CIÊNCIA DOS ALIMENTOS (2)

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CIÊNCIA DOS ALIMENTOS
PROF.A DR.A DANIELA BIRAL DO PRADO FREIRE
Reitor: 
Prof. Me. Ricardo Benedito de 
Oliveira
Pró-Reitoria Acadêmica
Maria Albertina Ferreira do 
Nascimento
Diretoria EAD:
Prof.a Dra. Gisele Caroline
Novakowski
PRODUÇÃO DE MATERIAIS
Diagramação:
Alan Michel Bariani
Thiago Bruno Peraro
Revisão Textual:
Fernando Sachetti Bomfim
Marta Yumi Ando
Produção Audiovisual:
Adriano Vieira Marques
Márcio Alexandre Júnior Lara
Osmar da Conceição Calisto
Gestão de Produção: 
Aliana de Araújo Camolez
© Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114
 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo 
(a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá.
 Primeiramente, deixo uma frase de 
Sócrates para reflexão: “a vida sem desafios 
não vale a pena ser vivida.”
 Cada um de nós tem uma grande 
responsabilidade sobre as escolhas que 
fazemos, e essas nos guiarão por toda a vida 
acadêmica e profissional, refletindo diretamente 
em nossa vida pessoal e em nossas relações 
com a sociedade. Hoje em dia, essa sociedade 
é exigente e busca por tecnologia, informação 
e conhecimento advindos de profissionais que 
possuam novas habilidades para liderança e 
sobrevivência no mercado de trabalho.
 De fato, a tecnologia e a comunicação 
têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, 
diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e 
nos proporcionando momentos inesquecíveis. 
Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino a 
Distância, a proporcionar um ensino de qualidade, 
capaz de formar cidadãos integrantes de uma 
sociedade justa, preparados para o mercado de 
trabalho, como planejadores e líderes atuantes.
 Que esta nova caminhada lhes traga 
muita experiência, conhecimento e sucesso. 
Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira
REITOR
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01
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................................5
1. CONCEITOS BÁSICOS .............................................................................................................................................6
2. ANÁLISE DOS ALIMENTOS .....................................................................................................................................6
2.1 DIFERENÇAS DE MÉTODOS DE ANÁLISES .......................................................................................................... 7
2.1.1 ESCOLHA DO MÉTODO DE ANÁLISE ...................................................................................................................8
3. ANÁLISE CENTESIMAL ............................................................................................................................................8
4. DETERMINAÇÃO DE UMIDADE E CINZAS EM ALIMENTOS ................................................................................9
4.1 DETERMINAÇÃO DE UMIDADE ............................................................................................................................9
4.1.1 MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DE UMIDADE ...................................................................................................9
4.2 DETERMINAÇÃO DE CINZAS OU RESÍDUO MINERAL FIXO ............................................................................. 10
5. ÁGUA ........................................................................................................................................................................ 11
PRINCÍPIOS DA CIÊNCIA DOS ALIMENTOS 
E ÁGUA
PROF.A DR.A DANIELA BIRAL DO PRADO FREIRE
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
CIÊNCIA DOS ALIMENTOS
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5.1 ÁGUA NOS ALIMENTOS ........................................................................................................................................ 12
5.2 ÁGUA LIVRE E ÁGUA LIGADA ............................................................................................................................... 12
5.2.1 ÁGUA LIGADA ...................................................................................................................................................... 13
5.2.2 ÁGUA LIVRE ........................................................................................................................................................ 13
6. ATIVIDADE DE ÁGUA (AW) ..................................................................................................................................... 14
6.1 APLICAÇÃO DO CONCEITO DE ATIVIDADE DE ÁGUA ......................................................................................... 14
6.2 ISOTERMAS DE SORÇÃO ...................................................................................................................................... 15
6.2.1 A APLICAÇÃO DAS ISOTERMAS DE SORÇÃO .................................................................................................. 16
6.2.2 HISTERESE ........................................................................................................................................................ 16
6.3 ATIVIDADE DE ÁGUA E UMIDADE RELATIVA DO AR ......................................................................................... 17
6.4 CONTROLE DA ATIVIDADE DE ÁGUA E PREVENÇÃO DO CRESCIMENTO MICROBIANO ............................. 17
6.5 ATIVIDADE DE ÁGUA E ESTABILIDADE DOS ALIMENTOS ................................................................................ 18
6.6 REDUZIR A ATIVIDADE DE ÁGUA ....................................................................................................................... 19
6.7 MÉTODOS DE ANÁLISES DA ATIVIDADE DE ÁGUA............................................................................................20
CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................................................................... 21
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INTRODUÇÃO
A importância dos alimentos resulta de sua função junto à alimentação e nutrição, 
provém, essencialmente, da qualidade e da quantidade dos nutrientes que contêm. O objetivo da 
ciência dos alimentos é, sobretudo, o estudo dos alimentos e da tecnologia subjacente, envolvendo 
operações desde a obtenção da matéria-prima até o consumo. 
Nesta primeira unidade, abordaremos os conceitos básicos da disciplina de ciência 
dos alimentos e a importância da análise de alimentos. Ainda estudaremos a água, a fim de 
compreender as funções que desempenham nos alimentos.
Bons estudos!
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1. CONCEITOS BÁSICOS 
Listamos, a seguir, alguns conceitos básicos relacionados à Ciência dos Alimentos:
• Ciência dos Alimentos: estuda as características dos alimentos, incluindo propriedades 
químicas, propriedades bioquímicas e propriedades físicas. Estudam-se as causas de sua 
alteração, processamento, conservação e os efeitos sobre a qualidade dos produtos. 
• Tecnologia de Alimentos: é a tecnologia designada a transformar as matérias-primas em 
produtos alimentícios. 
• Bromatologia: o termo é derivado do grego “broma”, que significa alimento, e “logos”, que 
significa ciência. Essa ciência tem como objetivo principal estudar e analisar os alimentos. 
2. ANÁLISE DOS ALIMENTOS
As análises dos alimentos são necessárias para caracterizar as propriedades globais dos 
alimentos, para determinar o papel que cada ingrediente desempenha e para determinar como as 
propriedades dos alimentos são afetadas por várias condições de processamento (por exemplo, 
armazenamento, aquecimento e congelamento). As características dos alimentos são usadas para 
responder perguntas específicas para fins regulatórios e de controle de qualidade.
A análise dos alimentos começou no século XIX, quando analistas como Accum eHassall 
usaram microscópios para identificar componentes alimentares e para detectar adulteração. Com 
o passar do tempo, os consumidores ficaram mais preocupados com a qualidade e a composição 
dos alimentos visando à saúde e ao bem-estar. 
A análise dos alimentos serve para:
• Determinação do conteúdo nutricional dos alimentos;
• Determinação da qualidade dos alimentos produzidos;
• Proteger a saúde dos consumidores;
• Determinação da validade dos produtos;
• Padronização dos produtos no mercado;
• Desenvolvimento de novos produtos.
A análise dos alimentos é um ponto importante para ser estudado na ciência dos 
alimentos e, em face da sua importância, será apresentada a diferença dos métodos convencionais 
e instrumentais de análise.
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2.1 Diferenças de Métodos de Análises
A análise dos alimentos pode ser obtida por métodos convencionais, comumente 
utilizados, não sendo necessário o uso de nenhum equipamento sofisticado. Já os métodos 
instrumentais necessitam do suprimento de equipamentos modernos e sofisticados para fazer as 
análises.
MÉTODOS CONVENCIONAIS MÉTODOS INSTRUMENTAIS
Vantagens:
	Economicamente viável.
	Utilizam materiais comuns de 
laboratórios e reagentes.
Vantagens:
	Grande exatidão.
	Rendimento no trabalho.
	Rapidez analítica.
	Automatização da análise.
Desvantagens:
	Falta de sensibilidade do método.
Desvantagens:
	Alto custo de aquisição e 
manutenção dos equipamentos.
	Necessidade de pessoal treinado.
Quadro 1 – Diferenças dos métodos de análises. Fonte: A autora.
 
