Bromato_NUTR_Agua_2020

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Água e Conservação 
dos Alimentos
BROMATOLOGIA
Ribeiro, P.R. & Seravalli, E.A.G. Quimica dos Alimentos. Ed. Blutcher, 2ª ed 2007.
Vicenzi, R. Química Industrial de Alimentos.
Ordonez, J. “Tecnologia de Alimentos” Ed, Artmed, UFRG, 2005.
Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2ª ed. 
Ed. UNICAMP, 2003.
Importância da Água
• Estabilizador corporal – mantém a temperatura corporal
• Água como solvente – facilita a dissolução de partículas e facilita 
as reações químicas
• Maior constituinte do corpo humano (60 a 65%)
• Textura/ aparência – responsável pela suculência do alimento
• Transportador de nutrientes e de produtos de degradação.
• Reagente e meio de reação
• Manutenção da pressão osmótica
• Reagente de um grande número de reações metabólicas
• É considerada o adulterante universal dos alimentos, por isso 
sua determinação é de grade importância
Função da Água
• SOLVENTE a água dissolve os diversos componentes presentes, 
permitindo que estes entrem em contato, seja por convecção, ou por 
difusão.
• COMPONENTE ADSORVIDO – permite a redução à susceptibilidade à 
oxidação
• PLASTICIZANTE – confere característica mecânica aos produtos como 
TEXTURA, etc., (duro, macio, crocante,etc.).
• REAGENTE – permite reações entre diferentes componentes
MOLÉCULA DA ÁGUA
Estrutura tetraédrica da molécula de água confere:
Baixa densidade molecular e volume
Momento dipolar diferente de zero
Responsável
Pelas características especiais da água como solvente
MOLÉCULA DA ÁGUA
Interações da água com sólidos
• Adição de sólidos resulta na alteração das propriedades.
• Água interage com substâncias hidrofílicas por meio de ligações iônica, dipolo-
dipolo ou covalentes.
• Adição de água determina a alteração das propriedades de ambos
– Comportamento do amido em água – dispersão
– Comportamento do sal em água – dissolução 
ü Solutos hidrofílicos geram alterações na estrutura e mobilidade da 
água adjacente
ü A água modifica a reatividade e, às vezes, a estrutura dos solutos
ü Os solutos hidrofóbicos interagem fracamente com a água adjacente
QUANTIDADE DE ÁGUA
• É expressa pelo valor da determinação da água total contida no alimento. 
• Este valor não fornece informações de como está distribuída à água neste 
alimento nem permite saber se toda a água está ligada do mesmo modo ao 
alimento
• A quantidade de água livre existente no alimento depende essencialmente 
da sua composição química
• A quantidade de água disponível tem forte influência sobre a deterioração 
dos alimentos, e consequentemente sobre a vida de prateleira do produto.
• 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. 
Alimento Teor de água (g/100g) 
Carnes 50-70 
Maçã, laranja 85-90 
Tomate, morango 90-95 
Cenoura, batata 80-90 
Aspargo, lentilha 90-95 
Arroz cru, milho cru 12-15 
Leite em pó, ovo 
desidratado 
9-12 
Leite “in natura” 87-89 
Queijo prato 40-45 
Pão Francês 30-35 
 
Teor de Água nos Alimentos
Conteúdo de umidade dos alimentos
http://www.unicamp.br/nepa/taco/tabela.php?ativo=tabela
Tipos de água presente nos alimentos
• ÁGUA LIGADA – é a água ligada FORTEMENTE ao substrato não 
funciona como solvente, não permite o crescimento dos 
microrganismos, retarda as reações químicas, mais difícil de ser 
eliminada.
• ÁGUA NÃO LIGADA OU ÁGUA LIVRE - é a água ligada FRACAMENTE 
ao substrato e ENTRE SI, e que funciona como solvente em reações 
permitindo o crescimento de microrganismos e que é eliminada com 
relativa facilidade.
ATIVIDADE DE ÁGUA
• DEFINIÇÃO
• A relação entre o teor de ÁGUA LIVRE é denominada de atividade de 
água e é representada por Aa ou Aw . 
• Aw - É a quantidade de umidade que está disponível para reações 
químicas, enzimáticas e microbianas .
