ÁGUA

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AULA 03 – ÁGUA NOS ALIMENTOS 
Componente majoritário dos seres vivos 
60-70% carnes e 95% hortaliças 
Essencial a vida 
- Solvente de nutrientes 
- Altamente reativa a meio de reações (reações de hidrolise por exemplo) 
- Estabilizados das configurações dos polímeros 
Nos alimentos em quantidades e localização adequadas 
- Qualidade aceitável ao consumidor 
- Perecibilidade 
- Métodos para conservação – congelamentos, desidratação 
A molécula de água 
Formada por 2 átomos de H e unidos a 1 átomo de Oxigênio 
Molecular polar, baixo peso molecular, pequeno volume 
- Propriedades importantes 
→ Penetração nas estruturas cristalinas e entre as moléculas de grandes 
dimensões 
➔ Interações intermoleculares importantes (ligações químicas) 
➔ Solvente e dispersante (dispersa lipídeos) 
A interação da água com sólidos 
Substância hidrofílica – compostos iônicos covalentes ou interações 
intermoleculares 
Água presente em alimentos de forma: 
- Livre: Está presente nos espaços intergranulares e entre os poros do 
material (alimento) – mantém suas propriedades físicas e serve como 
agente dispersante (substâncias coloidais) e como solvente (compostos 
cristalinos) 
➔ É medida com certeza em todos os métodos (Método mais utilizado 
é por meio da secagem, calor em estufa simples, a água evapora) 
- Ligada: Está ligada quimicamente com outras substâncias do alimento 
(exemplo água com açúcar) 
➔ Não é medida na maioria dos métodos de determinação de 
umidade. (por estar ligada quimicamente, se tornando muito custoso). 
- Adsorvida: Está presenta na superfície de macromoléculas como amido, 
pectina, celulose e proteína – “ligada” por forças de Van der Waals (ligação 
fraca) 
➔ Pode ser medida (depende de métodos com maiores 
especificidades e sensibilidade) 
A água nos alimentos 
- É o fator individual que mais influência de forma expressiva na alteração 
dos alimentos. 
- Crescimento de microrganismos, atividade enzimática e reações químicas. 
- Quantidade em si não é indício de deterioração – água ligada. 
OBS.: Caso a maior quantidade da água estiver em sua forma livre, com 
certeza é um indício de deterioração. (por microrganismo por exemplo). 
Conceito de atividade da água (aw) – Relação com a presença de água 
livre no alimento 
Quando se adiciona um soluto a água pura, as moléculas de água se 
reorientam. 
Consequência – medida da tendência de evaporação de um líquido → 
redução da Pressão de Vapor 
Relação entre a pressão de vapor da água do alimento e a pressão da água 
pura na mesma temperatura. 
 
Quanto de água está disponível no alimento x associada (medida mais 
segura). 
Estabilidade e segurança – mais previsíveis pela aw do que pelo teor de 
umidade. 
Correlaciona-se com velocidade de crescimento microbiano e outras 
reações de deterioração. 
Pode ser reduzida – aumentar a concentrações dos soluto 
Quanto mais próximo aw estiver de 1, pior vai ser em função de possibilidade 
de deterioração de alimentos. 
Exemplo – Acrescentar sal e açúcar ou desidratar o alimento. 
- Diminuir a quantidade de água livre → Aumentando a sua durabilidade. 
Não se pode confundir umidade com atividade de água 
Um alimento muito úmido pode ter baixa aw 
Exemplo – Salmoura com 90% de água e tem baixa aw – Moléculas de água 
estão ligadas ao NaCl 
OBS.: Umidade – remete ao total de água, contabilizando a água livre, 
ligada e adsorvida. 
 
 
Quanto menor a atividade de água, menor é a taxa de crescimento de 
microrganismos. 
 
 
Umidade em alimentos 
É uma da medidas mais importantes e utilizadas na análise de alimentos 
Conteúdo de umidade é frequentemente utilizado em Padrões de 
Identidade e qualidade (PIQ) 
Avaliação do valor nutricional de alimentos requer medida do conteúdo de 
umidade 
Dados de umidade são utilizados para expressar outros dados analíticos (em 
base seca) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sólidos Totais 
- Obtidos pela diferença entre massa total da amostra e o conteúdo de 
umidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Métodos de determinação de umidade 
- Não existe nenhum método que seja ao mesmo tempo exato, preciso e 
prático. 
Na prática – Preferência por um método que determine o maior valor de 
umidade, ao invés de um método em que a água é negligenciada ou 
removida incompletamente. 
A água que será efetivamente medida 
- Vai depender: Método analítico empregado 
→ Somente 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 
Método por secagem 
➔ Secagem em estufa (Recomendado pela ANVISA) 
 Método mais utilizado em alimentos, remoção de água por 
aquecimento 
 Ar quente absorvido por uma camada muito fina do alimento e por 
condução até o seu interior 
 Baixa condutividade dos alimentos – Método lento (4 – 18 horas) 
Limitações – Evaporação por um determinado tempo 
- Remoção incompleta da água 
Evaporação até peso constante (Comparação da massa após sucessivas 
pesagens, se a massa for semelhante – duas últimas casas decimais iguais) 
- Superestimação da umidade por perda de substâncias voláteis ou por 
reações de decomposição 
A exatidão do método é influenciada por vários fatores 
- Temperatura da secagem (105ºC – garante que toda a água seja removida) 
- Umidade relativa e movimentação do ar dentro da estufa (quanto mais 
úmido o ambiente mais difícil se torna a secagem) 
- Vácuo na estufa 
- Tamanho das partículas e espessura da amostra (quanto menor as 
partículas da amostra mais exato vai ser o resultado, aumento da superfície 
de contato) 
- Tipo da estufa (simples, ventilação, vácuo) 
- Número e posição das amostras na estufa 
- Formação de crosta seca na superfície da amostra 
- Material e tipo de cadinhos 
- Pesagem da amostra ainda quente (a pesagem deve ocorrer após estar 
resfriado) 
Procedimento 
1 – Secar cadinho na estufa por 1 hora a 105ºC e esfriar no dessecador e 
pesá-lo 
1.1– Pesar uma quantidade definida de amostra nesse cadinho 
previamente seco e tarado 
2 – O transporte do cadinho deve ser sempre feito com pinça ou papel 
3 – Colocar o cadinho na estufa a temperatura conveniente e deixar até 
que toda a água seja evaporada (até peso constante) 
4 – Retirar o cadinho da estufa com uma pinça e colocar num dessecador 
para esfriar 
5 – Pesar, depois de frio, o conjunto cadinho mais amostra seca. 
Substância seca – massa do cadinho = Sólidos totais 
 