Figura 1 - Materiais usados em métodos convencionais de análises. Fonte: Wikipédia (2007).
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2.1.1 Escolha do método de análise
 
A escolha do método depende do produto alimentício a ser analisado, pois determinado 
método pode ser mais eficaz para um tipo de alimento e não prover bons resultados para outro. 
A técnica selecionada também depende do motivo da realização da análise. Portanto, é necessário 
selecionar a técnica mais apropriada para a aplicação específica. Muitas vezes, é indispensável 
consultar publicações científicas e técnicas.
3. ANÁLISE CENTESIMAL
A análise centesimal é o termo normalmente usado na área de alimentos e expressa como 
o conteúdo (%) inclui: teores de umidade, cinzas, lipídeos, proteínas, carboidratos e fibras. A 
composição a partir da qual o alimento é classificado é mostrada a seguir:
 
Figura 2 - Componentes analisados na análise centesimal. Fonte: A autora.
O processo de amostragem é uma etapa muito importante de preparação das 
amostras para serem analisadas no laboratório. É a garantia da confiabilidade dos 
dados e a representatividade da amostra em relação à totalidade do material a ser 
analisado.
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4. DETERMINAÇÃO DE UMIDADE E CINZAS EM 
ALIMENTOS
 
4.1 Determinação de Umidade 
A determinação da umidade é uma das análises mais importantes e usadas em alimentos. 
A umidade do alimento é a determinação da água total contida no alimento. O excesso de 
umidade em alimentos de origem vegetal, por exemplo, permite a ação de enzimas, podendo 
causar a degradação de constituintes químicos, além de possibilitar o desenvolvimento de 
microrganismos. 
4.1.1 Métodos de determinação de umidade
São métodos de determinação de umidade:
• Físicos: Secagem; Liofilização; Micro-ondas;
• Químicos: Destilação (solventes orgânicos; Karl Fischer).
A umidade é eliminada do alimento, principalmente, pelo método mais comum e simples, 
que é o de secagem em estufa. O aquecimento direto da amostra pode ser feito por diferentes 
combinações de tempo e temperatura, por exemplo, a 135 ºC por 2 horas ou 105 ºC por 16 horas. 
A umidade é determinada pelo peso seco, ou seja, admitindo-se que a perda de peso corresponda 
ao peso da água perdida. 
Figura 3 - Equipamento de secagem por estufa utilizado para determinação de umidade. Fonte: Miranda (2017).
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4.2 Determinação de Cinzas ou Resíduo Mineral Fixo
Cinza se refere a qualquer material inorgânico, como, por exemplo, minerais presentes 
nos alimentos. A matéria orgânica, após o aquecimento à temperatura de aproximadamente 600 
ºC, é transformada em CO2, H2O etc. A determinação da cinza fornece somente uma estimativa 
da proporção da amostra em elementos minerais. 
A cinza nos alimentos é formada principalmente de cálcio, magnésio, potássio, sódio, 
ferro, cobre, cobalto, alumínio e outros. 
Geralmente, qualquer alimento natural terá menos de 5% de cinzas no conteúdo, enquanto 
alguns alimentos processados podem ter um teor de cinzas de mais de 10%.
A determinação do teor de cinzas é importante por vários motivos:
• Rotulagem nutricional: a concentração e o tipo de minerais presentes devem ser 
frequentemente estipulados no rótulo de um alimento.
• Qualidade: a qualidade de muitos alimentos depende da concentração e do tipo de 
minerais que eles contêm.
• Nutrição: alguns minerais são essenciais para uma dieta saudável. 
Por meio do aquecimento para determinação de cinza, alguns minerais podem 
parcial ou totalmente ser eliminados pelo calor ou sofrer redução por volatilização. 
Desse modo, o binômio tempo e temperatura tem que ser controlado.
A determinação de cinzas pode ser vista no vídeo Composição 
Centesimal - Determinação da Fração Cinza, de 2016. Disponível 
em: 
https://www.youtube.com/watch?v=mbWOYxryGsU&t=10s. 
Acesso em: 4 ago. 2019. 
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5. ÁGUA
A água é a única substância mais abundante na natureza. A molécula de água é composta 
por um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio, apresenta uma polarização, ou seja, um 
dos extremos é mais positivo e o outro é mais negativo pela distribuição desigual da densidade de 
elétrons. O átomo de oxigênio compartilha um elétron com cada um dos átomos de hidrogênio. 
A ligação entre os dois átomos de hidrogênio forma um ângulo de 104,5°.
Figura 4 - Molécula da água e seu ângulo de ligação. Fonte: A autora.
 Uma atração eletrostática entre as cargas positivas parciais dos átomos de 
hidrogênio e a carga negativa parcial do átomo de oxigênio resulta na formação de uma ligação 
chamada de ponte de hidrogênio, que confere forte coesão entre as moléculas. 
Figura 5 - Configuração tetraédrica de moléculas de água unidas por pontes de hidrogênio. Fonte: SlideShare (2012).
 
Devido a essas quatro linhas de força, cada molécula de água é capaz de fazer ligações do 
tipo pontes de hidrogênio com quatro outras moléculas de água (Figura 5). A capacidade da água 
de estabelecer pontes de hidrogênio explica suas propriedades pouco comuns, como altos pontos 
de fusão e ebulição, tensão superficial e outras. 
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5.1 Água nos Alimentos
 
A água está presente em praticamente todos os gêneros alimentícios. No alimento, o 
conteúdo de água influencia em fatores, tais como:
Figura 6 - Fatores que influenciam no conteúdo de água no alimento. Fonte: A autora. 
O alimento, pela sua quantidade de água disponível, pode ser classificado como alimento 
perecível, que é o termo empregado para nomear a facilidade com que o alimento se deteriora. 
Apresenta alto teor de água, por exemplo, carnes, frutas, legumes e vegetais. 
5.2 Água Livre e Água Ligada
 
A água que pode ser extraída facilmente dos alimentos é conhecida como água livre, 
enquanto a água que não pode ser extraída facilmente é denominada água ligada.
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5.2.1 Água ligada
 
A água ligada é conceituada como a água emcontato com solutos e outros constituintes 
não aquosos, que expõe mobilidade reduzida e que não congela a - 40 ºC. 
Existem vários graus de ligação da água:
• Água constitucional: é a primeira camada da água adjacente mais fortemente ligada aos 
constituintes não aquosos do alimento. 
• Água vicinal: é a próxima camada de água adjacente à água constitucional. 
• Água multicamadas: é a água ligada de forma mais fraca aos constituintes não aquosos do 
alimento, mas não permite comportar-se como água pura.
Figura 7 - Água ligada a proteínas e carboidratos. Fonte: SlidePlayer (2015).
5.2.2 Água livre
A água livre no alimento é a água que apresenta as mesmas propriedades da água pura, 
que está disponível para crescimento de microrganismos e para reações enzimáticas. 
ÁGUA LIVRE ÁGUA LIGADA
Permite o desenvolvimento de 
microrganismos.
Não permite o desenvolvimento de 
microrganismos.
Está disponível para reações químicas.
Não utilizável como solvente para sais e 
açúcares.
Eliminada com facilidade. Mais difícil de ser eliminada.
Quadro 2 – Diferenças entre água livre e água ligada. Fonte: A autora.
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6. ATIVIDADE DE ÁGUA (AW)
A atividade de água é a disponibilidade de água livre presente no alimento. 
Atividade de água, Aw, é definida como:
Aw=p/p0
onde p é a pressão parcial de vapor de água na superfície do alimento (sólida ou líquida) 
e p0 é a pressão parcial de vapor de água na superfície da água pura. 
Logo, a água presente nos alimentos desempenha uma pressão de vapor, que depende da 
quantidade de água, da concentração de solutos na água e da temperatura. 
Figura 8 - Representação da definição de atividade de água. Fonte: Adaptado de SlideShare (2014). 
É uma propriedade importante que é usada para prever a estabilidade e a segurança dos 
alimentos em relação ao crescimento microbiano, taxas de reações deteriorantes e propriedades 
químicas/físicas.
No alimento, a atividade de água sempre será menor que 1, pois os seus constituintes 
diminuem a mobilidade da água.
6.1 Aplicação do Conceito de Atividade de Água
Ao medir e controlar a atividade da água dos alimentos, é possível prever:
• Quais são os microrganismos considerados potenciais fontes de deterioração e infecção; 
• A estabilidade química dos alimentos; 
• Minimizar reações de escurecimento não enzimáticas e reações de rancidez oxidativa; 
• Prolongar a atividade de enzimas e vitaminas em alimentos; 
• Otimizar as propriedades físicas dos alimentos, como textura e prazo de validade.
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6.2 Isotermas de Sorção 
Isoterma de sorção é a relação entre a atividade de água e umidade do produto em uma 
determinada temperatura. Cada alimento tem uma isoterma única, representada por gráfico, 
portanto é indispensável à determinação experimental das curvas de sorção para cada tipo de 
produto. 
Essa curva isotérmica pode ser obtida por:
• Isotérmica de adsorção: é obtida colocando um material completamente seco em várias 
atmosferas, aumentando a umidade relativa e medindo o ganho de peso devido à captação 
de água.
• Isotérmica de dessorção: é obtida colocando um material úmido sob as mesmas umidades 
relativas, sendo medida a perda de peso, pela saída de água. 
Figura 9 - Curvas de isotermas de adsorção. 1 - sacarose em pó, 2 - vegetal em pó, 3 - café, 4 - carne de porco em pó, 
5 - amido de arroz. Fonte: Fennema (1996).
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6.2.1 A aplicação das isotermas de sorção 
A aplicação das isotermas de sorção permite:
Figura 10 - Aplicabilidade das isotermas de sorção. Fonte: A autora.
6.2.2 Histerese 
 
