Aula água

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Química dos Alimentos 
- Água - 
Introdução 
Água e seres vivos 
Funções da água no organismo: 
 Manutenção da temperatura corporal 
 Transporte de nutrientes e de produtos de 
degradação. 
 Reagente/ meio de reação 
 Estabilidade da conformação polímeros 
 
Introdução 
Água no organismo: água ingerida, dos 
próprios alimentos e decorrente da 
oxidação metabólica. 
 Indivíduo ingere: 2/3 bebidas e 1/3 
alimentos sólidos. 
 indivíduo de 70kg necessita de 2L 
água/dia. 
 
Introdução 
Água no alimento influencia: 
 Textura, aparência, sabor, deterioração: 
química e biológica. 
 
 Água e deterioração dos alimentos: 
 teor água sensibilidade a deterioração 
 
 
 
 
Introdução 
 Métodos de preservação dos alimentos 
baseia-se na remoção de água: secagem, 
congelamento( mobilidade da água), 
adição de solutos. 
 
 Utilização da água na industria de alimentos 
e bebidas. 
 
 Influência e ocorrência da água no alimento 
 
Introdução 
Influência e ocorrência da água no 
alimento: 
O conteúdo hídrico dos alimentos é 
variável, ex.: carne 50-75%, vegetais 
verdes 95%. 
Grande número de alimentos sólidos 
contém mais de 50% de água 
 
 
Propriedades físicas da água 
 fusão 
 ebulição 
 calor de vaporização 
 condutividade térmica 
 densidade 
Em relação a CH4, NH3, HF 
 
Propriedades físicas da água 
Expansão X Solidificação 
Água apresenta capacidade de expandir 
na solidificação, resultando em dano 
estrutural do alimento congelado. 
 
 
 
 
Propriedades químicas da água 
Estrutura molecular 
Características elétricas e momento 
dipolar permitem participação em 
ligações iônicas e covalentes. 
 Cte. Dielétrica importante na: 
solvatação e separação de íons 
Propriedades químicas da água 
Habilidade de formar ligações de H: 
ligação eletrostática dipolo-dipolo. 
Cada molécula de água é capaz de 
fazer 4 ligações. 
As ligações de H são tridimensionais 
porque apresentam o mesmo número 
de doadores e receptores.(fusão/E) 
 
 
Propriedades químicas da água 
 Os elétrons dos orbitais ligantes estão 
deslocados para o lado o oxigênio, devido 
sua alta eletronegatividade. 
 
 A forma de interação entre os elétrons 
confere a molécula da água a forma de um 
tetraedro distorcido com ligações do tipo 
sigma(104°30’). 
Propriedades químicas da água 
Propriedades químicas da água 
Pode conter 18 isótopos H-O-H, íons 
hidroxônioH3O
+, hidroxila(OH-) e seus 
isótopos. 
Formação de estrutura típica(líquido e 
sólido) – diagrama de fases; ocorre 
ponto triplo, 3 fases coexistem. 
 
Propriedades químicas da água 
 
 
Propriedades químicas da água 
 Líquida: cte. movimento, formação e 
ruptura de ligação. 
 Vapor: pontes de H são rompidas(calor de 
vaporização), moléculas livres, + afastadas 
ocupando maior volume. 
 Sólido: retira energia do sistema e  
movimento das moléculas( estrutura 
ordenada, retículo cristalino, sem moléculas 
livres). 
Propriedades químicas da água 
Estrutura sólida: 
Gelo apresenta estrutura simétrica 
hexagonal, ângulo de ligação de 109° 
O gelo pode ser aquecido até sublimar. 
 
Molécula de água no alimento 
Química dos Alimentos 
- Água - 
Parte II 
Interações da água com 
alimentos(atividade da água) 
Introdução 
Quando a água se liga a um sólido 
modifica as propriedades da água e do 
sólido. 
 
Classificação: água livre, água ligada e 
água capilar. 
 
 
 
Classificação 
Livre: apresenta as mesmas 
propriedades da água 
pura(crescimento mo., reações 
enzimáticas, não flui livremente 
nos alimentos quando o mesmo é 
cortado) 
 
Classificação 
 Ligada quimicamente – água em 
contato com solutos. 
1. Apresenta mobilidade reduzida 
2. Não congela a – 40°C 
3. Qde. Muito pequena no alimento 
4. Não há crescimento microbiano 
5. Não há reações enzimáticas 
 
Classificação 
 Ligada quimicamente –Classificação 
quanto ao grau de ligação: 
1. Água constitucional: ligada + 
fortemente aos constituintes dos 
alimentos. 
2. Água vicinal: próxima camada de 
água, adjacente a água constitucional 
3. Água multicamadas: menor 
quantidade, ligação + fraca 
 
