Conservação pela redução da Atividade da água (AW)

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CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS PELA RETIRADA DE ÁGUA BIOQUÍMICA E T ECNOLOGIA DOS ALIMENT OS 22/07/2021 
 
 
 
A água é o fator determinante na conservação dos alimentos, 
especialmente por ser o componente majoritário da maioria 
dos alimentos, portanto é o fator individual que mais influi na 
alteração dos alimentos. É necessário salientar que a maneira 
como ela interage com outros componentes varia entre os 
diferentes alimentos. 
Nos sistemas biológicos: 
 Atua como solvente; 
 Carreador de nutrientes e produtos de excreção; 
 Atua como reagente ou como meio da reação; 
 Pode exercer efeito lubrificante; 
 Estabilizador da conformação de biopolímeros; 
 Facilitador do comportamento de macromoléculas (ex. 
atividade enzimática); 
No alimento a água pode estar: 
 Livre (ex.: bebidas lácteas, carne, vegetais... altamente 
disponível para atividades enzimáticas e microbianas); 
 Interagindo fracamente com os nutrientes (ex.: geleias, 
mel, semente oleaginosas, nozes, castanhas e frutas 
secas); 
 Ligada por interações moderadas e fortes aos nutrientes 
(grãos desidratados como o milho e leguminosas como 
feijão, lentilha e grão de bico); 
INTERAÇÕES ENTRE A ÁGUA E OS SOLUTOS 
Água ret ida 
Capacidade de uma matriz de moléculas (geralmente em 
baixas concentrações), reter fisicamente grandes quantidades 
de água de modo a inibir a sua exsudação. 
Ex.: Geis de amido (sobremesas lácteas, grão do arroz cozido), 
pectina ou de proteínas (queijo, salame, salsicha, presunto), 
células de tecidos de plantas (água retida nos gomos da 
laranja) e de animais 
 Não há fluxo de água do tecido quando ele é cortado 
ou moído; 
 No entanto, durante o processamento, esta água 
comporta-se como água pura, sendo facilmente 
removida durante a secagem ou convertida em gelo 
durante o congelamento, além de estar disponível 
quando solvente. 
Água l igada 
Água que interage fortemente com outra molécula, 
apresentando mobilidade restringida. 
Ex.: água ligada a mioglobina com regiões em cinza escuro 
representando a maior probabilidade de hidratação  essa 
situação ocorre nos pedacinhos de carne desidratados por 
liofilização, contidos em sopas instantâneas.. 
 
 Essa água ligada não congela em temperaturas 
baixas (-40ºC)  Propriedades diferentes da água 
livre 
 Não está disponível para atuar como solvente, não 
sendo disponível para ocorrência de reações 
enzimáticas ou deteriorações microbianas (prazo de 
validade alto) 
AT IVIDADE DE ÁGUA VS. TEOR DE ÁGUA 
O teor de água ou umidade de um alimento é a 
quantidade de água perdida quando esse alimento é 
colocado em equilíbrio em uma pressão de vapor igual a 
zero (0% de umidade relativa); 
 A quantidade de água perdida é a água ligada à 
matriz por pontes de hidrogênio; 
 Diferentes tipos de alimentos com a mesma 
quantidade de água podem diferir 
significativamente em relação à perecibilidade; 
 O teor de água sozinho não é um indicador de 
perecibilidade; 
 Estas diferenças são decorrentes do modo como a 
água pode interagir com os constituintes não 
aquosos do alimento; 
 A água unida por ligações covalentes não é 
computada no processo de perda de água; 
 O conteúdo/teor de água de uma amostra é 
expresso em %. 
 A associação muito forte da água com os 
constituintes do alimento dificulta a ação de 
microrganismos e reações hidrolíticas; 
 O termo “atividade de água” (aw) foi desenvolvido 
para avaliar a intensidade com que a água se associa 
com os vários constituintes não aquosos do alimento 
(proteínas, carboidratos...) 
AT IVIDADE DE ÁGUA (AW) 
Indica a intensidade das forças que unem a água aos 
componentes não aquosos do alimento. 
 Quanto mais água disponível para a multiplicação 
de microrganismos e para a ocorrência de reações 
químicas e bioquímicas  maior a atividade de água 
𝐴𝑊 =
𝑃
𝑃𝑜
, onde: 
o P é a pressão de vapor do alimento em 
determinada temperatura 
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o Po é a pressão de vapor da água pura na 
mesma temperatura 
 Os valores de Aw variam de 0 a 1; 
 Indicativo da perecibilidade de alimentos frescos e 
processados e da microbiota capaz de proliferar nos 
mesmos pois quanto maior a aw, mais água, mais 
suscetível a deterioração. 
 A atividade de água de um alimento depende da 
temperatura 
 Dependendo do tipo de produto, uma mudança em 
10ºC pode resultar em uma alteração da Aw de 0,03 
a 0,2. Por exemplo, caso aumente a temperatura, 
maior fica a atividade de água, se diminuir a 
temperatura, menor fica. Por isso a refrigeração é 
uma técnica para maior conservação dos alimentos. 
 Obs.: Quanto maior a umidade relativa, maior 
chance de hidratação do alimento e futura 
deterioração, sendo a temperatura e a umidade 
fatores que atuam na conservação do alimento 
 Mudanças na temperatura podem afetar a 
estabilidade de produtos e desempenham um papel 
importante na conservação de produtos em 
embalagem seladas;. 
 