Histerese é a diferença existente entre as duas curvas. Ao se observar a região da histerese, 
verifica-se que, em um dado valor de atividade de água, o conteúdo de umidade da amostra 
é maior durante a dessorção do que na adsorção. Esse fato é individualmente importante nos 
produtos desidratados, que devem ser reidratados para sua comercialização.
Figura 11 - Representação das isotermas de adsorção e dessorção. Fonte: Park e Nogueira (1992).
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6.3 Atividade de Água e Umidade Relativa do Ar
A atividade de água de um alimento e a umidade relativa do ar no qual se encontra tendem 
sempre a equilibrar-se e, por isso, é comum expressar-se como umidade relativa de equilíbrio (%) 
(URE):
Umidade relativa do equilíbrio é definida como:
Aw=URE/100
Essa relação entre a umidade relativa do ar e a atividade de água nos possibilita predizer 
os alimentos que ganham ou perdem água quando expostos ao ar ou a uma umidade específica. 
6.4 Controle da Atividade de Água e Prevenção do 
Crescimento Microbiano 
 
Os microrganismos dependem da água para o crescimento. Eles absorvem a água do 
alimento movendo-a através da membrana celular. Esse mecanismo de movimento da água 
depende de um gradiente de atividade da água. Quando a atividade da água fora da célula se 
torna baixa o suficiente, causa estresse osmótico, a célula não pode absorver água e fica inativa. 
Os microrganismos não são eliminados, apenas tornam-se incapazes de crescer o suficiente para 
causar infecção. 
A umidade relativa do ar e a atividade de água dos alimentos estão presentes 
no nosso dia a dia. Diante desse contexto, responda: O que você espera do 
comportamento do mamão em ambiente de umidade relativa baixa? O que você 
espera do comportamento do açúcar em ambiente de umidade relativa alta? 
Para mais informações sobre o teor de umidade e atividade de água nos alimentos, 
leia o artigo: 
LIMA, E. J.; SANT´ANA, L. S. Determinação de atividade de água, umidade e sal 
em peixes salgados e secos importados. Brazilian Journal of Food Technology, 
Campinas, v. 14, n. 2, p. 125-129, 2011. Disponível em: https://repositorio.unesp.
br/bitstream/handle/11449/137323/ISSN1981-6723-2011-14-02-125-129.
pdf?sequence=1&isAllowed=y.
https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/137323/ISSN1981-6723-2011-14-02-125-129.pdf?sequence=1&isAllowed=y
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Diferentes microrganismos lidam com o estresse osmótico de diferentes maneiras (Tabela 1). É 
por isso que existem diferentes limites de crescimento para cada microrganismo. Alguns tipos de 
fungos e leveduras se adaptaram para suportar níveis muito baixos de atividade de água. 
Tabela 1 - Limites de crescimento da atividade da água para os microrganismos mais comuns. Fonte: Adaptado de 
Pratap (2019).
6.5 Atividade de Água e Estabilidade dos Alimentos
A maioria dos alimentos tem uma atividade de água acima de 0,90 e isso fornecerá 
umidade suficiente para o crescimento de bactérias, leveduras e fungos. Se a atividade de água 
estiver na faixa de 0,40 a 0,80, é possível que a velocidade das reações químicas e enzimáticas 
aumente devido à elevação nas concentrações dos reagentes. Em regiões de atividade de água 
menor ou igual a 0,60, o crescimento de microrganismo é mínimo. 
Assim, a atividade da água é útil na previsão da segurança e estabilidade dos alimentos em 
relação ao crescimento microbiano, taxas de reação química/bioquímica e propriedades físicas.
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Um gráfico global de estabilidade (Figura 12) dos alimentos mostra esses fatores em 
função da atividade da água. 
Figura 12 - Rapidez de deterioração dos alimentos versus atividade de água. Fonte: Adaptado de Labuza (1975).
6.6 Reduzir a Atividadede Água 
A redução da atividade de água de um produto alimentício pode ser alcançada por meio 
de vários métodos. O mais óbvio é pela remoção parcial de água no produto alimentício usando 
uma variedade de operações ou processos unitários. Os fatores que influenciam a atividade de 
água são: 
• Secagem: a atividade da água é reduzida pela remoção física da água (por exemplo, carne 
seca).
• Solutos: a atividade da água é reduzida pela adição de solutos como sal ou açúcar (por 
exemplo: compotas).
• Congelamento: a atividade da água é reduzida pelo congelamento (por exemplo, a água é 
removida na forma de gelo).
• Combinação: um ou mais dos itens acima podem ser combinados para uma maior 
influência na atividade da água (por exemplo: salga e secagem de peixe).
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6.7 Métodos de Análises da Atividade de Água
A indústria de alimentos deve, portanto, decidir qual parâmetro de medição é mais bem 
adequado aos seus produtos e processos. 
Vários métodos podem ser empregados para determinação da água, incluindo: 
gravimétrico, volumétrico e químico. Por exemplo, as técnicas gravimétricas dependem 
simplesmente da diferença, em peso, da amostra seguida por um tratamento de secagem 
apropriado. Já os aparelhos analisadores de atividade de água são os mais precisos, rápidos e 
simples de operar.
 
Figura 13 - Aparelhos analisadores de atividade de água. Fonte: Decagon Devices (2019).
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nesta unidade, pudemos conhecer os conceitos básicos da ciência dos alimentos e a 
importância das análises dos alimentos. Além disso, a água é o constituinte mais abundante 
dos alimentos e, em termos de segurança alimentar, o mais significativo, sendo um parâmetro 
respeitável na área de alimentos. 
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02
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ...............................................................................................................................................................24
1. LIPÍDEOS ..................................................................................................................................................................25
1.1 COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA DOS LIPÍDEOS .....................................................................................................25
1.1.1 ÁCIDOS GRAXOS ...................................................................................................................................................25
1.1.1.1 ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS .........................................................................................................................26
1.1.1.2 ÁCIDOS GRAXOS INSATURADOS .....................................................................................................................26
2. REAÇÕES QUÍMICAS ..............................................................................................................................................28
2.1 REAÇÃO DE HIDROGENAÇÃO ..............................................................................................................................28
2.1.1 A GORDURA TRANS .............................................................................................................................................29
2.2 REAÇÃO DE INTERESTERIFICAÇÃO .................................................................................................................... 31
3. RANCIDEZ ............................................................................................................................................................... 31
LIPÍDEOS, RANCIDEZ DOS LIPÍDEOS E 
CARBOIDRATOS 
PROF.A DR.A DANIELA BIRAL DO PRADO FREIRE
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
CIÊNCIA DOS ALIMENTOS
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3.1 RANCIDEZ HIDROLÍTICA ....................................................................................................................................... 31
3.2 RANCIDEZ OXIDATIVA ..........................................................................................................................................32
3.2.1 FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DE OXIDAÇÃO ..................................................................................32
3.2.2 PREVENÇÃO OU RETARDAÇÃO DA OXIDAÇÃO LIPÍDICA ..............................................................................33
3.3 DETERMINAÇÃO DA GORDURA BRUTA ............................................................................................................33
4. CARBOIDRATOS ......................................................................................................................................................34
4.1 CLASSES DE CARBOIDRATOS ..............................................................................................................................34
4.2 AÇÚCAR REDUTOR ...............................................................................................................................................34
4.3 AÇÚCAR INVERTIDO .............................................................................................................................................35
4.4 AMIDO ...................................................................................................................................................................35
4.4.1 GELATINIZAÇÃO DO AMIDO ..............................................................................................................................36
4.4.2 RETROGRADAÇÃO DO AMIDO ..........................................................................................................................37
4.5 PECTINAS ..............................................................................................................................................................37
4.6 A REAÇÃO DE MAILLARD ....................................................................................................................................38
4.6.1 FATORES PARA OCORRÊNCIA DA REAÇÃO DE MAILLARD ............................................................................38
4.7 CARAMELIZAÇÃO ..................................................................................................................................................39
CONSIDERAÇÕES FINAIS ...........................................................................................................................................40
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INTRODUÇÃO
Nesta unidade, estudaremos os lipídeos e os carboidratos. Aprenderemos a importância 
e composição dos lipídeos, reações químicas, aspectos da qualidade e procedimento para 
determinação em laboratório. Além disso, a unidade em questão visa estudar os carboidratos, sua 
estrutura, classificação e propriedades funcionais. Em seguida, as transformações que sofrem pela 
ação do calor, basicamente o escurecimento não enzimático, e ainda estudaremos em especial o 
amido, o polissacarídeo de maior interesse na indústria de alimentos. 
Bons estudos!
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1. LIPÍDEOS
Lipídeos são grupos heterogêneos de substâncias que são insolúveis em água, mas são 
solúveis em solventes orgânicos, como o éter ou clorofórmio. A classificação das estruturas dos 
lipídeos é possível com base nas propriedades físicas, portanto o termo “gordura” é comum 
para descrever os lipídeos que são sólidos ou pastosos na temperatura ambiente, ou seja, na 
temperatura de 25 ºC, enquanto o termo “óleo” é usado para descrever os lipídeos que são líquidos 
na temperatura ambiente. 
1.1 Composição e Estrutura dos Lipídeos
1.1.1 Ácidos graxos
Os ácidos graxos são constituídos por cadeias de hidrocarbonetosque terminam com 
agrupamento carboxila. Os ácidos graxos contendo ligações simples entre os carbonos são 
considerados saturados; assim, quando alguma das ligações for dupla ou tripla, os ácidos graxos 
são insaturados. Outra divisão muito frequente é a que se refere ao comprimento da cadeia: curta 
(4 e 12), média (12 e 16) e longa (mais de 16) átomos de carbono. 
Ácidos graxos não são encontrados em estado livre na natureza; comumente existem em 
combinação com glicerol (um álcool) na forma de triglicerídeos.
Os triglicerídeos são os principais componentes da maioria dos alimentos, 
constituindo tipicamente mais de 95 a 99% do total de lipídeos presentes. 
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1.1.1.1 Ácidos graxos saturados 
Os ácidos graxos saturados mais comuns, encontrados em muitos óleos e gorduras de 
origem vegetal e animal, contêm entre 4 e 22 átomos de carbono na sua estrutura.
Tabela 1 - Principais ácidos graxos saturados encontrados em alimentos. Fonte: Adaptado de Coultate (2004).
1.1.1.2 Ácidos graxos insaturados
O ácido graxo monoinsaturado mais comum é o ácido oleico, ômega 9, embora mais de 
100 ácidos graxos monoinsaturados tenham sido identificados na natureza. Apresenta uma dupla 
ligação na cadeia carbônica e a maioria da posição da dupla ligação localiza-se entre os carbonos 
9 e 10. 
Os ácidos graxos poli-insaturados apresentam mais de uma dupla ligação em sua cadeia 
carbônica e estão muitos presentes em óleos de origem vegetal e peixes. O corpo humano é capaz 
de produzir todos os ácidos graxos de que precisa, exceto dois: ácido alfa-linolênico, um ácido 
graxo ômega-3, e o ácido linoleico, um ácido graxo ômega-6, sendo que o primeiro apresenta a 
sua primeira dupla ligação entre o 3º e o 4º carbonos, enquanto o ômega 6 apresenta a primeira 
dupla ligação entre o 6º e o 7º carbonos, a partir do último grupo metílico da molécula. São 
considerados ácidos graxos essenciais, porque são necessários para a saúde humana; assim, 
devem ser obtidos a partir de fontes alimentares.
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Tabela 2 - Principais ácidos graxos insaturados encontrados em alimentos. Fonte: Adaptado de Ribeiro e Seravalli 
(2015).
Ácidos graxos insaturados com uma ou mais duplas ligações podem adotar dois tipos de 
isomeria: a de posição ou a geométrica. A isomeria de posição está relacionada com a localização 
das duplas ligações ao longo da cadeia, como mostrado anteriormente. Já a isomeria geométrica é 
expressa como configurações cis e trans. As ligações duplas cis têm os dois átomos de hidrogênio 
no mesmo lado da molécula, enquanto, na configuração trans, eles estão em lados opostos da 
molécula. 
Para mais informações sobre os ácidos graxos ômega 3 e ômega 
6, leia o artigo:
MARTIN, C. A. et al. Ácidos graxos poli-insaturados ômega-3 
e ômega-6: importância e ocorrência em alimentos. Rev. Nutr. 
Campinas, v. 19, n. 6, p. 761-170, 2006. Disponível em: 
http://www.scielo.br/pdf/rn/v19n6/10.pdf.
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Figura 1 - Diferenças dos isômeros cis e trans. Fonte: A autora.
2. REAÇÕES QUÍMICAS
 
