Teor-de-Umidade-em-Alimentos (1)

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Teor de Umidade em 
Alimentos
A determinação do teor de umidade é uma análise essencial 
para avaliar a estabilidade dos alimentos e determinar 
métodos adequados de embalagem e estocagem, impactando 
diretamente a vida de prateleira do produto.
Alimentos com alta umidade deterioram-se mais rapidamente 
que produtos secos, pois a água aumenta o risco de 
contaminação microbiana e acelera reações químicas ao atuar 
como meio reacional.
por Lucas Rangel Luquez
Formas da Água no Alimento
Água Livre
Localizada nos espaços inter e 
intramoleculares. Mantém 
propriedades físicas, atuando 
como solvente. Por ser 
fracamente ligada, favorece o 
desenvolvimento microbiano e 
reações químicas.
Água Absorvida
Presente na superfície de 
macromoléculas como amido, 
pectina, celulose e proteínas. 
Ligada por forças de Van der 
Waals e pontes de hidrogênio.
Água de Hidratação
Fortemente ligada aos 
componentes alimentares, 
formando as primeiras camadas 
de hidratação. Não permite 
crescimento microbiano nem 
promove reações químicas.
Importância da Água Livre
Vida de Prateleira
Dentre as três formas 
encontradas, a mais 
importante para 
determinar a vida de 
prateleira dos alimentos 
e a conservação é o teor 
de água livre.
Contaminação 
Microbiana
A água livre serve como 
meio de cultivo para 
microrganismos, 
provocando alterações 
indesejáveis nos 
alimentos e 
comprometendo sua 
qualidade.
Reações Químicas
A água livre atua como meio para reações químicas e 
bioquímicas que podem levar à deterioração dos 
alimentos quando expostos a condições adversas.
Classificação dos Alimentos 
por Umidade
Tipos de alimentos Teor aproximados de 
umidade (%)
Produtos lácteos 87 a 91%
Leite em pó 4%
Queijos 40 a 75%
Manteiga 15%
Frutas 65 a 95%
Carnes e peixes 50 a 70%
Cereais menor de 10%
Açúcar menor de 1%
Ovos 74%
Determinação de Umidade no Alimento
Fatores que influenciam a análise e suas limitações:
Precisão e Exatidão
Os resultados das análises de umidade devem ser 
precisos e exatos. Entretanto, as diversas 
interações entre água e matriz alimentar 
frequentemente comprometem esta precisão.
Limitações Metodológicas
O método convencional apresenta dificuldades 
na separação completa da água da matriz 
alimentar e pode contabilizar substâncias 
voláteis como água perdida.
Influência da Amostra
A composição do alimento afeta os processos 
analíticos. Amostras com alto teor de umidade e 
açúcares podem sofrer caramelização durante o 
superaquecimento.
Fatores que Influenciam a Análise de Umidade
Tamanho da Amostra
Amostras pequenas têm pouca 
uniformidade, enquanto as 
maiores podem ter 
superestimação devido à 
decomposição de compostos 
orgânicos.
Homogeneização
A homogeneização das amostras 
é importante para aumentar a 
superfície de contato e permitir 
que a análise seja representativa 
do alimento.
Fragmentação
A fragmentação da amostra é 
necessária em produtos com 
baixa umidade e alta proporção 
de água ligada, como sementes 
e plantas secas.
Temperatura
As condições de tempo e 
temperatura empregadas nos 
métodos são essenciais para a 
interpretação dos resultados.
Secagem em Estufa
1 Preparação
Pesar de 2 a 10 gramas 
de amostra em cápsula 
de porcelana com peso 
conhecido e 
previamente seca em 
estufa.
2 Secagem
A estufa deve ser 
aquecida a 105°C. O 
processo pode durar até 
18 horas devido à baixa 
condutividade térmica 
dos alimentos.
3 Pesagem
Após um período, deve-
se retirar a amostra, 
resfriá-la em dessecador 
e pesá-la. Esse 
procedimento deve ser 
repetido até se atingir 
um peso constante da 
amostra.
4 Cálculo
Ao fim, os valores 
obtidos são aplicados na 
fórmula: % Umidade = 
[(Pi - Pf) / Pi] x 100, 
onde Pi é o peso inicial e 
Pf é o peso final.
