Atividade de água

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Atividade de 
água em 
alimentos
Prof. Delaine Boggione
ATIVIDADE DE ÁGUA
Alterações nos alimentos são provocadas:
Micro-organismos: podem se reproduzir com grande rapidez.
Reações químicas e enzimáticas que se produzem durante o 
armazenamento segue um curso mais lento.
•Ambos os casos: fator principal que determina o grau de deterioração é o 
seu teor de umidade.
Determinação do teor de umidade de alimentos
P = Pa + Pms
Água
Matéria seca
MODO DE EXPRESSAR ‐ TEOR DE UMIDADE:
Teor de umidade em % baseúmida
(comercio e em tabelas de composição dealimentos)
100
ms
bs
P
U =
Pa
Teor de umidade em % baseseca
Cálculos de processo e em trabalhoscientíficos
100
ms
bs
P
U =
Pa
Mudança debase:
U bu
Passar de Ubu paraUbs
100
bu
bs
100 −U
U =
Passar de Ubspara Ubu 100
U bs
U bu
100+Ubs
=
TEOR DE UMIDADE DOALIMENTO
•não é suficiente para prever suaestabilidade.
•Alimentos são instáveis apesar de apresentar um baixo teor de umidade.
•Óleo de amendoim se altera quando o seu teor de umidade supera 0,6 %.
•Amido de batata (20 %). É mais estável apesar de ter um teor de umidade 
mais elevado.
•ATIVIDADE DEÁGUA
•Medida do estado de energia da água em um sistema (Qualitativo). 
Propriedade que não depende da quantidade de material.
•Determina a vida útil de umproduto
•Exemplos de operações unitárias que reduzem a águadisponível.
•Desidratação, evaporação, liofilização ou a concentração por 
congelamento.
REDUÇÃO DA ÁGUA DISPONÍVEL ATRAVÉS DAIMOBILIZAÇÃO.
Substâncias umectantes (glicerol, sorbitol, propilenoglicol, lactato de sódio)
em alimentos de umidade intermediária e a formação de cristais de gelo
durante a congelação.
VALOR DA MONOCAMADA DE BET 
(Brunaer–Emmet–Teller)
•Parte da água de um alimento se encontra fortemente retida em 
pontos específicos: 
•Grupos hidroxílicos dos polissacarídeos 
•Grupos carboxílicos, amínicos e liagações de hidrogênio das proteínas.
Definição:
•Totalidade de água absorvida por todos pontos do alimento
(estatisticamente) com capacidade retê‐la.
•Região de atividade de água igual 0,3:
as moléculas da água estão ligadas a pontos de adsorção primária
(‐COOH).
VALOR DA MONOCAMADA DE BET
Conclusão
Representa o teor de umidade com que o alimento apresenta sua 
máxima estabilidade.
•11 % de água que contem a gelatina. 
•6 % de água que contem o amido. 
•6 % de água que contem a lactose amorfa. 
•Totalidade da água retida pelo leite em pó (3 %).
EFEITO DA Aa SOBRE OS ALIMENTOS
Aa < 0,3 -Zona de adsorção primária
Aa < 0,6 -Inibe praticamente toda atividade microbiana
Aa < 0,7 -Inibe mofos
Aa < 0,8 -Inibe leveduras
Aa < 0,9 -Inibe a maior parte das bactérias
Aa < valores da monocamada de BET,
Atividade microbiana praticamente se detém. (baixa
mobilidade dos substratos que impedem sua difusão até
pontos reativos da enzima).
IMPORTANTE
Interação
Aa
temperatura, 
pH,
concentração deoxigênio 
concentração anidrido 
carbônico, conservadores
químicos
exerce um 
importanteefeito 
inibidor sobre o 
crescimento 
microbiano.
CONCLUSÃO
•O efeito da Aa é potenciada se outros fatores microambientais se
encontram afastados do ótimo correspondente à espécie
microbiana emquestão.
•Mediante combinações de diversos mecanismos de controle de
crescimento microbiano menos drásticos, conservar um alimento
sem perdas apreciáveis em seu valor nutritivo ou características
sensoriais.
FAIXAS DEATIVIDADE DE ÁGUAONDE OCORREAREAÇÃO DETERIORATIVAS
Valores mínimos aproximados de Aa necessários para o 
crescimento de micro-organismos de importância alimentícia.
Microrganismo Aw
Grupos
Bactérias produtoras de alterações 
Leveduras produtoras de alterações 
Mofos produtores de alterações
0,91
0,88
0,80
Bactérias Halofílicas 
Mofos Xerofílicos 
Leveduras Osmofílicas
0,75
0,65
0,60
Organismos específicos
Achromobacter
Aerobacter aerogenes 
Bacillus subtilis
0,96
0,95
0,95
Staphylococcus aureus 
Clostridium botulinum 
Escherichia coli
0,86
0,95
0,96
Pseudomonas 
Saccharomyces
0,97
0,62
Valores mínimos de Aa para o desenvolvimento de alguns micro-organismos
PATÓGENO ATIVIDADE DE AGUAAa)
Campylobacter jejuni 0,990
Aeromonas hydrophila 
Clostridium botulinum tipo E 
Shiguella spp.