2.1 Reação de Hidrogenação 
Os ácidos graxos insaturados, na indústria de alimentos, podem ser convertidos em 
ácidos graxos saturados pela reação de hidrogenação. A adição de um gás hidrogênio e de um 
catalisador sólido (níquel) a um alceno (insaturado) resulta em um alcano (saturado) sob altas 
temperaturas. A isomeração de cis (instável) para trans ocorre sob as condições extremas do 
processo de hidrogenação. Uma reação de hidrogenação simples é:
Figura 2 - Reação de hidrogenação. Fonte: A autora.
 
Os óleos vegetais que foram parcialmente hidrogenados estão agora parcialmente 
saturados, o ponto de fusão aumenta à temperatura ambiente. Além disso, produz-se perda 
dos ácidos graxos essenciais e, portanto, será necessário repô-los para que o valor nutritivo seja 
adequado. 
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2.1.1 A gordura TRANS
A gordura trans artificial vem de alimentos que contêm óleo parcialmente hidrogenado. 
Muitas vezes, os fabricantes de alimentos usam gordura trans artificial em produtos alimentares 
porque é barato e aumenta a vida útil do alimento, estabilidade e textura. Os alimentos que podem 
conter gordura trans artificial incluem frituras salgadinhos (como pipoca de micro-ondas), pizzas 
congeladas e margarinas.
Figura 3 - Representação do alimento “margarina” com gordura hidrogenada. Fonte: Mundo Educação (2019).
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As gorduras trans aumentam os níveis de colesterol ruim (LDL) e reduzem os níveis 
de colesterol bom (HDL). Comer gorduras trans aumenta o risco de desenvolver 
doenças cardíacas. Também estão associadas a um risco maior de desenvolver 
diabetes tipo 2.
No Brasil, o Regulamento Técnico sobre Rotulagem Nutricional de Alimentos 
Embalados, RDC nº 360, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), 
publicada em 23/12/2003, estabeleceu obrigatoriedade da informação nutricional 
da quantidade de gordura trans (em mg) por porção do alimento comercializado 
no país (Figura 4).
 