U = 100% - Sólidos Totais (%) 
Temperatura estufa 
 
- Estufa normal > 100ºC 
Em caso em que possui substâncias voláteis 
- Estufa a vácuo – aproximadamente 70ºC (preserva a amostra e avita a 
formação de crosta na superfície) 
 
Preparo da Amostra 
 
Peso da amostra – Varia entre 2 g e 5 g (Formar uma camada fina no cadinho) 
 
Amostras líquidas – Aquecidas em banho-maria até consistências pastosa 
para então serem colocadas na estufa 
 
Amostras Açucaradas – Formam uma crosta dura na superfície, que impede 
a entrada/saída da água do interior (Adição de areia lavada em pó à amostra, 
para aumentar a superfícies de evaporação – substância inerte). 
 
➔ Secagem por radiação infravermelha 
É mais efetivo e envolve a penetração do calor dentro da amostra 
Lâmpada de radiação infravermelha (promove o aquecimento do alimento) 
Encurta o tempo de secagem em até 1/3 do total 
-Temperatura de 700ºC (pode vir a destruir alguns componentes sem ser a 
água) 
Limitações – Processo lento por secar apenas uma amostra de cada vez 
Repetibilidade não muito boa – Variação de energia elétrica durante as 
medidas. 
Pouco preciso 
➔ Secagem em fornos de micro-ondas 
Método novo e muito rápido, porém, não é um método padrão (não 
preconizado por órgãos internacionais e a Anvisa) 
- Energia em micro-ondas – Radiação eletromagnética 
A amostra exposta a radiação de micro-ondas – moléculas comcargas 
elétricas dipolares como a água giram na tentativa de alinhar seus dipolos 
Fricção resultante – calor, que é transferido para moléculas vizinhas 
MICRO-ONDAS – aquece o material mais rapidamente e seletivamente 
(mais específica) 
➔ Secagem em dessecadores 
Secagem a temperatura ambiente muito lenta e alguns casos pode levar 
meses. 
São utilizados como vácuo e compostos químicos absorventes de água 
Utilização de vácuo na temperatura de 50ºC 
Métodos por destilação 
- Há mais de 70 anos, mas não é muito utilizada por sua grande morosidade. 
Vantagens – Protege a amostra contra oxidação pelo ar e diminui as chances 
de decomposição – temperaturas mais “amenas” X secagem direta 
- Utilização para grãos e condimento (comp. Voláteis) 
Métodos Químicos – Karl Fischer 
Emprega o reagente de Karl Fischer (1936) 
Iodo, dióxido de enxofre, piridina e um solvente (metanol) 
 
Procedimento do método – baseia titulação visual ou eletrométrica 
I2(0) é reduzido HI (-1) na presença de água 
Quando toda a água da amostra for consumida – reação cessa (mudança 
de coloração da solução) 
TITULAÇÃO VISUAL – a solução da amostra permanece amarelo-canário 
(amarelo claro) enquanto houver água presente, mudando para amarelo-
escuro e, no ponto final da reação, para amarelo-marrom, característica do 
iodo em excesso 
➔ Método menos preciso quando utilizado em colorações coloridas. 
Métodos Físicos 
Absorção de radiação infravermelha (utilização de espectrofotômetro) 
Cromatografia gasosa 
Ressonância nuclear magnética (polarização, software percebe 
perturbação nos elétrons de água) 
Índice de Refração (refratômetro – incidência da luz, ângulo de refração 
relaciona-se com a quantidade de água) 
Densidade (uso de um densímetro, que com a quantidade que ele afundar 
na solução da amostra vai ser proporcional a massa de água que está 
presente na amostra) 
Condutividade elétrica 
Constante dielétrica 
Cálculo de Umidade em Alimentos 
Dados: 
Peso do cadinho = 38,760 g 
Peso da amostra = 5, 675 g 
Peso final (amostra + cadinho) = 43,096 g 
(Peso inicial)i – (Peso final)f = Peso umidade/água 
(44, 435g) – (43,096g) = 1,339 g de umidade/água 
Achar o percentual 
1,339 x 100 / 5,675 = 23,59%