Bromatologia : Umidade e pH

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Bromatologia
Aula 5: Umidade e pH
Apresentação:
Nesta aula, discutiremos a importância da determinação da umidade na rotulagem, da tabela nutricional, da estabilidade
microbiana, da qualidade sensorial e das operações de processamento e fraude.
Inicialmente, buscaremos diferenciar a umidade (massa de água total presente nos alimentos) da atividade de água (fator
intrínseco relacionado à água livre presente nos alimentos, ou seja, a água que está livre para participar de reações
químicas, físicas e biológicas). Em seguida, conheceremos as metodologias de análise o�cial (perda por dessecação em
estufa a 105° C) e não o�cial (forno micro-ondas, radiação infravermelha e Karl Fischer), de modo a compreendermos
como se determina a umidade em alimentos secos/sólidos e líquidos.
Na sequência, analisaremos a diferença entre acidez (compostos naturais dos alimentos, processamento, fermentação e
deterioração do alimento) e pH (medida físico-química baseada na concentração de íons hidrogênio livres em solução), e
conheceremos as suas aplicações: deterioração do alimento com crescimento de microrganismos, atividade enzimática,
textura de geleias e gelatinas, sabor e odor de produtos de frutas, estabilidade de corantes arti�ciais em produtos de
frutas, veri�cação do estado de maturação de frutas e escolha da embalagem.
Por �m, veremos o que é uma solução tampão, bem como trataremos da de�nição e aplicação de metodologias
analíticas, como potenciometria (pH) e titulometria (acidez e alcalinidade).
Objetivos:
Diferenciar a umidade da atividade de água;
Identi�car as metodologias analíticas o�ciais e não o�ciais recomendadas para a determinação da umidade em
alimentos;
Diferenciar a acidez do pH, bem como os modos de aplicação de cada um deles em alimentos;
Reconhecer a de�nição e a aplicação da potenciometria e da titulometria em análise de alimentos.
Por que devem ser determinados a umidade e o pH dos
alimentos?
 Bromatologia (Fonte: Freepik)
 Bromatologia (Fonte: Freepik).
A Bromatologia se relaciona a tudo aquilo que é, de alguma forma,
alimento para os seres humanos e tem como foco a análise do
alimento desde a produção, a coleta e o transporte da sua matéria-
prima, até a sua venda como alimento natural ou industrializado.
Além disso, veri�ca se o alimento se enquadra nas especi�cações legais, detecta a presença de adulterantes e aditivos
prejudiciais à saúde, veri�ca se a esterilização foi adequada e se existiu contaminação com o tipo e o tamanho de
embalagens, rótulos, desenhos e tipos de letra outinta utilizados.
Para realizar a veri�cação dos alimentos a serem comercializados, são
feitas análises físico-químicas. Entre tais análises, temos a determinação
da umidade e do pH.
 Alimentos (Fonte: Freepik).
Umidade
A análise da umidade
desempenha um papel
fundamental em todas as áreas
da indústria de alimentos,
desde a inspeção na recepção
de produtos, passando pelo
controle de qualidade, produção
e armazenamento, até o
desenvolvimento de novos
produtos.
Em quase todos os casos, os
ingredientes preparados têm
um teor de umidade ideal,
proporcionando o melhor sabor,
consistência, aparência e data
de validade possíveis.
Acidez
Já a determinação da acidez
pode fornecer um dado valioso
quando da apreciação do
estado de conservação de um
produto alimentício. Os ácidos
orgânicos presentes em
alimentos in�uenciam o sabor,
o odor, a cor, a estabilidade e a
manutenção da sua qualidade.
pH
Um processo de
decomposição, seja por
hidrólise, oxidação ou
fermentação, altera quase
sempre a concentração dos
íons de hidrogênio. Sendo
assim, os métodos de
determinação da acidez podem
avaliar a acidez titulável ou
fornecera concentração de íons
de hidrogênio livres, por meio
do pH.
Segundo Bolzan (2013), a água pode estar disposta na estrutura dos alimentos de duas diferentes formas:
Qual é função da água no nosso organismo e de que forma ela
se apresenta nos alimentos?
A água é uma substância essencial para o funcionamento do organismo, uma vez que atua nas reações químicas do
corpo, na regulação da temperatura, nos diversos processos �siológicos e na proteção de algumas estruturas do
corpo humano.
Podemos ingerir água de duas formas: bebendo-a de forma natural ou ingerindo-a por meiode alimentos. Sendo
assim, uma dieta rica em alimentos com grande quantidade de água pode ajudar na hidratação.
 Água | Fonte: Freepik
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A) Água livre:
Aquela que se apresenta fracamente ligada aos demais componentes dos alimentos.
A água livre pode servir de meio de cultivo para microrganismos, provocando alterações, na imensa maioria das vezes,
indesejáveis nos alimentos e levando à perda de sua qualidade.
Pode ainda servir como meio para reações químicas e bioquímicas, casos em que também provoca alterações nos
alimentos.
B) Água ligada:
Aquela que se apresenta fortemente ligada aos demais componentes dos alimentos, normalmente formando as suas
primeiras camadas de hidratação.
Por estar ligada intimamente ao alimento, não serve como meio de cultivo para microrganismos, assim como não é um
meio propício para ocorrência de reações químicas e bioquímicas.
Determinação da umidade nos alimentos
A determinação da quantidade de água total presente em um alimento é realizada pelo método gravimétrico, que se
baseia na determinação da perda de peso do produto submetido a uma temperatura de 105 C, até que alcance peso
constante.
De acordo com Cecchi (2003), a determinação daumidade deve ser realizada com base nos seguintes passos:
o
01
Secar as cápsulas de porcelana por uma hora na estufa a 105ºC, resfriar em dessecador até a temperatura ambiente e
pesar.