Figura 4 - Representação da informação nutricional de um rótulo de alimento. Fonte: Food Safety 
Brasil (2010).
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2.2 Reação de Interesterificação
A interesterificação de óleos comestíveis na indústria geralmente envolve, pelo menos, dois 
tipos de óleos que possuem diferentes composições de ácidos graxos. A interesterificação clássica 
é caracterizada pela aplicação de um produto químico catalisador como, por exemplo, o hidróxido 
de sódio. A interesterificação envolve três etapas: pré-tratamento do óleo, reação com o catalisador 
e inativação do catalisador. Consiste na secagem do óleo ou gordura sob pressão reduzida à 
temperatura de 120-150 °C, resfriamento à temperatura de processo de aproximadamente 65 °C e 
introdução do catalisador. Em seguida, no período de reação, o catalisador é inativado por adição 
de água ou ácido no sistema. Portanto, obtêm-se as gorduras hidrogenadas, com composição 
similar às de ocorrência natural em alimentos, como, por exemplo, a gordura do cacau. 
3. RANCIDEZ 
A deterioração de gorduras e óleos é denominada de “ranço”.
3.1 Rancidez Hidrolítica
As gorduras são hidrolisadas por enzimas, estresse térmico ou ação química, a liberação 
de ácidos graxos livres de triglicerídeos causa odores indesejáveis. Esse processo é chamado 
rancidez hidrolítica. A hidrólise separa as cadeias de ácidos graxos, ou seja, rompem a ligação 
éster dos lipídeos, liberando ácidos graxos. Esses ácidos graxos livres podem então sofrer mais 
auto-oxidação, levando à rancidez oxidativa. 
Um exemplo de rancidez hidrolítica é o da gordura de produtos lácteos, liberando ácidos 
graxos odoríficos de cadeia curta. Por exemplo, no leite de coco.
Assim, as formas de evitar são:
• Eliminação da água do lipídeo; 
• Uso de temperatura baixa;
• Evitar uso prolongado do mesmo lipídeo. 
A interesterificação pode ser empregada como tecnologia alternativa à 
hidrogenação, para produzir gorduras sólidas, por exemplo, para margarinas e 
gorduras com baixo teor de ácidos graxos trans.
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3.2 Rancidez Oxidativa
A rancidez oxidativa é uma das principais causas de deterioração dos alimentos, envolve 
etapas de reações químicas, que ocorrem entre o oxigênio atmosférico e os ácidos graxos dos 
lipídeos. 
O oxigênio é oito vezes mais solúvel em gorduras do que na água; assim, a oxidação 
resultante dessa exposição é a principal causa de rancidez. A oxidação ocorre, principalmente, 
com gordurasinsaturadas por um processo mediado por radicais livres. Esses processos químicos 
podem gerar óleos rançosos, responsáveis por produzir odores e sabores desagradáveis. Esse 
processo é chamado de auto-oxidação ou ranço oxidativo.
O início da oxidação lipídica decorre da separação de um átomo de hidrogênio por 
espécies reativas, como um radical hidroxila, podendo conduzir à inicialização da oxidação 
lipídica. 
1. RH→ R• + H
RH é um ácido graxo insaturado
R• é um radical livre formado 
Após a inicialização, ocorrem as reações de propagação, o oxigênio atmosférico reage 
com os radicais livres gerando radicais peróxi, ROO•.
2. R• + O2 →ROO• 
Dessa maneira, com o esgotamento dos substratos, as reações de propagação vão 
cessando e inicia-se a terminação, que ocorre quando dois radicais livres interagem entre si, para 
formar diversas substâncias. Os principais produtos finais da oxidação lipídica compreendem os 
derivados da decomposição de hidroperóxidos, como álcoois, aldeídos, cetonas, ésteres e outros 
hidrocarbonetos. 
3.2.1 Fatores que afetam a velocidade de oxidação
Figura 5 - Representação dos fatores que afetam a velocidade de oxidação lipídica. Fonte: A autora. 
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3.2.2 Prevenção ou retardação da oxidação lipídica
Os antioxidantes são adicionados aos alimentos que contêm gordura, a fim de retardar o 
desenvolvimento de rancidez devido à oxidação.
• Antioxidantes naturais: os antioxidantes naturais incluem flavonoides, polifenóis, ácido 
ascórbico (vitamina C) e tocoferóis (vitamina E). Mas são considerados de curta duração. 
• Antioxidantes sintéticos: antioxidantes sintéticos incluem Butil hidroxianisol (BHA) e 
Butil hidroxitolueno (BHT). Apresentam maior prazo de validade e melhor ação.
• Adição de agentes sequestrantes: os agentes sequestrantes ligam-se aos metais, impedindo-
os de catalisar a auto-oxidação. Exemplos de agentes sequestrantes incluem EDTA (ácido 
etileno-diamino tetracético) e ácido cítrico.
3.3 Determinação da Gordura Bruta 
O método mais comumente empregado é o gravimétrico após a extração por meio de 
solventes orgânicos, por exemplo, éter. Os lipídeos solúveis contidos em uma amostra seca são 
dissolvidos através da extração com éter, o qual é, então, evaporado dessa solução gordurosa. O 
resíduo resultante é pesado, sendo chamado de gordura bruta. 
Método a quente: é assim chamado porque a extração é feita com a temperatura mais 
elevada, usando, no caso, um éter de petróleo como solvente cujo ponto de ebulição está entre 40 
e 60 ºC. A extração é realizada entre 4 e 16 horas no extrator. 
Método a frio: faz-se a extração e usa-se o éter sulfúrico como solvente, cujo ponto de 
ebulição é de 35 ºC, sendo feita em aproximadamente 24 horas. 
Figura 6 - Representação da extração do óleo vegetal usando o extrator Soxhlet. Fonte: Wikipedia (2006).
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4. CARBOIDRATOS
O termo “carboidrato” vem do fato de que, quando você aquece açúcares, você obtém 
carbono e água, ou seja, são poli-hidroxialdeídos (aldoses) ou poli-hidroxicetonas (cetoses). 
4.1 Classes de Carboidratos
Os monossacarídeos são poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas de cadeia linear 
(por exemplo, glicose, frutose e galactose).
Os dissacarídeos consistem em duas unidades de monossacarídeos ligados entre si por 
uma ligação covalente (por exemplo, sacarose, maltose e lactose).
Os oligossacarídeos contêm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos (por exemplo, o 
trissacarídeo “rafinose”).
Os polissacarídeos contêm cadeias muito longas de centenas ou milhares de unidades 
de monossacarídeos, que podem ser em cadeias retas ou ramificadas (por exemplo, celulose, 
glicogênio e amido). 
4.2 Açúcar Redutor
São os açúcares que possuem um grupo cetônico ou aldeído livre (Figura 7), são 
classificados como açúcares redutores. Assim, eles podem ser oxidados (doam elétrons) como 
um agente redutor para outra molécula. 
Figura 7 - Representação do açúcar redutor. Fonte: A autora.
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4.3 Açúcar Invertido
Um açúcar invertido consiste na hidrólise de sua molécula, seja por via enzimática 
(invertase), seja por procedimentos físico-químicos, por exemplo, ácido clorídrico a temperatura 
elevada. O termo “inversão” refere-se ao poder rotatório da solução quando ocorre a hidrólise, por 
exemplo, da sacarose é -66,5º, enquanto do açúcar invertido é de -20º. O fenômeno da inversão 
provoca o aumento do sabor doce e solubilidade do açúcar. 
Figura 8 - Açúcar invertido. Fonte: Wikipedia (2012).
4.4 Amido 
Os grãos de cereais (trigo, arroz, milho, aveia, cevada), bem como os tubérculos, como as 
batatas, são ricos em amido. O amido pode ser separado em duas frações – amilose e amilopectina. 
Amidos naturais são misturas de amilose (10-20%) e amilopectina (80-90%).
Na amilose, as moléculas de D-glicose estão unidas por ligações glicosídicas α-1,4. No 
grânulo de amido, a amilose é encontrada na forma cristalizada, e as moléculas estão ligadas 
por pontes de hidrogênio. A molécula de amilopectina é ramificada, já que, em certos pontos 
da molécula, apresenta ligações α-1,6. Durante a cocção, a amilopectina absorve muita água e é 
responsável, em parte, pelo inchamento dos grânulos de amido. 
Figura 9 - Representação dos constituintes do amido. Fonte: SlideShare (2015). 
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4.4.1 Gelatinização do amido 
O amido tem propriedades e funcionalidades térmicas únicas que permitiram sua ampla 
utilização em produtos alimentícios e aplicações industriais. Quando aquecido em água, o 
grânulo causa pequeno inchamento e sofre um processo de transição, as moléculas de amido 
vibram, rompendo as ligações intermoleculares, estabelecendo pontes de hidrogênio com a água, 
conhecidos como gelatinização. 
Figura 10 - Gelatinização do amido. Fonte: Moresco (2016).
No Brasil, temos a comercialização de produtos nomeados como “amido” e “fécula”. 
O amido refere-se aos produtos amiláceos quando extraídos das partes aéreas 
comestíveis dos vegetais. Já a fécula refere-se ao produto amiláceo extraído das 
partes subterrâneas comestíveis dos vegetais. Diante desse contexto, responda: 
Como podemos nomear os produtos que vêm da mandioca? 
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4.4.2 Retrogradação do amido
Após a gelatinização do amido, ocorre o resfriamento, os componentes lineares (amilose) 
podem formar um precipitado de natureza cristalina e expulsão da água existente entre as 
moléculas (sinérese); esse fenômeno é conhecido como retrogradação. A retrogradação é mais 
provável de ocorrer em um amido com alto teor de amilose, baixas temperaturas e faixa de pH 
5-7. Resultam em redução de volume, aumento da firmeza do gel e sinérese. 
Figura 11 - Retrogradação do amido. Fonte: Adaptado de Food Network Solution (2019).
4.5 Pectinas
Estruturalmente, as moléculas de pectina são constituídas de uma cadeia principal linear 
de unidades repetidas de α-D-ácidos galacturônicos unidos por ligações glicosídicas α -1,4, 
encontrados na lamela média das células vegetais. A pectina é capaz de formar géis na presença 