Yersinia enterocolítica 
Clostridium botulinum tipo G 
Clostridium botulinum tipo AB
0,970
0,970
0,960
0,960
0,965
0,945
Clostridium perfringens 
Vibrio parahemoliticus 
Salmonella spp.
Escherichia coli 
Listeria monocytogenes 
Bacillus cereus 
Bacillus subtilis
Staphylococcus aureus (anaeróbio)
0,950
0,940
0,940
0,935
0,930
0,930
0,910
0,910
Staphylococcus aureus (aeróbico) 0,860
Importância da atividade de água nos alimentos
a FENÔMENO EXEMPLOS
1,00 Alimentos frescos altamente perecíveis
0,95 Inibição do crescimento de 
Pseudomonas, Clostridium 
perfringes e algumas leveduras
Alimentos com 40% de sacarose ou 7 % de sal: 
salsicha cozida, pão.
0,90 Limite inferior para o crescimento
de bactérias em geral. Inibição do 
crescimento de: Salmonella, Vibrio 
parahaemolyticus, Clostridium
botulinum,
Lactobacillus e algumas leveduras e
fungos.
Alimentos com 55% de sacarose ou 12% de
sal: presunto curado, queijo não muito 
maturado. Alimento de umidade Intermediária
(aw= 0,900,55)
0,85
leveduras
Inibição de muitas espécies de Alimentos com 65% de sacarose, ou
15% de sal: salame, queijos maturados, 
margarina
0,80 Limite para o crescimento de mofos Farinha, arroz (15 a 17 % de água),
E para a atividade da maior parte Doces de frutas, leite condensado, doces
em caldas
0,75 Doces de padaria (15 a 17% de água), produtos 
confeitados (bolos, tortas)
0,70
das enzimas: inibição do
Staphilococcus aureus
Limite inferior de crescimento de 
bactérias halófilas
Limite inferior para o crescimento da 
maior parte dos mofos
xerófilos
0,65 Velocidade máxima da reação de 
Maillard
Aveia industrializada (10% de água) 
caramelos, melaços e frutos secos.
Importância da atividade de água nos alimentos (Aa)
0,60 Limite inferior para o
crescimento de mofos e leveduras
osmófilicos
Frutos secos (15 a 20 % de água) 
caramelos (8% de água), mel
0,55 Começa a desordenar o ácido -
desoxirribonucléico (limite 
inferior compatível com a vida)
0,50
Mínima velocidade de0,40
oxidação
030
Frutos secos (aw = 0 – 0,55) 
especiarias e massas secas
Ovos em pó inteiros (5% de água)
Casca do pão (3 a 5% de água) e 
alimentos similares
0,25 Máxima termorresistência de 
esporos bacterianos
0,20 Leite integral em pó (2 a 3% de água) 
Verduras desidratadas (5% de água) 
Maizena (% de água), amido em pó
ISOTERMAS DESORÇÃO
•Expressão gráfica da relação funcional entre o conteúdo de umidade
de uma substancia e a atividade de água da mesma substância
medidas a uma temperaturaconstante.
HISTERESE
•Variação que em uma determinada isosterma se observa na atividade
de água (dessorção ouadsorção)
•Muito intenso em alguns alimentos (arroz) e é muito importante
quando se pretende determinar o grau de proteção do alimento
contra a captação de umidade ambiental.
•Essa diferença está ligada à existência da monocamada de BET.
ISOTERMAS DESORÇÃO
Varia para cada tipo de alimento e depende: 
estrutura física,
composição químicae
capacidade de retenção de água no alimento.
Adsorção de águamulticamada
consiste da absorção de água nos poros e nos espaços capilares,
da dissolução dos solutos, e finalmente, da atividade mecânica
da água
APLICAÇÃO DAS ISOTERMAS:
➢Identificar em qualAa o alimento é estável;
➢Estimar a velocidade dedesidratação;
➢Identificar a temperatura ótima de armazenamento por 
congelamento de alimentos, ou armazenamento em geral
➢Verificar qual o grau de impermeabilidade dos materiais 
usados na embalagem
FORMAS DE ÁGUA NO ALIMENTO
sua 
sorção
•Divididas em 3 regiões,
•Cada alimento possui 
característica isoterma de 
para cada temperatura.
•Estrutura física, composiçãoquímica e a capacidade de
retenção de água do alimento.
ISOTERMAS DE
SORÇÃO •Primeira parte (região I , ponto A),
•representa a água retida na monocamada, que é
muito estável, não congelável, nem se elimina por
desidratação.
•Unida a grupos ionizáveis ou fortemente polares
•Segunda parte (região II),
•representa a água retida em várias camadas.
•nesta fase também se encontram dissolvidos os 
diversos compostos solúveis;
•A água pode atuar como solvente
•Terceira etapa, a região III
•corresponde à água livre retida na estrutura capilar ou nas células do 
alimento.
•água só se encontra unida mecanicamente e retida somente por forças 
fracas,
•é a que se eliminafacilmente por desidratação e se congela com
facilidade,
•Água livre está disponível para atividade enzimática e crescimento microbiano
•Alimento com uma proporção de água, maior que o ponto B se altera com
facilidade.