02
Pesar de 2 a 5g da amostra em cápsula previamente tarada.

03
Aquecer em estufa a 105ºC por três horas.

04
Retirar as cápsulas da estufa, colocá-las no dessecador para resfriar, e pesá-las.

05
Repetir as operações de aquecimento e resfriamento até alcançar o peso constante.

06
Aplicar os valores obtidos à seguinte fórmula:
Vamos analisar um exemplo?
Exemplo
O Exemplo correto seria mais ou menos assim:
Peso da amostra úmida=5,0 g
Peso do cadinho + amostra úmida = 35,55g
Peso do cadinho + amostra seca = 32,00g
A fórmula é Pi-Pf/amostra x 100
Pi (Cadinho + amostra antes de secar)= 35,5g
Pf (Cadinho + amostra depois de secar) = 32,00g
Amostra= 5 g
Fórmula: Pi-Pf/amostra x 100 = (35,5-32,00)/5 x 100 = 70% de umidade.
De acordo com Bolzan (2013), a determinação da umidade dos alimentos por meio da secagem em estufa é um método
prático, muito fácil de implantar na rotina de laboratório e que necessita de pouca experiência do analista, além de
requerer equipamentos e materiais de baixo custo.
Além da secagem em estufa, a umidade dos alimentos pode ser mensurada utilizando outras metodologias, como Karl
Fischer ou destilação com solventes em elevado ponto de ebulição.
Determinação da atividade de água dos alimentos
A atividade de água (A ) representa intensidade de ligação da água com os demais componentes do alimento, ou seja, o
teor de água livre presente no alimento.
Segundo Bolzan (2013):
w
"Esse parâmetro indica o quanto o alimento está
predisposto a sofrer alterações, principalmente no que se
refere a alterações por microrganismos."
Bolzan (2013)
De forma geral, quanto maior for a temperatura, maior será a atividade de água do
alimento.
Para determinar a atividade de água dos alimentos, é bastante comum o uso de um equipamento chamado medidor de
atividade de água, produzido por várias indústrias e apresentado na �gura a seguir. Para realizar a medida, são utilizados
sensores eletrolíticos e de umidade.
 Figura 1: Medidor de atividade de água produzido pela empresa Aqualab®. 
(Fonte: Bolzan (2013).)
A atividade da água pode ser expressa pela seguinte equação:
Segundo Bolzan (2013), a atividade de água dos alimentos será sempre inferior à da água pura, pois todos possuem
solutos em sua composição, como demonstrado na tabela a seguir.
Os valoresdo pH encontram-se em uma escala de 0 a 14. Com base nessa escala, podemos indicar se um alimento é ácido,
básico ou neutro. Vejamos:
Alimento Umidade % A
Carne fresca 60 0,98
Queijo 37 0,97
Compostas 28 0,88
Salame 30 0,83
Frutas secas 18 0,76
Mel 20 0,70
Macarrão seco 12 0,50
w
 Tabela 1: Umidade e atividade da água típica de alguns alimentos. 
(Fonte: Bolzan (2013).)
O que são e como são medidos o pH e a acidez de alimentos?
pH
De acordo com Portal Educação (20--), pH é o símbolo dado à grandeza físico-química chamada potencial
hidrogeniônico. A sua função é a de indicar a quantidade ácida, a alcalinidade e a neutralidade das substâncias em um
meio aquoso.
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De 0 a 6 – ácido. De 8 a 14 – básico. 7 – neutro.
Para que haja uma boa digestão alimentícia e um bom aproveitamento dos nutrientes e vitaminas, o pH deve ser ácido.
Nesse sentido, a preservação dos alimentos é muito importante, já que, dependendo do nível de acidez, pode-se propiciar
uma maior ou menor atividade bacteriana, fúngica ou de bolores nos alimentos.
Podemos observar o pH de alguns alimentos na tabela a seguir.
Origem Alimento
Hortaliças,
legumes e
cereais
Feijão (pH 5), beterraba (pH 4,3), brócolis (pH 6,5), cenoura (pH 5), couve-flor (pH 5,5), pepino (pH 3,8), alface (pH
6), cebola vermelha (pH 5,5), salsa (pH 6), batata (pH 5,5), tomate (pH 4,2) e espinafre (pH 5,7).
Frutas Maçã (pH 3), banana (pH 4,6), figo (pH 4,6), limão (pH 1,8), melão (pH 6,5), laranja (pH 3,9), ameixa (pH 3,3),
melancia (pH 5,3) e uva (pH 4).
Provenientes
de animais