de sacarose em meio ácido. Essa propriedade da pectina é muito utilizada em alimentos para 
produção de geleias e doces de frutas.
A gelatinização de amidos (amido de milho, farinha de trigo e 
polvilho azedo) pode ser vista no vídeo: Experimentos com alimentos 
- gelatinização de amido, de 2016. Disponível em: 
https://youtu.be/jrKgt6YkILI. Acesso em: 18 ago. 2019.
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4.6 A Reação de Maillard 
A reação de Maillard é uma reação química entre um aminoácido e um açúcar redutor,geralmente exigindo a adição de calor. Resulta numa mistura complexa de produtos e no 
desenvolvimento de uma cor castanha, devido à produção de melanoidinas. 
Em termos nutricionais, há perda da qualidade proteica devido ao consumo do 
aminoácido durante a reação. Além do escurecimento e da perda de aminoácidos essenciais, pode 
ocorrer redução da digestibilidade da proteína, inibição de enzimas digestivas e interferência no 
metabolismo de minerais. 
É observada no cozimento ou no escurecimento de carnes, na formação de crosta em 
pães assados, na fabricação de cerveja e na torrefação de café. Além das cores escuras, muitos 
sabores complexos são desenvolvidos.
Figura 12 - Reação de Maillard do pão torrado. Fonte: Kitchen Chemology (2014).
4.6.1 Fatores para ocorrência da reação de Maillard
Figura 13 - Fatores para ocorrência da reação de Maillard. Fonte: A autora.
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4.7 Caramelização
A caramelização é um tipo de reação de escurecimento não enzimático. Conforme 
o processo ocorre, produtos químicos voláteis são liberados produzindo o sabor caramelo 
característico. A reação envolve a remoção de água (como vapor), a quebra do açúcar e a 
desidratação dos açúcares. A reação de caramelização depende:
• do tipo de açúcar;
• da concentração do açúcar; 
• da temperatura (sacarose e glicose caramelizam por volta de 160 ºC e a frutose carameliza 
a 110 ºC); 
• da umidade;
• do Potencial Hidrogeniônico (pH) do meio.
Os pigmentos que aparecem durante o processo são apresentados na figura a seguir:
Figura 14 - Pigmentos da reação de caramelização. Fonte: Merwe (2016).
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nesta unidade, vimos que os lipídeos são formados por monômeros de ácidos graxos, 
apresentam importante função biológica e, ainda, são utilizados como óleo e gorduras no campo 
da nutrição dietética e indústria de alimentos. Outro macronutriente de importância fundamental 
é o carboidrato, além de ser fonte de energia, pode sofrer diversas modificações químicas e 
bioquímicas que são importantes também para a indústria de alimentos, pois esses benefícios e 
mudanças aumentam a forma de uso dos carboidratos.
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U N I D A D E
03
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ...............................................................................................................................................................43
1. PROTEÍNAS ..............................................................................................................................................................44
1.1 ESTRUTURAS DAS PROTEÍNAS ...........................................................................................................................44
1.1.1 ESTRUTURA PRIMÁRIA ......................................................................................................................................44
1.1.2 ESTRUTURA SECUNDÁRIA .................................................................................................................................44
1.1.3 ESTRUTURA TERCIÁRIA .....................................................................................................................................45
1.1.4 ESTRUTURA QUATERNÁRIA ........................................................................................................................................ 45
1.2 PROPRIEDADES FUNCIONAIS DAS PROTEÍNAS ...............................................................................................46
1.2.1 HIDRATAÇÃO ........................................................................................................................................................46
1.2.2 SOLUBILIDADE....................................................................................................................................................46
1.2.3 COR ......................................................................................................................................................................46
PROTEÍNAS E CONSERVAÇÃO DE 
ALIMENTOS POR CALOR E FRIO
PROF.A DR.A DANIELA BIRAL DO PRADO FREIRE
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
CIÊNCIA DOS ALIMENTOS
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1.2.4 GELEIFICAÇÃO ....................................................................................................................................................46
1.2.5 FORMAÇÃO DE MASSAS PROTEICAS ..............................................................................................................46
1.2.6 EMULSIFICAÇÃO ................................................................................................................................................47
1.2.7 FORMAÇÃO DE ESPUMA ...................................................................................................................................47
1.3 DESNATURAÇÃO DE PROTEÍNAS .......................................................................................................................47
1.3.1 AGENTES FÍSICOS ...............................................................................................................................................47
1.3.2 AGENTES QUÍMICOS .................................................................................................................................................. 48
2. CONSERVAÇÃO PELO CALOR ................................................................................................................................48
2.1 BRANQUEAMENTO ................................................................................................................................................48
2.1.1 MÉTODOS DE BRANQUEAMENTO .....................................................................................................................48
2.2 PASTEURIZAÇÃO ...................................................................................................................................................49
2.2.1 PASTEURIZAÇÃO LENTA ...................................................................................................................................49
2.2.2 PASTEURIZAÇÃO RÁPIDA ................................................................................................................................50
2.3 ESTERILIZAÇÃO .................................................................................................................................................... 51
2.3.1 ESTERILIZADORES ............................................................................................................................................ 51
2.3.1.1 AUTOCLAVES VERTICAIS ................................................................................................................................. 51
2.3.1.2 AUTOCLAVES HORIZONTAIS ..........................................................................................................................52
2.3.1.3 AUTOCLAVES ROTATIVAS ...............................................................................................................................52
2.3.2 APERTIZAÇÃO ....................................................................................................................................................53
2.3.3 PROCESSAMENTO ASSÉPTICO .......................................................................................................................53
3. CONSERVAÇÃO PELO FRIO ...................................................................................................................................53
3.1 REFRIGERAÇÃO ......................................................................................................................................................54
3.1.1 FATORES QUE DEVEM SER CONTROLADOS DURANTE O ARMAZENAMENTO EM REFRIGERAÇÃO.........55
3.2 CONGELAMENTO .................................................................................................................................................55
3.2.1 TEMPO E VELOCIDADE DE CONGELAMENTO ................................................................................................55
3.2.2 DESCONGELAMENTO DOS ALIMENTOS .........................................................................................................56
3.3 OUTRAS APLICAÇÕES DO CONGELAMENTO - LIOFILIZAÇÃO ........................................................................56
3.3.1 VANTAGENS DA LIOFILIZAÇÃO ..........................................................................................................................57
3.3.2 DESVANTAGENS DA LIOFILIZAÇÃO .................................................................................................................57
CONSIDERAÇÕES FINAIS ...........................................................................................................................................58
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INTRODUÇÃO
 
