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Umidade – importância, métodos de determinação Prof. MsC. Angelita S. C. Verde Conteúdo aproximado de água em alimentos in natura Alimento % Água Laranja 90 Melancia 95 Banana 75 Morango 90 Abacate 70 Brócolis 85 Cenoura 85 Alface 95 Batata 90 Carne 50-75 Peixe 70-80 Leite 85-90 Ovo 70-75 Introdução • A água é o fator intrínseco que mais influencia na alteração dos alimentos. • Quanto maior o teor de água de um alimento, maior é a sua sensibilidade à deterioração. • A maioria dos métodos de preservação de alimentos baseia-se na remoção da água por secagem, congelamento ou adição de solutos (sal ou açúcar, por exemplo). Tipos de água encontrada nos alimentos • Água livre funciona como solvente, permitindo o crescimento microbiano e o desenvolvimento de reações químicas. • Essas alterações são indesejáveis pois causam a perda da qualidade do alimento. Tipos de água encontrada nos alimentos • Água ligada é a aquela que se apresenta fortemente unida aos demais componentes do alimento, formando as primeiras camadas de hidratação. • Por estar intimamente ligada ao alimento, não é utilizada como solvente e, portanto, não permite o desenvolvimento de microrganismos nem serve para reações químicas Atividade de Água (Aw) • O teor de água livre nos alimentos é definido como atividade de água e é expresso pela relação entre a pressão de vapor de água em equilíbrio no alimento e a pressão de vapor da água pura, à mesma temperatura. 𝐴𝑤 = 𝑃 𝑃0 P = a pressão de vapor de água em equilíbrio no alimento. P0 = pressão de vapor da água pura. Aw • A Aw varia de 0 (zero) a 1,0. • 0 = ausência de água livre no alimento. • 1,0 corresponde ao valor da água pura. • O valor máximo da atividade da água é 1,0. • A presença de solutos diminui a água livre no alimento, reduzindo o valor da Aw. • Consequentemente haverá a redução da água disponível para os microrganismos utilizarem para crescer. RELAÇÃO DA AW COM DETERIORAÇÃO DO ALIMENTO • Alimentos com Aw acima de 0,9 permitem o crescimento de microrganismos, porém as reações químicas e enzimáticas têm sua velocidade diminuída devido à baixa concentração de reagentes. • A maioria das bactérias cresce em Aw mínima de 0,90. • Grande parte das leveduras cresce em Aw mínima de 0,88. • Bolores crescem em Aw mínima de 0,8. • Alimentos com Aw entre 0,40-0,80, as reações químicas e enzimáticas tornam-se mais rápidas devido ao aumento da concentração dos reagentes. • Nos alimentos com Aw próxima a 0,6 há pequeno ou nenhum crescimento microbiano. • Próximo a 0,3, as reações de oxidação lipídica tornam-se mais rápidas Determinação da Aw Importância da medida da Aw • Prever o desenvolvimento microbiano; • Avaliar as reações químicas e vida de prateleira; • Avaliar a estabilidade física; • Projetar a embalagem – proteção contra umidade ambiente; • Analisar a transferência de umidade entre ingredientes; • Considerar o intercâmbio de umidade com o meio ambiente; Métodos usados para a determinação Umidade 1. Secagem em estufa 2. Secagem por Radiação Infravermelha 3. Secagem em forno micro-ondas 4. Determinação de umidade por destilação 5. Determinação de umidade pelo método de Karl Fischer 1 - Secagem em Estufas • É o método mais usado para determinação de umidade em alimentos em geral. • Método gravimétrico que se baseia na determinação do peso do alimento pela remoção da água pelo ar quente da estufa. • As capsulas de porcelana são secas à 105oC e pesadas vazias. • O alimento é pesado nessas capsulas (2 a 10g da amostra) e aquecidos à 105oC durante durante 3 horas. • Após esse tempo o material é resfriado em dessecador até temperatura ambiente e pesado. Essa operação de aquecimento e resfriamento é repetida até que o peso se torne constante. Cálculo : %𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = ( "#$) " ×100 P = massa em gramas da amostra p = massa em gramas amostra seca Tipos de estufa Estufa simples Temperatura acima 100oC À vácuo Temperatura ao redor de 70oC 2 - Secagem por Radiação Infravermelha • Utiliza-se uma balança acoplada a uma fonte de radiação. • Uma alíquota de amostra de alimento (2,5 – 10g) é colocada sobre um prato de alumínio previamente tarado sobre a balança e a massa inicial é registrada. • Em seguida, faz-se incidir a radiação sobre a amostra à partir de uma lâmpada infravermelha de 500 watts, cujo filamento pode chegar a 700oC. Quando a massa de alimento atingir peso constante o peso final é registrado. • O tempo de secagem varia dependendo do alimento. 3 - Secagem em forno de micro-ondas • A energia de micro-ondas é uma radiação eletromagnética com frequência que varia entre 3 e 30.000 Ghz. • A amostra de alimento é pesada (2 – 30g), misturada com cloreto de sódio e óxido de ferro e acondicionada em cadinho. • O conjunto cadinho e amostra são expostos à radiação de micro-ondas. • Método simples e rápido. • Existem fornos analíticos de micro-ondas construídos com balança digital e microcomputadores para calcular a umidade. Determinação de umidade por destilação • O método tem como princípio a remoção da umidade do alimento por codestilação com um solvente de ponto de ebulição superior e que não seja imiscível com a água (por exemplo o tolueno, tetracloroetileno ou xileno). • Esse método é usado para grãos e condimentos que possuem muitos compostos voláteis. É um método pouco usado na rotina devido à sua grande demora. • Como vantagem protege a amostra contra a oxidação pelo ar e diminui as chances de decomposição da amostra pelas altas temperaturas na secagem direta. Determinação de umidade pelo método de Karl Fischer • É um método analítico rápido que determina a água total no alimento. • É usado para determinar umidade em gases, líquidos e sólidos. • As amostras líquidas são coletadas com pipetas ou seringas. • As amostras pastosas ou viscosas são homogenizadas com solventes. • Os sólidos são homogeneizados com solventes ou triturados em suspensão. • Os produtos analisados possuem baixo teor de umidade, como óleos, queijos, manteiga, leite em pó, frutas secas, vegetais desidratados, balas, chocolates, café tostado, produtos ricos em açúcar e mel. • A água da amostra reage quantitativamente com uma solução anidra de dióxido de enxofre e iodo, na presença de uma base orgânica (imidazol) em metanol. • 𝐶𝐻3𝑂𝐻 + 𝑆𝑂2 + 𝑅𝑁 → [𝑅𝑁𝐻] 𝑆𝑂3𝐶𝐻3 • 𝐼2 + [𝑅𝑁𝐻]𝑆𝑂3𝐶𝐻3 + + 𝐻2𝑂 2𝑅𝑁 → [𝑅𝑁𝐻]𝑆𝑂4𝐶𝐻3 + 2[𝑅𝑁𝐻]𝐼 • RN = base (imidazol) • Na presença da água, o dióxido de enxofre é oxidado. O I2 é reduzido para I na presença de água. Quando toda a água da amostra for consumida a reação cessa. • O método pode ser realizado por titulação visual ou eletrométrica • A solução da amostra permanece amarelo canário enquanto houver água, mudando para amarelo escuro e no ponto final para amarelo marrom, característico do iodo em excesso. • A titulação visual, entretanto, é menos precisa que o método eletrométrico, principalmente para amostras coloridas.
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