• O quanto de água está disponível no alimento; indica intensidade 
com que a água está associada aos constituintes não aquosos.
• É uma das propriedades mais importantes para o processamento, 
conservação e armazenamento de alimentos.
• Relação entre o conteúdo de água de um alimento e sua vida útil 
ATIVIDADE DE ÁGUA
• A água presente nos alimentos exerce uma Pv que depende da 
quantidade de água, da concentração de solutos na água e na 
temperatura.
• Para definir atividade da água precisa se especificar a 
temperatura: Aumenta temperatura, aumenta Aw porque 
aumenta a pressão de vapor.
• Aw de alimentos congelados é menos indicativo de alteração, 
pois a temperatura de congelamento interfere na viabilidade
dos microrganismos.
ATIVIDADE DE ÁGUA
• O termo atividade da água (Aw) foi implantado para se
ter o valor da intensidade com que a água se associa a 
diferentes componentes não aquosos.
• Quando se adiciona um soluto à água pura, as moléculas de
água orientam-se na superfície do soluto e inter-relacionam-se
com ele. Como conseqüência, diminui o ponto de
congelamento, aumenta o ponto de ebulição e reduz a pressão
de vapor, segundo a lei de Raoult, que diz: “a diminuição
relativa da pressão de vapor de um líquido ao dissolver-se em
um soluto é igual “a fração molar do solvente”.
Psolução = Xsolvente . Psolvente puro
Lei de Raoult
ATIVIDADE DE ÁGUA
• 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 a umidade relativa de 
equilíbrio (URE) do alimento. A atividade da água será então 
igual a URE e é expressa por URE/100.
• Aw = P/Po
Sendo:
• P = Pressão parcial do vapor de água no alimentos
• Po = Pressão parcial do vapor da água pura 
• Aw = 1 ® água pura (livre de nutrientes)
• Numericamente a Aw varia de 0 a 1
ATIVIDADE DE ÁGUA
• Aw de um alimento e a umidade relativa do ambiente
no qual se encontra tendem sempre a equilibrar-se, e,
por isso, é comum expressar-se como umidade relativa
de equilíbrio (%) (URE).
Aw = URE 
100
URE: Umidade relativa de equilíbrio
ATIVIDADE DE ÁGUA
• Condição: ausência de solutos (água pura).
• A relação entre as pressões é a unidade.
• Conseqüentemente, Aw, de todos os alimentos é sempre 
inferior a 1,0.
• Os constituintes químicos presentes imobilizam 
parcialmente a água, diminuindo a sua capacidade de 
evaporação e sua reatividade química.
ATIVIDADE DE ÁGUA
• Umidade Relativa (UR)
• Contribui para o aumento da atividade de água de um alimento e 
possibilita o crescimento de microrganismos em sua superfície, bem como 
facilita a ocorrência de algumas reações químicas. 
• Depende da atmosfera em equilíbrio com a amostra
• É um dos mais importantes e mais avaliados índices em alimentos
• Importância econômica 
• Umidade fora das recomendações resulta em grandes perdas na 
estabilidade química, deterioração microbiológica, brotação e qualidade 
geral dos alimentos
ATIVIDADE DE ÁGUA
• Quando a UR for superior a atividade de água (Aw)
• Tendência - é de aumentar a umidade na superfície do alimento
• Propicia: Multiplicação microbiana e alteração no alimento
• Quando a UR for inferior a atividade de água (Aw)
• Tendência - do alimento perder umidade – escassez de água na 
superfície do alimento 
• Propicia: Conservação do alimento 
ATIVIDADE DE ÁGUA (Aw) x CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
• 1,0: água pura
• 0,9 : crescimento de microrganismos favorecido - pode haver a formação de soluções 
diluídas com componentes do alimento que servirão de substrato para os 
microrganismos poderem crescer. Importante: Reações químicas e enzimáticas podem ter sua velocidade 
diminuída pela baixa concentração dos reagentes.
• 0,8-0,4 : Não há crescimento de microrganismos, mas eles permanecem viáveis, pois 
podem ocorrer algumas reações enzimáticas rápidas. 
• 0,3 : pequeno ou nenhum crescimento de microrganismos.