Apresentamos a terceira unidade, em que abordaremos o conteúdo de proteína. Certos 
conceitos fundamentais serão explorados para análise das propriedades funcionais e da reação 
mais comum de modificação da proteína. 
Você também aprenderá sobre os principais métodos de conservação por calor e frio 
empregados nas indústrias de alimentos, adentrará os diversos procedimentos para aumentar 
a vida útil dos alimentos. Faremos referência à conservação pelo calor (branqueamento, 
pasteurização e esterilização). Finalmente, estudaremos as operações de conservação pelo frio, 
como a refrigeração e o congelamento, como outros métodos de garantia da qualidade dos 
alimentos.
 Bons estudos!
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1. PROTEÍNAS
 
Proteínas são substâncias complexas que estão presentes em todos os organismos vivos. 
As proteínas são constituídas a partir de compostos mais simples chamados aminoácidos. Os 
aminoácidos são as unidades estruturais das proteínas. Sua fórmula geral está apresentada na 
Figura 1. 
 Figura 1 - Fórmula geral dos aminoácidos. Fonte: A autora.
Os aminoácidos diferem entre si pelos radicais R, os quais determinam suas propriedades 
químicas e físicas. Por exemplo, o aminoácido triptofano possui um radical R apolar ou 
hidrofóbico, ou seja, apresenta uma característica de menor solubilidade em água. 
São vinte os aminoácidos mais frequentemente encontrados nos alimentos. Alguns dos 
aminoácidos não podem ser sintetizados no corpo, mas são essenciais para a manutenção em 
seres humanos. Esses aminoácidos, que devem ser fornecidos nos alimentos, são chamados de 
aminoácidos essenciais. O restante dos aminoácidos pode ser sintetizado a partir do nosso corpo, 
são denominados aminoácidos não essenciais. 
Os aminoácidos ligam-se formando cadeias polipeptídicas. As proteínas podem ser 
constituídas por uma ou mais cadeias polipeptídicas. 
1.1 Estruturas das Proteínas 
1.1.1 Estrutura primária 
É o nível mais simples de estrutura proteica, definida como uma sequência de aminoácidos 
ao longo da cadeia polipeptídica. 
1.1.2 Estrutura secundária
 O próximo nível de estrutura proteica, estrutura secundária, refere-se ao arranjo regular e 
ordenado da cadeia polipeptídica. Em condições de pH e temperatura, cada cadeia polipeptídica 
assume uma conformação específica. 
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1.1.3 Estrutura terciária
A estrutura tridimensional global de um polipeptídio é designada pela estrutura terciária. 
A estrutura terciária se deve, principalmente, às interações entre os grupos R dos aminoácidos 
que compõem a proteína. Os grupos R polares, por exemplo, podem formar pontes de hidrogênio.
1.1.4 Estrutura quaternária
Muitas proteínas são constituídas por uma única cadeia polipeptídica e possuem apenas 
três níveis de estrutura. No entanto, algumas proteínas são compostas de múltiplas cadeias 
polipeptídicas, também conhecidas como subunidades. Quando essas subunidades se juntam, 
elas dão à proteína sua estrutura quaternária.
Figura 2 - Representação das estruturas das proteínas. Fonte: Wikipedia (2018). 
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1.2 Propriedades Funcionais das Proteínas
As propriedades funcionais das proteínas influenciam os atributos de qualidade, estrutura, 
textura e sabor da preparação final do alimento. Esses atributos são importantes para serem 
considerados na elaboração de preparações culinárias e no desenvolvimento de novos produtos.
1.2.1 Hidratação
Proteínas que são compostas principalmente de aminoácidos hidrofílicos tendem a 
absorver e reter mais água. Por exemplo, produtos de panificação contendo ingredientes com alto 
teor de proteína, como soja e outros grãos, serão mais úmidos e pesados devido à maior retenção 
de água. Esta é uma propriedade funcional importante para os padeiros porque mais retenção de 
água significa maior rendimento do produto e maiores lucros.
1.2.2 Solubilidade
Proteínas que são constituídas principalmente por aminoácidos hidrofílicos serão mais 
solúveis. Isso é particularmente importante para a indústria de alimentos. Por exemplo, as 
proteínas da soja são altamente solúveis em água. Isso os torna ideais para uso em bebidas e sopas.
1.2.3 Cor
Proteínas reagem com açúcares redutores para formar sabores e compostos de cor em um 
processo chamado reação de Maillard. Por essa razão, pães contendo leite ou farinha de soja terão 
uma cor mais escura.
1.2.4 Geleificação
Algumas proteínas têm a capacidade de formar um gel. Um bom exemplo desse tipo de 
proteína é a gelatina. Quando a gelatina é aquecida, ela dissolve-se e é dispersa em solução. Mas, 
à medida que esfria, a rede proteica une-se e prende a água. Isso resulta na formação de um gel. 
1.2.5 Formação de massas proteicas
É considerada como propriedade viscoelástica. O melhor exemplo disso é visto nas 
proteínas do glúten. À medida que a água é adicionada ao trigo e a mistura é moldada, forma-se 
uma massa. Somos capazes de esticar essa massa como um elástico que recua quando é liberado. 
Essa é uma característica importante que dá ao pão sua textura. À medida que a massa de pão 
aumenta durante a fermentação, a forte propriedade viscoelástica das proteínas do glúten impede 
que o pão entre em colapso. Maior teor de proteína em pães e produtos de panificação produzirá 
uma textura mais firme. 
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1.2.6 Emulsificação
Emulsionantes são substâncias que são capazes de impedir a separação de óleo e água nos 
alimentos. Eles são c apazes de fazer isso porque parte de sua estrutura permite que eles interajam 
com a água e outra fase com óleo. Portanto, eles podem pegar água e óleo para formar uma ponte 
entre eles. Muitas proteínas têm essa propriedade porque contêm aminoácidos hidrofílicos e 
hidrofóbicos. Por exemplo, o leite, no sorvete, contribui para um efeito de emulsificação, ajudando 
a evitar a separação da gordura e da água.
1.2.7 Formação de espuma
Uma espuma de alimento é formada quando as bolhas de ar são dispersas em água. 
Exemplos de espumas para alimentos são chantilly, sorvete e claras batidas. As proteínas 
estabilizam as espumas formando uma camada protetora ao redor das bolhas de ar na espuma, 
o que evita o colapso das bolhas. São capazes de formar essa camada devido à sua natureza 
hidrofílica e hidrofóbica. A parte hidrofílica da proteína ligar-se-á à água e a parte hidrofóbica 
ligar-se-á ao ar, criando uma ponte estável.
1.3 Desnaturação de Proteínas 
A desnaturação das proteínas envolve a modificação na sua conformação das estruturas 
secundárias, terciárias ou quaternárias.Como as reações de desnaturação não são fortes o 
suficiente para quebrar as ligações peptídicas, a estrutura primária (sequência de aminoácidos) 
permanece a mesma após um processo de desnaturação. A observação mais comum no processo 
de desnaturação é a precipitação ou coagulação da proteína.
1.3.1 Agentes físicos
O calor é o agente físico mais comum. Pode ser usado pela alteração conformacional das 
proteínas. A velocidade da desnaturação depende da temperatura. Por exemplo, as proteínas nos 
ovos desnaturam e coagulam durante o cozimento. Tratamentos mecânicos como o batimento 
podem desnaturar as proteínas em função da intensidade da força de cisalhamento aplicada. 
Figura 3 - Exemplos de desnaturação da proteína. Fonte: TecnoBio (2013). 
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1.3.2 Agentes químicos 
A desnaturação ocasionada por meios químicos envolve rompimento ou formação de 
ligações covalentes e é geralmente irreversível. Uma mudança de pH para condições mais ácidas 
ou mais básicas pode induzir à desnaturação. A maioria dos solventes orgânicos também pode 
atuar como agentes desnaturantes. 
2. CONSERVAÇÃO PELO CALOR
Existem vários tipos de processamento de calor empregados pela indústria de alimentos. A 
finalidade para o processamento térmico de alimentos é eliminar a atividade microbiana, inativar 
a atividade enzimática e produzir mudanças físicas ou químicas nos alimentos, por exemplo, a 
gelatinização do amido e a desnaturação de proteínas. 
2.1 Branqueamento
O objetivo principal do branqueamento é inativar a atividade enzimática em frutas e 
hortaliças. Não se destina como único método de conservação, mas como pré-tratamento antes 
do congelamento, secagem e acondicionamento dos produtos enlatados. Outras funções do 
branqueamento são:
• Redução da quantidade de microrganismos da superfície do alimento.
• Amolecimento de tecidos vegetais para facilitar o enchimento uniforme em recipientes.
• Remoção do ar dos espaços intercelulares dos vegetais antes do fechamento dos produtos 
enlatados.
2.1.1 Métodos de branqueamento
O branqueamento pode ser realizado usando imersão de água quente ou vapor de água. 
Por exemplo, para o branqueamento usando imersão de água, utiliza-se uma temperatura usual 
de 80 ºC e tempo curto, por exemplo, 2 a 3 minutos. Após o branqueamento, as frutas e hortaliças 
são resfriadas, até a temperatura ambiente, para impedir o amolecimento demasiado dos tecidos. 
Os métodos para desnaturação das proteínas podem ser vistos no 
vídeo A desnaturação das proteínas, de 2017. Disponível em:
https://youtu.be/I2GHotxXr8Q.
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2.2 Pasteurização
A pasteurização é um tratamento térmico brando em que os alimentos são aquecidos 
abaixo de 100 °C. É amplamente utilizado em toda a indústria alimentícia. Como uma operação 
unitária no processamento de alimentos, pode ser usada para destruir enzimas e microrganismos 
relativamente sensíveis ao calor. O emprego do método de pasteurização comumente é escolhido 
quando outros tratamentos térmicos de temperatura mais elevada prejudicam a qualidade dos 
produtos.
2.2.1 Pasteurização lenta 
Nesse método, os alimentos (por exemplo, leite) devem ser aquecidos à temperatura de 
65 °C e mantidos por, pelo menos, 30 minutos; é adequado para pequenos volumes, no entanto, a 
pasteurização lenta é usada comercialmente com pouca frequência nos dias de hoje.
A enzima peroxidase está associada à deterioração dos vegetais. É avaliada como 
uma enzima estável ao calor e sua inativação apresenta um indicador de qualidade 
do branqueamento em processamentos de vegetais. 
Para mais informações sobre o branqueamento, acesse: 
PAULA, M. M. M. X.; MACHADO, A. V.; COSTA, R. O. Branqueamento 
de frutas e hortaliças: uma revisão bibliográfica. Revista Brasileira 
de Agrotecnologia, Garanhuns, v. 4, n. 1, p. 6-9, 2014. Disponível 
em: 
https://www.gvaa.com.br/revista/index.php/REBAGRO/article/
view/3642.
O tratamento térmico de pasteurização tem por objetivo destruir as células 
vegetativas dos microrganismos associadas ao alimento. De maneira geral, a 
pasteurização elimina também os esporos bacterianos? 
https://www.gvaa.com.br/revista/index.php/REBAGRO/article/view/3642
https://www.gvaa.com.br/revista/index.php/REBAGRO/article/view/3642
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Figura 4 - Exemplo de equipamento para pasteurização lenta. Fonte: Etiel (2012).
2.2.2 Pasteurização rápida 
Esse método envolve o aquecimento em sistemas de fluxos contínuos com trocadores 
de calor, pelo menos, a 74 °C e por, pelo menos, 15 segundos. Na Figura 5, apresenta-se um 
esquema desse sistema. O produto é preaquecido no trocador (1), depois passa ao trocador (2), 
onde se pasteuriza; passa outra vez pelo trocador (1) e chega ao trocador (3), onde se refrigera 
para depois ser embalado. 
Figura 5 - Diagrama do fluxo pasteurizador rápido. Fonte: Adaptado de Ordónez (2005).
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2.3 Esterilização
A esterilização visa à destruição de todas as bactérias, incluindo seus esporos. O tratamento 
térmico dos produtos deve ser severo para eliminar a bactéria mais resistente ao calor, que são os 
esporos de Bacillus e Clostridium. Utilizam-se temperaturas acima de 100 °C, geralmente variam 
de 110-121 °C, dependendo do tipo de produto. Além disso, os produtos são mantidos por um 
período de tempo necessário para a esterilização.
2.3.1 Esterilizadores 
Para atingir temperaturas acima de 100 °C (“esterilização”), o tratamento térmico deve 
ser realizado por alta pressão, também chamado de autoclaves, que podem ser verticais ou 
horizontais.
2.3.1.1 Autoclaves verticais
Geralmente apresentam a tampa na parte superior. Através da tampa aberta, as mercadorias 
a serem esterilizadas são carregadas na autoclave. Os produtos são normalmente colocados em 
cesta de metal (um ou mais cestos por ciclo). Antes de iniciar a esterilização, a tampa deverá 
estar firmemente travada na autoclave. Esse tipo de autoclave é mais adequado para menores 
operações. 
Figura 6 - Exemplo de uma autoclave vertical. Fonte: Mirana (2017).
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2.3.1.2 Autoclaves horizontais
Na maioria das vezes, são carregadas por meio de uma tampa frontal. Se for usado vapor 
em vez de água como meio de esterilização, a injeção de vapor aumentará instantaneamente a 
temperatura da autoclave desejada para o processo. 
Figura 7 - Exemplo de uma autoclave horizontal. Fonte: Ezma (2019).
2.3.1.3 Autoclaves rotativas
Outra tecnologia empregada são as autoclaves rotativas nas quais o cesto contendo os 
produtos gira durante a esterilização. Essa técnica é útil para os produtos com conteúdo líquido 
ou semilíquido, pois atinge um efeito de mistura dos produtos resultando em penetração 
acelerada do calor. O processo de esterilização pode ser mantido mais curto, garantindo uma 
melhor qualidade sensorial dos produtos.
 