Exemplo Prático de Secagem em Estufa
Amostra Peso do 
cadinho
Peso da 
amostra 
úmida
Peso após 
1ª 
pesagem
Peso após 
2ª 
pesagem
Peso após 
3ª 
pesagem
Triplicata 
1
54 57,8 57,7 57,6 57,6
Triplicata 
2
55 64 63,8 63,7 63,7
Triplicata 
3
53 58,2 58,1 58 58
Cálculo do Teor de Umidade
Amostra Pi (g) Pf (g) % Umidade
Triplicata 1 3,8 3,6 5,26%
Triplicata 2 9,0 8,7 3,33%
Triplicata 3 5,2 5,0 3,85%
Média - - 4,15%
Vantagens e Limitações da Secagem em Estufa
Vantagens
Método prático e fácil de implantar na rotina 
de laboratório
Necessita de pouca experiência do analista
Equipamentos e materiais de baixo custo
Metodologia padrão reconhecida
Limitações
Umidade relativa externa à estufa pode 
influenciar
Material do cadinho utilizado afeta os 
resultados
Movimentação do ar dentro da estufa
Homogeneidade da temperatura dentro da 
estufa
Risco de evaporação de substâncias voláteis
Alta temperatura favorece reações químicas 
indesejadas
Secagem por Radiação Infravermelha
Equipamento
Utiliza-se uma lâmpada de 
radiação infravermelha de 
250 a 500 Watts, 
posicionada a 
aproximadamente 10cm da 
amostra para evitar 
decomposição do alimento.
Amostragem
O peso da amostra deve 
variar entre 2,5 e 10g para 
garantir resultados 
confiáveis e 
representativos.
Eficiência
Considerado mais efetivo 
que a secagem em estufa, 
pois permite melhor 
penetração do calor na 
amostra, embora ainda seja 
um método relativamente 
lento.
Secagem em Microondas
Princípio
A energia do microondas é 
uma radiação 
eletromagnética com 
frequência de até 
30.000MHz que faz 
moléculas com cargas 
elétricas dipolares girarem.
Aquecimento
A fricção resultante da 
rotação molecular cria calor 
que é transferido para 
moléculas vizinhas, 
aquecendo rapidamente 
áreas com maior umidade.
Eficiência
Método simples e rápido, 
podendo secar de 2g a 30g 
de amostra em até 90 
minutos, muito mais rápido 
que métodos convencionais.
Secagem em Dessecador
Tempo de Processo
Processo muito lento, 
podendo levar até meses 
para completar
Temperatura
Utiliza baixa 
temperatura, 
preservando a 
integridade da amostra
Aceleração
Pode ser acelerado com 
uso de vácuo
Agentes Secantes
Utiliza compostos 
químicos como sílica e 
ácido sulfúrico
Métodos por Destilação
Etapa 1
A amostra é pesada e adicionada em frasco com 
solvente de ponto de ebulição maior que o da água. 
O solvente deve cobrir completamente a amostra.
Etapa 2
O frasco é conectado ao condensador e posto em 
aquecimento para iniciar o processo de destilação.
Etapa 3
O fim da destilação ocorre quando aparecem dois 
níveis no frasco graduado de coleta: o de água e o 
de solvente, que fica acima da água.
Vantagens e Limitações da 
Destilação
Vantagens
Conservação da integridade da amostra frente a 
processos oxidativos
Não há contato com oxigênio
Reduz chances de decomposição causadas por altas 
temperaturas
Ideal para grãos e condimentos com muita matéria 
volátil
Limitações
Precisão baixa nos resultados
Dificuldade na leitura dos níveis
Possível aderência de gotas no vidro
Solubilidade da água no solvente de destilação
Evaporação incompleta da água
Processo demorado
Método de Karl Fischer
Reagente
Composto por iodo, dióxido de enxofre, piridina e 
um solvente (metanol)
Proteção
Amostra e reagente devem ser protegidos contra 
umidade atmosférica
Titulação
Visual ou eletrométrica para determinar o ponto 
final
Resultado
Indica a quantidade de água total (livre e de 
hidratação)
Aplicações do Método de Karl Fischer
O método de Karl Fischer é recomendado para amostras que não apresentam bons resultados em métodos 
de secagem, como alimentos com baixo teor de umidade. É ideal para análise de frutas e vegetais 
desidratados, balas, chocolates, café, óleos e gorduras, produtos ricos em açúcares e mel.
