dextrógira ou levógira). O raio de luz polarizada que incide sobre o 
açúcar comum gira para a direita, ou seja, a sacarose é originalmente uma molécula dextrógira 
(D,+). Mas, após o procedimento descrito, a luz incidente passa a ser desviada para a esquerda, 
portanto o açúcar invertido é levógiro (L,-). Este açúcar é vastamente utilizado na fabricação 
de balas e biscoitos. A aplicação em balas previne a cristalização do açúcar (fator desagradável 
que dá ao produto a consistência arenosa e seca). A função do açúcar invertido em biscoitos é 
proporcionar ao produto maciez e coloração caramelada.
A lactose ou açúcar do leite trata-se de um dissacarídeo, é formada pela ligação glicosídica 
entre galactose e glicose. É um açúcar redutor e compõe a principal fonte de carboidratos de 
mamíferos bebês e tem suma importância na saúde humana, relacionada à hidrólise desse 
dissacarídeo. A hidrolise da lactose é realizada pela enzima lactase no intestino de mamíferos ou 
pela β-galatosidase presente nas bactérias fermentadoras. Todos os mamíferos jovens, normais, 
produzem lactase para a digestão do açúcar do leite, no entanto, a maioria dos adultos perdem a 
capacidade de produzir lactase. 
Na indústria alimentícia é muito comum a aplicação de tratamento com lactase nos 
laticínios, para que possam ser ofertados na forma “zero lactose”. A produção de alimentos 
derivados do leite que passam por processo de fermentação, como queijos e iogurtes, a 
concentração de lactose é baixíssima ou nula, pois as bactérias fermentadoras convertem a lactose 
em ácido lático, tornando o alimento livre de lactose.
No controle de qualidade do mel, a presença de açúcar invertido é considerada 
prejudicial à qualidade deste alimento, uma