 
 
Alguns queijos podem ter a Aw de 1,00 por conta da 
liberação de soro! 
Carnes curadas são carnes processadas com sais de cura 
como nitritos e nitratos, ex,: salame, linguiças, presunto, 
mortadela... 
COMPORTAMENTO DA ÁGUA NOS ALIMENTOS EM FUNÇÃO DA 
AW 
 
 
Ex.: carne da sopa instantânea levemente hidratada (água 
ligada) 
 
FAIXAS DE AW PARA AS REAÇÕES QUÍM ICAS E 
MULTIPL ICAÇÃO MICROBIANA NOS AL IMENTOS 
 
PR INCIPAIS CAUSAS DE ALTERAÇÃO NOS ALIMENTOS DE 
NATUREZA MICROBIOLÓGICA 
Multiplicação microbiana desenvolvida a partir do 
metabolismo dos nutrientes presentes no alimento; 
Os produtos finais do metabolismo microbiano alteram os 
alimentos  Alteração das características sensoriais do 
alimento  Consumo torna-se impróprio 
Ex.: 
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 Leite azedo em função do consumo da lactose pelos 
microrganismos, gerando ácido lático, o que 
acidifica o leite tornando-o ácido / azedo e impróprio 
para consumo. 
 O desenvolvimento de bolores são outro exemplo 
de alteração microbiana em grãos conservados em 
ambiente inadequado. 
PREOCUPAÇÕES DA INDÚSTRIA 
 Microrganismos deteriorantes; 
 Microrganismos produtores de substâncias tóxicas. 
FAIXAS DE AW VS. MULT IPLICAÇÃO MICROBIANA 
 
 
At iv idade de água vs . teor de água 
Há muito tempo se reconhece a relação entre a quantidade 
de água de um alimento e a sua perecibilidade: 
 
Fatores que reduzem a atividade de água nos alimentos: 
 Adição de solutos (sais e de açúcares) 
 Congelamento 
 Desidratação 
 
 
 
MOD IFICAÇÃO DA AT IVIDADE DE ÁGUA (AW) PARA 
CONSERVAÇÃO 
1. Concentração por evaporação: 
 Método mais utilizado para concentração dos 
alimentos 
 Utiliza a eliminação de água por ebulição: necessita 
de um meio de aquecimento que transmita o calor 
requerido para a mudança de estado 
 Uso de vapor d’água saturado como fluido 
calefator que se condensa cedendo seu calor 
latente ao produto que se evapora 
 Troca de calores latentes: de condensação e de 
evaporação 
 Resulta no aumento da concentração de sólidos 
totais, para a redução da Aw 
2. Evaporação: 
 Processo usado para concentrar líquidos antes de 
outras operações (desidratação, congelamento e 
esterilização) visando a economia de energia 
 Reduz o peso e o volume dos alimentos: redução 
dos custos de transporte, armazenamento e 
distribuição 
Outros métodos usados para concentração 
 Evaporação a vácuo 
 Membranas (ex. ultrafiltração) 
 Osmose reversa 
 Congelamento 
 
Imobilização 
da água 
Redução da 
umidade 
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3. Desidratação (secagem ou dessecação) 
Extração deliberada da água do alimento em 
condições controladas; 
 Basicamente realizada por evaporação de água ou 
por sublimação no caso da liofilização; 
 Difere da evaporação por resultar em maior 
eliminação de água 
Usos: 
 Aumento do período de conservação dos 
alimentos pela inibição da multiplicação de 
microrganismos e reações enzimáticas 
 Redução do peso e volume dos alimentos 
Métodos: 
 Ar quente (ex.: atomização, que é o mais 
empregado) 
 Contato com superfície quente; 
 Infravermelho 
 Microondas 
 Liofilização 
 Desidratação osmótica (imersão em soluções 
açucaradas ou salinas concentradas) 
 
 
 
 
RELAÇÃO ENTRE O TEOR DE ÁGUA E A ATIVIDADE DE ÁGUA 
Em equilíbrio, a relação entre o teor de água e a atividade de 
água (Aw) de um alimento em temperatura constante pode 
ser representada por uma curva chamada isoterma de 
sorção. 
 Para cada valor de Aw a isoterma corresponde a um 
teor de umidade do alimento ou produto alimentício 
a uma dada temperatura 
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Conforme aumento da hidratação, há aumento da Aw, se há 
diminuição do teor de água, há diminuição da atividade de 
água. 
TIPOS DE ISOTERMAS DE SORÇÃO 
2 tipos: 
 ISOTERMA DE ADSORÇÃO: Determinada 
experimentalmente a partir de um produto seco 
recebendo umidade. Por exemplo: sopinha 
instantânea sendo hidratada ou leite em pó 
hidratado para ser fluido. 
 ISOTERMA DE DESORÇÃO: Determinada 
experimentalmente a partir de um produto saturado 
de água sofrendo secagem. Por exemplo: leite 
virando leite em pó. 
 
Para os mesmos pontos, a atividade da água é diferente, isso 
ocorre pois a secagem do produto leva a alterações 
estruturais e porosidade irreversível. 
Histerese é a diferença entre a adsorção e a dessorção