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Acidez em Alimentos: Acidez é a avaliação da concentração de íons H+ em um meio. Processamento e estocagem de alimentos: reações químicas - variação da concentração hidrogeniônica do meio. Definição de Ácidos: Definição de Bronsted-Lowry de ácidos e bases -> H+ • Ácidos - doam H+ • Bases - recebem H+ Ácidos e bases: fracos, médios e fortes (grau de ionização). Medida de pH: • [ ] hidrogeniônica efetiva de uma solução: expressa pH (potencial hidrogeniônico). • PH= -log[H+] • H2O pura a 25°C: [ ] hidrogeniônica é 10-7 (pH 7,0) • Solução ácida: mais íons H+ que OH- (pH<7,0) • Solução alcalina (pH>7,0) Ácidos nos alimentos - importância: • Influenciam no sabor, odor, cor, estabilidade, manutenção da qualidade; • A maioria dos alimentos é ligeiramente ácida, uma vez que os produtos alcalinos têm, em geral, sabor desagradável. Uma exceção é a clara de ovo cujo pH chega a alcançar 9,2. Nos alimentos in natura: • Ácidos orgânicos: Características organolépticas e de estabilidade. • Frutas: diferentes graus de acidez e maturação. • Mel (ácidos orgânicos e inorgânicos): limite – 40meqg/Kg • Carnes: indicador de qualidade (pH baixo - ácido lático - carne de má qualidade - dura). Classificação dos alimentos segundo sua acidez: • Pouco ácidos (>4,5): leite, carnes, pescados, alguns vegetais. • Ácidos (4,0 a 4,5): frutas e hortaliças. • Muito ácidos (<4,0): suco de frutas, refrigerantes. Perceba que quanto maior o pH do alimento, mais perecível ele é, menor seu tempo de prateleira. Determinação Potenciométrica: • Método mais preciso e acurado de medir o pH; • Equipamento: potenciômetro, pHmetro, medidores de pH; • Medida de pH nos alimentos: indicação do seu grau de deterioração e/ou qualidade. Uso de indicadores: Indicadores são moléculas orgânicas que mudam de cor com a alteração da concentração hidrogeniônica. Um indicador clássico é a fenolftaleína (meio ácido = incolor. Meio básico = vermelho). Determinação de pH em alimentos: • Produtos líquidos (xaropes e bebidas): leitura direta. • Refrigerantes (gás carbônico): agitação mecânica ou vácuo antes da medida de pH – CO2 forma ácido carbônico. • Bebidas com polpa em suspensão: agitadas – medir o pH imediatamente ou utilizar agitador magnético para obter um resultado homogêneo. • Produtos sólidos e secos (farinhas, pão, macarrão e biscoito): suspensão de 10g de produto em 100ml de água a 100°C e agitação por 30’ - esfriada a 25°C - após decantação: pH do líquido sobrenadante. • Produtos semissólidos (umidade – queijo fresco): maceração e homogeneização - eletrodos dentro por pelo menos 3 lugares diferentes (pH = média). Aplicação da medida da Acidez: 1) Balanceamento ácido-base; 2) Indicação de impureza e qualidade em produtos fermentados; 3) Indicação de deterioração por bactérias; 4) Indicação de deterioração de óleos e gorduras por hidrólise; 5) Critério de identidade de óleos e gorduras; 6) Estabilidade do alimento. 1- Manutenção do balanceamento ácido-base no organismo: • Solutos que alteram o pH: dentro e fora das células; • Desvio da faixa de pH: romper significativamente a estabilidade das membranas das células, estruturas das proteínas e atividades das enzimas. 2- Indicação de pureza e qualidade em produtos fermentados: • Um exemplo é o vinho que é produzido pela fermentação de açúcar para álcool, esse álcool pode sofrer um processo de oxidação, em que o álcool se transforma em um ácido (etanol -> ácido etanoico ou ácido acético) - isso traz um enorme prejuízo a qualidade do vinho, o vinho se torna vinagre (é esperado que os vinhos tenham o pH com valores entre 2,8 e 4). Para evitar esse processo de acidificação algumas empresas adicionam dióxido de enxofre ao vinho (SO2) - quanto mais aditivo, mais rósea a língua fica. 3- Indicação de deterioração por bactérias: • Lactococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Escherichia e Enterobacter: leite. • Lactococcus lactis: vinhos e sucos. • Clostridium: enlatados. 