 
Classificação 
 Água Capilar: há confinamento 
físico em capilares com pequeno 
diâmetro, mobilidade reduzida,  
pressão de vapor que água pura. 
Classificação 
 Capacidade de ligar água: termo utilizado 
para descrever a habilidade de uma 
macromolécula aprisionar grande 
quantidade de água, prevenindo 
exsudação: 
1. Água que não flui livremente 
2. Facilmente retirada por secagem 
3. Convertida em gelo no congelamento 
4. Principal fração presente nos alimentos 
5. Quaisquer alteração na sua quantidade ou forma 
de ligação com sólidos afeta a qualidade do 
alimento 
 
Substância hidrofílica e 
hidrofóbica 
Existem substâncias: hidrofílicas e 
hidrofóbicas. 
 Hidrofílicas:ligações iônicas, dipolo-dipolo 
e covalente. Alteram: estrutura e mobilidade 
da água/ estrutura e reatividade das 
substâncias hidrofílicas. 
 Hidrofóbicas: afinidade por meios 
hidrofóbicos. 
Interação da água – Ligações de 
H 
 A interação da água com grupos polares 
neutros(sem carga), capazes de fazer pontes de 
H, é a mais encontrada em alimentos. 
 Na adição de substâncias hidrofóbicas água são 
formados: 
1. Hidratos de alatratos: semelhantes a cristais de 
gelo. 
2. Micelas: principalmente proteínas(grupo polar e 
apolar, Van der waals) 
Atividade de água 
 Atividade da água significa o quanto de 
água está disponível no alimento, ou seja, a 
intensidade com que a água está associada 
aos constituintes não aquosos. 
 
Medida padrão da atividade de 
água 
 Atividade da água é uma medida relativa a um 
estado padrão(p=101,35Kpa) e (T=25°C), ou 
seja, a água pura, a qual possui um valor de 
atividade igual a 1. 
 No alimento, a atividade da água sempre será 
menor que 1, pois os seus constituintes  a 
mobilidade da água. 
 A atividade da água é um indicador útil quanto a 
estabilidade de um produto e sua segurança 
microbiológica. 
 
Atividade de água 
Fatores que influenciam aw: 
 A atividade da água em um alimento, pode 
ser reduzida pelo    de solutos na fase 
aquosa do alimento pela: remoção de água 
ou adição de sólidos(ex.:sal/açúcar) 
 
 A temperatura influencia a atividade da 
água: o congelamento  atividade da água. 
Atividade de água 
Fatores que influenciam aw: 
 A atividade da água em um alimento, pode 
ser reduzida pelo    de solutos na fase 
aquosa do alimento pela: remoção de água 
ou adição de sólidos(ex.:sal/açúcar) 
 
 A temperatura influencia a atividade da 
água: o congelamento  atividade da água. 
Determinação da atividade da 
água(aw) 
 A determinação aw pode ser feita utilizando-se a 
seguinte equação: 
 
 
aw = atividade físico-química da água em um 
sistema em equilíbrio com todas as fases(s/l/v) 
P= pressão de vapor da água no alimento 
Po= pressão de vapor da água pura na mesma T, que 
deve ser sempre especificada. 
 
 
 
aw = P/po 
 
Classificação dos alimentos em 
função da atividade da água 
Os alimentos são classificados em 
função da atividade da água em: 
Baixa umidade (aw =0,60) crescimento 
mo. mínimo. 
Umidade intermediária(aw =0,60-0,90) 
Alta umidade(aw = acima de 0,90) 
Atividade de água X alimentos 
 Efeitos da atividade de água em um 
alimento estão relacionados além de reações 
químicas, enzimáticas, crescimento mo., 
alteração da aparência e textura. 
Ex: café solúvel, amolecimento de biscoito. 
 A  da aw de um alimento  sua 
estabilidade, por isso que a secagem e o 
congelamento são os métodos de 
conservação mais utilizados. 
 
Atividade de água X alimentos 
Valores muito baixos de aw(região de 
monocamadas) podem predispor o 
alimento a rancidez oxidativa, caso 
este alimento seja suscetível. 
 
Influência de aw 
Química dos Alimentos 
- Água - 
Parte IIIRelação aw com a conservação de 
alimentos 
Atividade da água X estabilidade 
no alimento 
A umidade de um alimento está 
relacionado com sua: estabilidade, 
qualidade e composição. 
 
A determinação de umidade torna-se 
complicado em função da exatidão e 
precisão dos resultados. 
Determinação de Umidade 
Principais dificuldades encontradas na determinação de 
umidade: 
 Separação incompleta da água do produto 
 Decomposição do produto com formação de água além do 
original 
 Perdas das substâncias voláteis do alimento que são 
computadas como peso em água. 
A água ligada quimicamente com outras substâncias do 
alimento não é eliminada na maioria dos métodos de 
determinação de umidade. 
Somente a água livre é medida com certeza em todos os 
métodos.