Aula 3 - Análise de água nos alimentos

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UMIDADE E 
VOLÁTEIS
Profa. Ma. Rosana Moura Sarmento
INTRODUÇÃO
A umidade se caracteriza pela 
perda de peso sofrida pelo produto 
quando aquecido em condições 
nas quais a água é removida. Para 
isso é necessário termos certeza 
de que o que está sendo 
evaporado é somente a água, os 
componentes restantes (voláteis) 
não devem ser eliminados.
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INTRODUÇÃO
É o ponto de partida da análise dos alimentos, 
tendo grande importância, uma vez que a 
preservação do alimento pode depender do teor 
de umidade presente no material e, além disso, 
quando se compara o valor nutritivo de dois ou 
mais alimentos, levamos em consideração os 
teores de matéria seca.
ÁGUA
FORMAS DE LIGAÇÃO AOS ALIMENTOS
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A ÁGUA NOS 
ALIMENTOS
• 60 a 65 % do corpo humano e da maioria dos 
animais
• é o solvente universal, indispensável aos processos 
metabólicos;
• manutenção da temperatura corporal;
• manutenção da pressão osmótica dos fluídos e do 
volume das células;
• participação como reagente de um grande número 
de reações metabólicas.
A água é considerada o adulterante 
universal dos alimentos, por isso sua 
determinação é de grande importância.
LIVRE
• Encontra-se fracamente
ligada ao alimento,
funciona como
solvente, permitindo o
crescimento de
microorganismos e
reações químicas,
sendo eliminada com
relativa facilidade. É de
fácil congelamento.
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COMBINADA 
(MONOCAMADA)
• Está fortemente ligada
ao substrato, é mais
difícil de ser eliminada,
não sendo utilizável
como solvente,
portanto, não permite
o desenvolvimento de
microrganismos e
retarda as reações
químicas. Não congela.
PARCIALMENTE 
COMBINADA (MULTI-
CAMADA)
• Ligada de maneira mais
forte que a livre e mais
fraca do que a
combinada. É de difícil
congelamento e de
difícil utilização por
microrganismos.
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ÁGUA
INFLUÊNCIA NA ESTABILIDADE
ATIVIDADE DE 
ÁGUA (Aa)
• Relação entre o teor de água livre nos alimentos e sua 
conservação
• O teor de água livre é expresso como atividade de água 
que é dada pela relação entre a pressão de vapor de 
água em equilíbrio no alimento e a pressão de vapor da 
água pura na mesma temperatura.
• A medida desse valor baseia-se no fato de que a pressão 
P do vapor de água sobre um alimento, após atingir o 
equilíbrio a uma temperatura T, corresponde a Umidade 
Relativa de Equilíbrio (URE) do alimento.
• A atividade da água será então igual a URE e é expressa 
por URE/100.
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ATIVIDADE DE 
ÁGUA E 
CONSERVAÇÃO 
DOS 
ALIMENTOS
O valor máximo da Aa é 1 na água pura.
Nos alimentos ricos em água, com Aa > 0,90, podem formar 
soluções diluídas que servirão de substrato para os 
microrganismos poderem se desenvolver.
• Nesta situação as reações químicas podem ter sua velocidade diminuída
em função da baixa concentração dos reagentes.
Quando a Aa baixar para 0,40 - 0,80, haverá possibilidade 
de reações químicas e enzimáticas a velocidades rápidas, 
pelo aumento da concentração dos reagentes.
Com Aa inferior a 0,30 estará atingindo a zona de adsorção 
primária, onde a água está fortemente ligada ao alimento.
De acordo com a atividade de água no alimento, ocorre o 
desenvolvimento de certos tipos de microrganismos, como:
Microorganismo Aa
Bactérias 0,90
Leveduras 0,88
Fungos (mofos) 0,80
Microrganismos osmofílicos 0,62
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Quanto a umidade os alimentos podem ser classificados em:
Tipo de umidade Atividade de água (Aa) Umidade
Alimento de alta umidade > 0,85 > 40%
Alimento de umidade 
intermediária
0,6 a 0,85 20 a 40%
Alimento de baixa umidade < 0,6 < 20%
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ISOTERMAS DE SORÇÃO DE 
ÁGUA
• Fase 1 - água que
constitui a camada
primária, unida a
grupos ionizantes ou
fortemente polares;
• Fase 2 - a água atua
como solvente;
• Fase 3 - Água contida
em capilares onde pode
formar soluções, água
livre, retida
mecanicamente.
Alimentos com alta atividade de
água são mais perecíveis.
Alimentos estocados com alta
umidade deterioram mais
facilmente.
Embalagens permeáveis a umidade
favorecem a deterioração desses
alimentos.
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MÉTODOS DE ANÁLISE
PRINCIPAIS
SECAGEM EM ESTUFAS
• São métodos oficiais,
tradicionais e mais usados
de análise de umidade em
alimentos.
• Nesses métodos o ar quente
é absorvido por uma camada
muito fina do alimento e
então conduzido para o
interior por condução.