4- Indicação de deterioração de óleos e gorduras por hidrólise dos TAG: • O constituinte predominante de óleos e gorduras é o triacilglicerol (TAG) = triglicerídeos, que são formados por ésteres de álcoois e ácidos graxos. • Quando no processo de fritura com óleos vegetais se aumenta a temperatura acima daquela permitida (180°C) esse óleo pode começar a ser hidrolisado (o triglicerídeo começa a ser hidrolisado) - a hidrólise pode ser chamada de rancificação hidrolítica -> como produtos teremos os ácidos e glicerol – ocasiona o aumento da acidez - alteração do sabor – o glicerol também pode ser convertido em acroleína (substância potencialmente cancerígena). 5- Critério de identidade de óleos e gorduras pela caracterização de AG: • Constituição de gorduras e óleos: mesma AG - diferenças quantitativas e não qualitativas; • Ácidos graxos: caracterização de óleos comestíveis - pureza e/ou adulteração de azeites. • Azeite extra virgem: acidez 0,8% devido a extração mais natural. • Azeite tradicional: acidez 2% devido a extração industrial. • O azeite de oliva é muito indicado para a cocção em detrimento a outros óleos vegetais, pois por ter só uma insaturação esta é menos passível de sofrer diversas vezes a oxidação, como ocorre com os AG poli-insaturados. 6- Estabilidade do alimento/deterioração: ácidos e maior estabilidade: • Alimento deteriorado: sofreu danos por agentes microbianos, químicos ou físicos - inaceitável para o consumo humano – perdas econômicas. • Alimentos mais ácidos tem maior estabilidade em relação ao crescimento de microrganismos e quanto a sua qualidade. • Alimentos muito ácidos (pH<4,0) estão susceptíveis a um crescimento restrito quanto às classes de microrganismos. Já os alimentos de baixa acidez (pH>4,5) tem um aumento na gama de possibilidades de crescimento de microrganismos. Tipos de Ácidos: 1) Encontrados naturalmente: a) Ácidos orgânicos: cítrico, málico, oxálico, succínico, tartárico, isocítrico e fumárico. i) Cítrico: principal constituinte de várias frutas (limão, laranja, figo, pêssego, pera, abacaxi, morango e tomate). ii) Málico: predominantemente em maçã, alface, brócolis e espinafre. iii) Lático: encontrado em alimentos fermentados. iv) Tartárico: uva. b) CO2 e ácido fosfórico: bebidas gaseificadas/carbonatadas. 2) Formados durante a fermentação ou processamento: a) Acético (vinagre), lático (laticínios e picles), ácidos graxos livres (rancificação hidrolítica). 3) Adicionados durante o processamento – aditivos: a) Substância intencionalmente adicionada com a finalidade de conservar, intensificar ou modificar suas propriedades, sem prejudicar o valor nutritivo. b) Importância: i) Conservadores (ácido ascórbico); ii) Antioxidantes (ácidos ascórbico, cítrico e tartárico); iii) Acidulantes (cítrico, fosfórico, lático, tartárico); iv) Melhoradores químicos processamento (ácidos orgânicos) - massa de pão mais fofa (cítrico ou ascórbico). 4) Resultado da deterioração de alimentos: a) Leite e alimentos ricos em gordura. Métodos de Análise de Acidez: • Acidez total/titulável; • Acidez volátil; • Acidez quantificada/qualitativa - cromatografia líquida de alta eficiência. 