Figura 8 - Exemplo de uma autoclave rotativa. Fonte: Ferlo (2019).
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2.3.2 Apertização
Esse termo é utilizado para a esterilização em produtos acondicionados (por exemplo, 
os enlatados), utiliza temperaturas de 115 a 125 ºC durante 15 a 30 minutos em alimentos 
armazenados à temperatura ambiente, com baixa acidez e com alta atividade de água. A apertização 
é empregada para prolongar a vida útil do produto. É conhecida também como “comercialmente 
estéril”. 
2.3.3 Processamento asséptico
Consiste no aquecimento em ultra-alta temperatura, ou do inglês Ultra High 
Temperature (UHT), em uma temperatura entre 135 ºC e 150 °C, durante 2 a 5 segundos, por 
meio de um tratamento térmico defluxo contínuo, imediatamente resfriado e envasado sob 
condições assépticas em embalagens estéreis e hermeticamente fechadas. O tratamento UHT é 
usado para alimentos líquidos e semissólidos. 
3. CONSERVAÇÃO PELO FRIO 
Baseia-se na inibição total ou parcial dos principais agentes responsáveis pela alteração 
dos alimentos:
Figura 9 - Esquema de conservação pelo frio. Fonte: A autora.
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3.1 Refrigeração
O resfriamento é uma maneira eficaz de retardamento da atividade microbiana, bem 
como das reações químicas e enzimáticas que causam alterações, de modo a prolongar a vida útil 
de alimentos perecíveis. Portanto, devem ser mantidos em temperaturas acima do seu ponto de 
congelamento, sendo mais empregadas as temperaturas compreendidas entre 10 ºC e -1 ºC.
Uma temperatura de 5 °C ou menos é considerada uma temperatura de refrigeração segura 
para a maioria dos alimentos. Às vezes, um pequeno aumento na temperatura da refrigeração pode 
causar um grande aumento na taxa de crescimento microbiano e uma diminuição considerável 
no prazo de validade dos alimentos.
 
Tabela 1 - Produtos refrigerados versus prazo de validade. Fonte: São Paulo (2013).
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3.1.1 Fatores que devem ser controlados durante o armazenamento 
em refrigeração
• Temperatura: cada alimento tem uma temperatura ideal de refrigeração. A temperatura 
deve manter-se estável durante o armazenamento e durante o transporte, comercialização 
e domicílio. A oscilação da temperatura não deverá ultrapassar ± 1 ºC do valor 
recomendado de armazenamento.
• Umidade relativa: com umidade relativa alta, a condensação de água nas superfícies frias 
dos alimentos poderá favorecer o crescimento de microrganismos. Mas, se a umidade 
relativa estiver baixa demais, o produto perderá umidade, alterará a textura e reduzirá o 
peso do alimento.
• Purificação e circulação do ar: a circulação do ar deverá estar adequada para manter a 
temperatura durante o armazenamento.
• Luz: o ambiente de armazenamento deverá ser mantido às escuras para evitar reações 
oxidantes nos alimentos. 
3.2 Congelamento 
O congelamento tornou-se um meio muito importante para a preservação dos alimentos. 
Isso porque os alimentos congelados não são bons substratos para crescimento microbiano: 
pelas baixas temperaturas, as atividades de água dos alimentos estão reduzidas. O congelamento 
também poderá manter a textura e o sabor mais desejáveis dos alimentos em relação aos outros 
métodos de preservação a frio.
3.2.1 Tempo e velocidade de congelamento 
O congelamento de alimento se realiza de modo lento e rápido.
 
• Congelamento rápido: formação de pequenos cristais de gelo; 
• Congelamento lento: o processo é demorado (entre 3 e 12h), há formação de cristais 
grandes de gelo.
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Quando a água é congelada, seu volume aumenta; esse aumento de volume se deve ao 
gelo que se formou apresentando uma densidade menor do que a água líquida, resultando em um 
aumento de volume de aproximadamente 9% no congelamento a 0 °C, de aproximadamente 13% 
a - 20 °C. Isso causa danos aos tecidos dos alimentos in natura, por exemplo, o morango. 
Tabela 2 - Recomendação de congelamento versus prazo de validade. Fonte: São Paulo (2013).
3.2.2 Descongelamento dos alimentos
De um modo geral, a qualidade dos alimentos congelados está intimamente relacionada 
ao congelamento e processos de descongelamento. A formação de pequenos cristais de gelo no 
congelamento é importante para minimizar os danos nos tecidos e a perda de gotejamento no 
descongelamento.
Os alimentos, após o descongelamento, deverão ser tratados como produtos frescos no 
que diz respeito à atividade microbiológica. Por exemplo, esporos e toxinas bacterianas não são 
afetados por baixas temperaturas. Todos os alimentos congelados devem ser descongelados a 
temperatura de 4 °C para reduzir ou impedir o crescimento microbiano. 
A taxa de descongelamento também afeta as células microbianas: quanto mais rápido elas 
descongelam, maior o número de sobreviventes. O descongelamento pode ser um procedimento 
perigoso se for dado tempo suficiente para crescimento ou sobrevivência microbiana. 
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3.3 Outras Aplicações do Congelamento - Liofilização 
É o processo de sublimação. A sublimação ocorre quando um sólido (gelo) muda 
diretamente para um vapor sem antes passar por uma fase líquida (água). 
A liofilização controlada mantém a temperatura do produto baixa o suficiente durante o 
processo para evitar alterações na aparência e nas características do produto seco. É um excelente 
método para preservar uma grande variedade de materiais sensíveis ao calor, como proteínas, 
microrganismos, produtos farmacêuticos, tecidos e plasma.
Figura 10 - Liofilização do kiwi. Fonte: Souza (2019).
3.3.1 Vantagens da liofilização
• Preservação dos nutrientes e sabores; 
• Redução do peso, facilitando o transporte;
• Os alimentos não encolhem ou sua textura não muda quando é liofilizada. Isso torna uma 
opção melhor do que a desidratação;
• Quando o alimento é reaquecido, ele hidrata uniformemente;
• Tem uma vida útil muito longa; 
• Pode ser reidratada rapidamente. Isso o torna ideal, por exemplo, para os esportistas 
viajantes. 
3.3.2 Desvantagens da liofilização
A maior desvantagem da liofilização é o seu alto custo;
Nem todos os alimentos podem ser liofilizados, alguns podem estragar quando liofilizados;
Juntamente com a água, outros líquidos como o vinagre podem sublimar, levando à 
deterioração dos alimentos ou à mudança de sabor;
O armazenamento hermético e com controle de umidade é absolutamente necessário 
para garantir que os alimentos não estraguem;
Alimentos desidratados são mais comuns, alimentos liofilizados podem não estar 
facilmente disponíveis em todos os lugares.
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EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nesta  terceira unidade, falamos sobre a importância da proteína, suas estruturas e 
propriedades funcionais que contribuem para a qualidade dos alimentos. Aprendemos sobre os 
principais métodos de conservação pelo calor, que se fundamenta na utilização de temperaturas 
elevadas, impedindo a multiplicação de microrganismos. Além disso, estudamos a conservação 
pelo uso do frio, na qual se utilizam baixas temperaturas para retardar reações químicas, 
enzimáticas e microbianas nos alimentos. 
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04
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................... 61
1. CONCENTRAÇÃO DOS ALIMENTOS ......................................................................................................................62
1.1 CONCENTRAÇÃO DOS ALIMENTOS POR EVAPORAÇÃO ...................................................................................62
1.1.1 EVAPORADOR ......................................................................................................................................................63
1.1.1.1 EVAPORADORES DE CIRCULAÇÃO NATURAL .................................................................................................63
1.1.1.2 EVAPORADORES DE CIRCULAÇÃO FORÇADA ....................................................................................................... 64
1.1.1.3 CRIOCONCENTRAÇÃO .....................................................................................................................................64
1.1.1.4 OSMOSE REVERSA (TECNOLOGIA DE MEMBRANAS) ..................................................................................64