Carne (pH 5,5), frango (pH 6,3), peixe (pH 6,6), manteiga (pH 6,2), leite (pH 6,3) e queijo (pH 4,9).
 Tabela 2: pH de alguns alimentos.
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Determinação do pH em alimentos
A determinação do pH em alimentos pode ser realizada da seguinte forma:
A) Amostras líquidas:
No caso de amostras líquidas, deve-se determinar o pH diretamente no peagâmetro, medidor especi�camente utilizado
com essa função.
B) Amostras sólidas:
No caso e amostras sólidas, devem-se pesar 10g da amostra em um vidro relógio e transferir para um béquer de
250mL, com auxílio de 100mL de água destilada.
Em seguida, deve-se agitar o conteúdo do frasco até que as partículas �quem uniformemente suspensas e, então,
deixar o conteúdo em repouso por 10 minutos.
Por �m, deve-se decantar o líquido sobrenadante para um frasco seco e, imediatamente, determinar o pH
eletrometricamente.
Acidez
De acordo com o Guia de determinação de acidez e do teor ácido do
Mettler-Toledo Group (2017), a acidez é um importante parâmetro
para a análise de alimentos, pois não só afeta o seu sabor, mas
também in�uencia a capacidade de crescimento de microrganismos
em seu interior.
 Guia de Determinação da Acidez e do Teor Ácido
Quanto maior for a acidez de um alimento, menor será a probabilidade de que
esteja estragado por conta da atuação de microrganismos.
Para obter estabilidade, os alimentos ácidos dependem de um ou mais ácidos alimentícios, tais como ácidos cítrico, ácido
málico ou ácido acético.
As propriedades de preservação de ácidos são conhecidas e utilizadas desde a antiguidade, sendo conhecidas como
conserva.
Saiba mais
Conserva é o processo de preservação de alimentos por fermentação anaeróbica na salmoura, para produzir ácido lático, ou
por meio do armazenamento em soluções ácidas, como vinagre.
Classi�cação dos alimentos de acordo com a sua acidez
Com base no Guia de determinação de acidez e do teor ácido do Mettler-Toledo Group (2017), vejamos como são
classi�cados os alimentos de acordo com a sua acidez:
A) Alimentos ácidos:
Alimentos com um pH natural de 4,6 ou menos.
O pH da maioria das frutas é ácido.
B) Alimentos com ácido formulado:
Alimentos cuja maior parte é composta de ácido formulado, apresentando pequenas quantidades de elementos de
baixa acidez.
São exemplos: condimentos (maionese) e molhos (ketchup, molho barbecue).
C) Alimentos acidificados:
Alimentos de baixa acidez a que são adicionados ácidos ou alimentos ácidos, como vinagre.
Alimentos acidi�cados têm uma atividade aquosa superior a 0,85 e têm um equilíbrio de pH terminal de 4,6 ou menos.
São exemplos: pepinos ou pimentões em conserva.
D) Alimentos isentos:
Alimentos que são mantidos refrigerados ou que têm atividade aquosa de 0,85 ou menos.
Um exemplo é a calda de chocolate. Bebidas com gás são excluídas dessa classi�cação.
Determinação da acidez em alimentos
A acidez dos alimentos é, normalmente, medida por meio de medidores de pH tituladores. A titulação oferece precisão do
teor de ácido, que, por sua vez, também indica se um alimento é novo e se foi armazenado adequadamente.
Vejamos alguns exemplos apresentados no Guia de determinação de acidez e do teor ácido do Mettler-Toledo Group
(2017):
Um pH inferior a 6,8 no leite fresco é uma indicação de leucocitose no gado.
O pH da água de lavagem de ostras indica se o processo de limpeza está concluído. Caso contrário, toxinas fatais
podem ser transferidas para a pessoa que vai consumir a ostra.
A redução do pH de itens pasteurizados e saladas frias (geralmente, pH = 5,3) para 4,1 prolongam a data de validade.
Pequenas mudanças no pH da água de nascentes ou poços pode também indicar uma possível alteração na camada
natural.
A acidez dos alimentos pode ser determinada com base nos seguintes passos:
 Acidez dos alimentos (Fonte: Pixabay).
01
Pesar 1g de amostra em um vidro de relógio.