• 0,3 : Sem crescimento microbiano, sem reações químicas e enzimáticas - atinge a zonade 
absorção primária, onde as moléculas de água poderão estar ligadas a pontos de 
absorção primários (-COOH) e por sua vez se ligar a outras moléculas de água por pontes 
de hidrogênio. Água difícil de extrair e não disponível para atuar como solvente.
Atividade de Água x Desenvolvimento de Microorganismos
• De acordo com a atividade de água no alimento, ocorre o 
desenvolvimento de certos tipos de microorganismos, como:
• Tipo de Microorganismo Aw
• bactérias 0,90
• leveduras 0,88
• fungos (mofos) 0,80
Mircrorganismos
Bactérias
- Preferem ambientes úmidos, para sua multiplicação;
- Necessitam de valores de Aw superiores aos valores requeridos pelos fungos 
e leveduras;
- Desenvolvem em atividade de superior 0,91
Fungos
Preferem ambientes mais secos
São mais resistentes a redução da Aw;
Principais responsáveis pela deterioração dos alimentos na faixa entre 0,6 a 
0,8
Influência da atividade de água na quantidade 
de microrganismos dos alimentos
Aw ALIMENTOS Microrganismos 
0,98 e superior Carnes e pescados 
frescos, verduras, leite 
Multiplica-se a maioria dos microrganismos que 
alteram os alimentos e todos os patógenos 
transmitidos por alimentos. 
0,98 – 0,93 Leite evaporado, pão, 
embutidos cozidos 
Multiplicam-se as enterobacterias, incluindo 
Salmonella, nos níveis superiores desta faixa. 
0,93 – 0,85 Carne bovina seca, leite 
condensado 
 Multiplica-se Staphylococcus aureus e muitos 
fungos produtores de micotoxinas. Leveduras e 
fungos são os microrganismos primários da 
alteração. 
0,85 – 0,60 Farinhas, cereais, 
vegetais desidratados 
Não se multiplicam bactérias patogênicas. Alteração 
por microrganismos xerófilos, osmófilos, halófilos. 
Inferior a 0,60 Confeitos, massas, 
biscoitos, leite em pó, 
ovos em pó, etc 
Não se multiplicam os microrganismos embora 
possam seguir sendo viáveis por muito tempo. 
 
Fonte: Adaptado de Beuchat (1981)
Efeitos de Aw em alimentos
• Reações químicas e enzimáticas 
• Crescimento de microrganismos.
• Alterações de aparência e textura
Compactação de café solúvel, leite em pó, achocolatados, etc.
Amolecimento ou endurecimento de biscoitos ou pães
Murchamento de folhas verdes
A umidade de um alimento x estabilidade e qualidade e composição 
Estocagem: Alimentos estocados com alta umidade irão se deteriorar mais
rapidamente que os que possuem baixa umidade. Por exemplo, grãos com umidade
excessiva estão sujeitos a rápida deterioração devido ao crescimento de fungos que
desenvolvem toxinas como a aflatoxina.
Embalagem: Alguns tipos de deterioração podem ocorrer em determinadas
embalagens se o alimento apresenta uma umidade excessiva.
Ex: velocidade do escurecimento (browning) em vegetais e frutas desidratadas, ou a
absorção de oxigênio (oxidação) em ovo em pó, podem aumentar com o aumento
da umidade, em embalagens permeáveis à luz e ao oxigênio.
Processamento: a quantidade de água é importante no processamento de vários
produtos, como, por exemplo, a umidade do trigo para fabricação de pão e
produtos de padarias. Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de 
alimentos. 2ª ed. Ed. UNICAMP, 2003.
Classificação dos Alimentos x Aw
GRUPO 1: Baixa Umidade Aw: até 0,60
Alimento pouco perecível. Não precisam de métodos de conservação –
estocagem temperatura ambiente. Exemplo: macarrão, biscoitos, mel, etc.
GRUPO 2: Umidade Intermediária Aw: 0,90
Alimentos Perecíveis. Precisam de métodos de conservação –
desidratação, secagem, etc.
Exemplo: Geléias, gelatinas, etc.
GRUPO 3: Alta Umidade Aw: acima de 0,90
Alimentos altamente perecíveis. Exemplo: Carnes frescas, leite ou frutas. 