1- Acidez total ou titulável: • Método volumétrico - titulação (vidrarias – suporte universal, bureta e Erlenmeyer - e soluções - ácidos da amostra + base forte); • Quantidade de ácido total da amostra que reage com base forte de concentração conhecida; • Quantitativo; • Final da titulação - indicador: fenolftaleína - rósea. • Cálculos: N° de mEq (ácido) = N° de mEq (base). • pH ~ 8,0 • HAC + OH -> H2O ----------------- pH de viragem = 7,0 • Alimentos são ácidos fracos!!!!! • HAC + OH -> AC- + H2O • AC- + H2O -> HAC + OH ^^^^ ---------------- essas hidroxilas é que vão elevar o valor do pH. • Amostras coloridas??? PHmetro• PH = 8,2 • Cálculos: N° de mEq (ácido) = N° mEq (base) • Expressa em função do ácido predominante. • Cálculos: o N° de mEq (ácido) = n° de mEq (base) o ma/Ma = Mb . Vb o ma= massa do ácido o Ma= molaridade do ácido o Mb= molaridade da base o vb= volume da base • Interpretação de resultados de valores de pH e da acidez do leite: o Ph 6,6 – 6,8 ---------- °D 15 -18----------------- leite normal (fresco); o Ph 6,9 ------------------ °D <15 ------------------------- leite típico alcalino: leite de vaca com mastite, leite do final da lactação, leite de retenção, leite fraudado com água. o Ph 6,5 – 6,6 ------------ °D 19-20 ----------------- leite ligeiramente ácido: leite do princípio da lactação, leite com colostros, leite em início do processo de fermentação. o Acidez Dornic (°D) é g de ácido lático/ 100 ml • Características/parâmetros do leite: art. 476- considera-se leite normal: o Características normais; o Teor de gordura mínimo de 3%; o Acidez em graus dornic entre 15 e 20; o Densidade a 15°C entre 1,028 e 1,033; o Lactose mínima de 4,3; o Extrato seco desengordurado - mínimo de 8,5%; o Índice crioscópico mínimo 11,5%; Exercício: qual é a acidez total titulável? Em um erlenmeyer, adicionou-se 12 mL de solução de suco de limão 10% (p/v), densidade de 1,03905 g/ml. Na neutralização da acidez, foram consumidos 9 ml de solução de NaOH 0,01M. fc=1,0136. Pelo equilíbrio da reação, verifica-se que para cada mol de ácido cítrico, são necessários 3 mols de NaOH. MM ácido cítrico = 192g/mol. Acidez em ácido cítrico??? N mol NaOH = 0,01M x 1,0136 x 0,009L N mol NaOH = 0,000091224 mol 1 mol ácido cítrico ----- 3 mols NaOH X ---------------------------- 0,000091224 mols X = 0,000030408 mols de ácido cítrico Massa do ácido cítrico: m = 0,000030408 mols x 192 g/mol m = 0,005838 g Solução 10% (p/v) 10 g suco ----- 100 ml solução Y ---------------- 12 ml solução Y = 1,2 g suco Densidade do suco = 1,03905 g/ml 1,03905 g ----- 1 ml 1,2 g ------------- z z = 1,1549 ml de suco 1,1549 ml ----- 0,005838 g ácido cítrico 100 ml --------- w w = 0,51 g % ácido cítrico 2- Acidez volátil: • Separação de ácidos voláteis presentes: ácido acético e traços de ácido fórmico. • O princípio também é a titulação, a qual ocorre antes e depois do aquecimento. • Para isso pode-se usar banho-maria (60°C), destilação simples (p/ temperaturas mais elevadas, e também destilação por arraste a vapor quando há ácidos com diferentes temperaturas de ebulição. No último caso, teremos ao final do processo apenas os ácidos mais voláteis. • Cerveja e vinho – em que a acidez volátil nos confirma: o Se a fermentação ocorrida é a desejada (lático e succínico) o Demonstra a necessidade de adição de SO2 ou pasteurização: acidez volátil de valor elevado. 3- Acidez quanti/qualitativa: • Identificação dos ácidos orgânicos por análise cromatográfica. • Cromatografias podem ser líquidas ou gasosas. • Fases fixa e móveis. • Cromatografia líquida: o Acidez qualitativa (identificação dos ácidos orgânicos por análise cromatográfica); ▪ Cromatografia líquida em coluna: • Filtração molecular (tamanho PM); • Troca iônica (separação por carga); • Fase reversa (polaridade); • Afinidade (interação); ▪ Coletor de fração de amostra -> espectrofotômetro. ▪ Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE/HPLC) • Maior custo, maior precisão • Coluna menor, volume menor, menos solvente.
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