02
Transferir para um frasco Erlenmeyer de 125ml, com o auxílio de 50ml de água destilada.

03
Adicionar duas gotas do indicador fenolftaleína 1% titular, com solução de hidróxido de sódio 0.1N, até observar a
coloração rósea.

04
Após o términio da titulação, inserir os dados n afórmula a seguir:
Atividade
1. Diferencie água livre de água ligada.
2. O que é atividade de água?
3. Como é determinada a umidade dos alimentos?
4. Qual é a diferença entre umidade e atividade de água?
5. Considere os dados da amostra a seguir:
Peso do cadinho vazio: 40 g.
Peso da amostra: 3g.
Peso do cadinho após a secagem: 35,00 g.
Calcule o teor de umidade da amostra apresentada.
Referências
BOLZAN, R. C. Bromatologia. Frederico Westphalen: Universidade Federal de Santa Maria, Colégio Agrícola de Frederico
Westphalen, 2013.
CECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2.ed. Campinas: Editora Unicamp, 2003.
DAMODARAN, S.; PARKIN, K.L.; FENNEMA, O.R. Química de alimentos de Fennema. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
METTLER-TOLEDO GROUP. Guia de determinação da acidez e do teor ácido. 2017. Disponível em:
https://www.mt.com/br/pt/home/library/guides/laboratory-division/food-quality-control/acidity-and-acid-content-
determination-guide.html. Acesso em: 11 jan. 2020.
O PH dos alimentos. Portal Educação, [20--]. Disponível em: https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/nutricao/o-
ph-dos-alimentos/52114. Acesso em: 11 jan. 2020.
RUIZ-CAPILLAS, C.; JIMÉNEZ-COLMENERO, F. Application of �ow injection analysis for determining sulphites in food and
beverages: areview. Food Chemistry, v. 112, n. 2, p. 487-493, 2009.
WETZEL, D. L. B.; CHARALAMBOUS, G. (ed.). Instrumental methods in food and beverage analysis. Amsterdam: Elsevier
Science, 1998.
Próxima aula
Fundamentos da análise de cinzas ou determinação de resíduo mineral �xo.
Explore mais
Leia o capítulo 2 do livro Química de alimentos de Fennema (2010), que trata da água presente nos alimentos.
Após a leitura do texto, discuta com os seus colegas. Caso tenha alguma dúvida, converse com o seu professor.
Bons estudos!