Precisam de métodos de conservação para uma estocagem prolongada
ATIVIDADE DE ÁGUA
• Processos de concentração e desidratação:
• redução do conteúdo de água 
• aumento simultâneo da concentração de solutos
• congelamento
• redução da alterabilidade ou perecibilidade
• Pela adição de sólidos - Sal e Açúcar
RESUMO
• É a quantidade de umidade que está 
disponível para reações químicas, 
enzimáticas e microbianas .
METODOLOGIAS DE DETERMINAÇÃO DE UMIDADE
Preferência por um método que 
determine um maior valor da umidade.
Ao invés de
Um método em que a água e negligenciada 
ou removida incompletamente.
A água que será efetivamente medida
Método analítico empregado
Vai depender
Somente a água livre é medida com 
certeza em todos os métodos.
Resultado da medida de umidade: deve ser
acompanhado do método utilizado e das condições
empregadas, como tempo e temperatura.
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM 
ALIMENTOS
• Secagem/desidratação –retirada quase que total 
da água, perda de 80 a 85%.
• Aplicação: frutas secas (uva passa, banana)
• Concentração – Método baseado na perda de 
água pelo emprego condensação do vapor 
produzido. Retira cerca de 1/3 a 2/3 de água (na 
indústria de alimentos usa-se vapor d´água saturado que se condensa 
sendo seu calor ao produto que evapora).
• Aplicação: geléias, sucos concentrados
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM 
ALIMENTOS
• SECAGEM
• A)Secagem em Estufas
• Mais utilizado em alimentos remoção da água por aquecimento
Tempo: 6 a 18 horas em 100 a 105 ºC, ou até peso constante. 
• Vantagens:
• Simples – Estufa + Cadinho. 
• A exatidao do método depende:
• Da temperatura de secagem;
• Da umidade relativa e movimentação do ar dentro de estufa;
• Tamanho das partículas e espessura da amostra;
• Número e posição das amostras dentro da estufa;
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM 
ALIMENTOS
• SECAGEM
• A)Secagem em Estufas
• 1. Amostras líquidas: Devem ser evaporadas em banho-maria até a consistência pastosa para 
então serem colocadas na estufa.
2. Amostras açucaradas: Formam uma crosta dura na superfície, que impede a saída da água do 
interior. Neste caso costuma-se adicionar areia asbesto ou pedra pomes em pó misturada na 
amostra, para aumentar a superfície de evaporação.
3. Peso da amostra: Varia entre 2 a 5g dependendo da quantidade de água do produto, e ela deve 
ser bem espalhada no cadinho formando uma camada fina.
4. Condições de secagem
Temperatura: Depende da quantidade de água do produto, mas leva em média 6 a 7 horas. 
Costuma-se deixar até peso constante
Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de 
alimentos. 2ª ed. Ed. UNICAMP, 2003.
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM 
ALIMENTOS
• SECAGEM
• A)Secagem em Estufas
Limitações do método
- Amostras com alto teor de substâncias voláteis: 
Este método não é indicado para estes tipos de produtos, como 
condimentos
- Produtos muito higroscópicos: 
Estes produtos devem ser tampados no dessecador ao saírem da estufa e 
após chegar à temperatura ambiente devem ser pesados rapidamente.
Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de 
alimentos. 2ª ed. Ed. UNICAMP, 2003.
Cadinho
Estufa
Placas de petri
Secagem em Estufas
TRITURARCOLETAR EVAPORAR ESFRIAR PESAR
ST + U = 100%
BALANÇABALANÇA
Secagem em Estufas
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS
• B) Secagem por radiação infravermelha
• Mais efetivo
• Penetração do calor dentro da amostra, 
• 2 -10 g de amostra
• Menor tempo de secagem requerido (depende do tamanho da amostra)
• Lâmpada de Infravermelho 250 a 500 watts, Temp. filamento 700 ºC
• Cuidado com a distância entre amostra e lâmpada decomposição 
da amostra
• Desvantagem:
• 1 amostra de cada vez
• Problemas com precisão e repetibilidade: variação da energia elétrica. 
Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de 
alimentos. 2ª ed. Ed. UNICAMP, 2003.
• C) Secagem em forno microondas
• Simples e rápido. 
• 2 a 30 g 
• Energia que varia de 175 a 1.400 W por um tempo entre 2,5 e 90 minutos. 
• Vantagem: calibração do poder de energia radiante para o tipo e quantidade da 
amostra. 