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FATORES DE INFLUÊNCIA
Temperatura de 
secagem.
Umidade Relativa 
e movimentação 
do ar dentro da 
estufa.
Vácuo na estufa.
Tamanho e 
espessura das 
partículas.
Construção da 
estufa.
Número e posição 
das amostras na 
estufa.
Material e tipo de 
cadinho.
Pesagem da 
amostra a quente.
ESTUFAS
• Simples
• Circulação de ar forçado
• A vácuo
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CADINHOS
• Porcelana.
• Alumínio.
ANÁLISE
1. Secar o cadinhos nas condições de 
experimento por 1h.
2. Resfriar em dessecador e pesar.
3. Colocar pequena quantidade de 
amostra.
4. Colocar para secar em estufa pelo 
tempo necessário (3-6h).
5. Resfriar em dessecador e pesar.
6. Colocar para secar e repetir todo 
processo até obter duas pesagens 
consecutivas iguais.
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LIMITAÇÕES DO MÉTODO
1. Produtos com ↑ teor de açúcar ou ↑ teor de gordura – estufa a vácuo a 70°C.
2. Produtos com ↑ teor de voláteis.
3. Variação de temperatura dentro da estufa (até 3°C).
4. Produtos muito higroscópicos.
5. Produtos que sofrem reação de caramelização – estufa a vácuo a 60°C.
6. Produtos contendo açúcares redutores e proteína – reação de Maillard.
SECAGEM EM 
BALANÇA DE 
INFRAVERMELHO
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Método de secagem 
mais efetivo que 
envolve a penetração 
do calor dentro da 
amostra, encurtando 
o tempo de secagem 
em 1/3 do total.
Consiste em uma 
balança contendo 
uma fonte de IV 
(lâmpada de 200 a 
500 watts), que 
desenvolve uma 
temperatura de até 
700°C.
A distância entre a lâmpada e a 
amostra deve ser de 10 cm.
A espessura da amostra deve ser 
de 10 a 15 mm.
O tempo de secagem varia de 10 a 
20 minutos.
O peso da amostra varia de 2,5 a 
10 g.
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LIMITAÇÕES
Método “lento” – só pode ser 
feita uma amostra por vez.
Reprodutibilidade não é muito 
boa – condições podem não 
ser iguais entre duas medidas.
SECAGEM 
POR 
DESTILAÇÃO 
COM 
LÍQUIDOS 
IMISCÍVEIS
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Este método se aplica a 
alimentos que possuem 
uma grande 
porcentagem de 
substâncias voláteis a 
105ºC. A água deve ser 
retirada da amostra por 
destilação contínua, com 
solvente imiscível e com 
ponto de ebulição maior 
que o da água, e coletada 
num tubo graduado.
LIMITAÇÕES
1. Precisão relativamente baixa do 
frasco coletor.
2. Dificuldade de leitura do menisco.
3. Aderência de gotas de água no vidro.
4. Solubilidade da água no solvente.
5. Evaporação incompleta da água.
6. Destilação de produtos solúveis e 
com ponto de ebulição menor que a 
água.
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MÉTODO DE KARL 
FISCHER
MÉTODO QUÍMICO
• O reagente de Karl Fischer é 
constituído por uma mistura 
de iodo, dióxido de enxofre e 
piridina em metanol, numa 
única solução ou em duas 
soluções separadas: uma 
contendo iodo em metanol 
e, outra, contendo piridina e 
dióxido de enxofre em 
metanol.
TITULADOR DE KARL FISCHER
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• O reagente não é estável e deve ser 
padronizado diariamente. O ponto final da 
reação é verificado eletrometricamente. O 
método de Karl Fischer não pode ser usado 
para produtos que contenham substâncias que 
reajam com iodo.
MÉTODOS DE ANÁLISE
ALTERNATIVOS
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Cromatografia gasosa.
Ressonância magnética nuclear.
Índice de refração (método oficial para 
mel).
Condutividade elétrica.
Microondas.
Atividade proposta – Estudo dirigido
1. Qual a diferença entre umidade e atividade de água?
2. Em relação à conservação dos alimentos, o que é mais importante a umidade ou 
atividade de água? Por que?
3. Em relação à umidade relativa de equilíbrio e atividade de água, explique por que ao 
armazenar, por exemplo uma maçã mal acondicionada na geladeira após alguns dias 
ela murcha?
4. O que é água ligada e água livre num alimento?
5. A deterioração de alimentos provocada por reações químicas eenzimáticas são mais 
favorecidas em alimentos de alta umidade, umidade intermediária ou baixa umidade? 
Justifique.
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Atividade em 
sala – Estudo 
dirigido
1- Leitura do artigo: 
Atividade 
em sala –
Estudo 
dirigido
2- A partir
da leitura
do artigo, 
indique:
Como foi a realizada a
avaliação de atividade de 
água?
Quais os principais 
resultados obtidos?
Qual a importância da 
atividade de água neste 
estudo?
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