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS
Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de 
alimentos. 2ª ed. Ed. UNICAMP, 2003.
• D) Secagemem dessecadores
• Os dessecadores são utilizados com vácuo e compostos químicos 
absorventes de água. Porém, à temperatura ambiente, a secagem é 
muito lenta e em alguns casos pode levar até meses. O uso de vácuo 
e temperatura ao redor de 50 ºC é bem mais satisfatório.
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS
Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de 
alimentos. 2ª ed. Ed. UNICAMP, 2003.
• MÉTODOS POR DESTILAÇÃO
• Pouca utilização: muito lento
• Vantagem:
• Protege a amostra contra oxidação pelo ar
• Usado para grãos e condimentos que possuem muita matéria volátil, 
que é recolhida separada da água no solvente orgânico.
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS
Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de 
alimentos. 2ª ed. Ed. UNICAMP, 2003.
• MÉTODOS QUIMICOS
• Método Químico: comumente utilizado para alimentos 
• Emprega o reagente de Karl Fischer (iodo, dióxido de enxofre, piridina e um solvente que pode ser 
metanol)
• Reagente deve ser protegido da umidade;
I2 + SO2 + 2H2O → 2 HI + SO3
3 C2H5N + I2 + SO2 + H2O 2 C5H5NH+I- + C5H5N+-SO2-O
C5H5N+ -SO2-O- + CH3OH 2 C3H5NHOSO2OCH3
• Titulação visual (menos precisa) ou media eletrométrica.
• Análise de produtos com baixo teor de umidade como frutas e vegetais desidratados, balas, 
chocolates, café torrado, óleos e gorduras ou produtos ricos em açúcares, corno mel, e produtos 
ricos em ambos, proteínas, como os cereais.
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS
• MÉTODOS FÍSICOS
• 1 - Absorção de radiação infravermelha: obtém a quantidade de água na 
amostra, com sensibilidade em ppm numa larga gama de materiais orgânicos e 
inorgânicos.
• 2 - Cromatografia gasosa: é uma técnica pouco usada. Aplicada em alimentos 
com uma larga faixa de umidade (8 a 56%) como cereais, produtos de cereais, 
frutas. 
• 3 - Ressonância nuclear magnética: pouco usada. Requer equipamento caro e 
sofisticado.
Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de 
alimentos. 2ª ed. Ed. UNICAMP, 2003.
METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE EM ALIMENTOS
MÉTODOS FÍSICOS
• 4 - Índice de refração: é um método bastante simples e rápido, feito no 
refratômetro, e está baseado na medida do ângulo de refração da amostra. 
Pouco preciso
• 5 - Densidade: simples, rápido e barato, mas pouco preciso. E mais utilizado 
para amostras com alto teor de açúcar, e a quantidade de água é obtida 
através da medida da densidade da amostra.
• 6 - Condutividade elétrica: é baseado no princípio de que a quantidade de 
corrente elétrica que passa num alimento será proporcional à quantidade de 
água no alimento. O método é muito rápido (1 minuto), mas pouco preciso.
Cecchi, H.M. “Fundamentos teóricos e práticos em análise de 
alimentos. 2ª ed. Ed. UNICAMP, 2003.
Cálculo de Umidade
Método: Perda por secagem
Peso da cápsula vazia e seca: 23,4598 g
Peso da Amostra: 3,5298 g
Após Secagem:
Peso da capsula + amostra ( seco): 26,9654g 
Massa amostra seca: peso do cadinho com amostra seca – peso cadinho vazio
26,9654-23,4598 = 3,5056 g
Portanto evaporou: 3,5298 – 3,5056 = 0,0242 g
3,5298 -----100%
0,0242 ------ x
x = 0,68%
Especificação: max 0,5%
Cálculo de Umidade
Método: Perda por secagem
Peso da cápsula vazia e seca: 34,2839 g
Peso da Amostra: 5,3298 g
Após Secagem:
Peso da capsula + amostra ( seco): 39,5997g 
Massa amostra seca: peso do cadinho com amostra seca – peso cadinho vazio
39,5997 -34,2839 = 5,3158 g
Portanto evaporou: 5,3298 – 5,3158 = 0,0014 g
5,3298 -----100%
0,0014 ------ x
x = 0,26%
Especificação: max 0,5%