A técnica não pode ser aplicada em materiais que contenham substâncias que possam reagir com o iodo, 
como o ácido ascórbico, pois isso interferiria nos resultados da análise.
Métodos Físicos: Absorção 
de Radiação Infravermelha
Princípio
Baseia-se na medida da 
absorção da radiação 
em comprimento de 
onda na região do 
infravermelho de 3 a 
600µm (micrometros).
Sensibilidade
A técnica é 
extremamente sensível, 
capaz de detectarquantidades de água na 
ordem de partes por 
milhão (ppm).
Aplicação
Pode ser utilizada para análise precisa de umidade em 
diversos tipos de alimentos, especialmente aqueles que 
requerem alta precisão.
Métodos Físicos: Cromatografia e RMN
Cromatografia Gasosa
Técnica rápida aplicada em alimentos com alto ou 
baixo teor de umidade. Atua de maneira específica e 
permite a detecção em larga escala. Pode ser 
utilizada em amostras de cereais, frutas e seus 
derivados.
É necessário correlacioná-la ao método padrão de 
secagem, já que não se encaixa nos métodos 
estipulados como padrão para determinação de 
umidade.
Ressonância Magnética Nuclear (RMN)
Considerada uma análise extremamente rápida, 
capaz de fornecer resultados em até um minuto, o 
que representa uma grande vantagem em termos de 
eficiência laboratorial.
A principal desvantagem é que, ao final da análise, a 
amostra fica destruída, impossibilitando seu uso 
para outras análises complementares.
Métodos Físicos: Índice de Refração e 
Densidade
Índice de Refração
Método simples e rápido realizado em refratômetro. 
Baseia-se na medida do ângulo de refração da 
amostra, que indica uma relação entre substâncias 
sólidas e água. É considerado um método de pouca 
precisão, mas útil para análises rápidas.
Densidade
Método rápido, barato e simples, embora pouco 
preciso. Pode ser utilizado para amostras com alto 
teor de açúcar. A densidade pode ser medida 
utilizando densímetro ou vidrarias específicas, como 
um picnômetro de precisão.
Método Físico: Condutividade Elétrica
Princípio
Baseia-se no fato de que 
a quantidade de corrente 
elétrica que passa por 
um alimento será 
proporcional à 
quantidade de água 
presente.
Velocidade
É considerado um 
método rápido, ideal 
para análises que exigem 
resultados imediatos.
Precisão
Apresenta precisão 
limitada, o que pode 
restringir seu uso em 
análises que exigem alta 
exatidão.
Aplicação
A técnica é muito 
utilizada em farinhas e 
outros produtos de baixa 
umidade.
Atividade de Água (aw)
Definição
A determinação da 
atividade de água (aw) 
representa a intensidade 
de ligação da água com os 
demais componentes do 
alimento, ou seja, o teor de 
água livre. Diferentemente 
da umidade total, a aw 
está relacionada apenas à 
água que se encontra livre 
no alimento.
Importância
Esse parâmetro indica a 
suscetibilidade de o 
alimento sofrer alterações, 
principalmente aquelas 
causadas por 
microrganismos ou por 
reações químicas. Quanto 
maior for a atividade da 
água, maior será a 
perecibilidade do 
alimento.
Cálculo
Matematicamente, a atividade de água pode ser expressa 
como a razão entre a pressão de vapor da amostra (P) e a 
pressão de vapor da água pura (Po), ambas na mesma 
temperatura: aw = P/Po.
Valores de Umidade e 
Atividade de Água
Alimento Umidade (%) Atividade de 
água (aw)
Carne fresca 60 0,989
Queijo 37 0,97
Salame 30 0,83
Fruta seca 18 0,76
Mel 20 0,70
Macarrão 12 0,50
Relação entre Atividade de Água e Crescimento 
Microbiano
Os microrganismos que causam os maiores problemas na área de alimentos crescem e se multiplicam 
melhor em atividades de água superiores a 0,85.
Bactérias comuns
aw mínima: 0,91
Fungos e leveduras
aw mínima: 0,80
Microrganismos halofílicos
aw mínima: 0,70
Microrganismos xerofílicos
aw mínima: 0,60
Segurança Alimentar e 
Atividade de Água
0.989
Carne Fresca
Alta perecibilidade
0.83
Salame
Média perecibilidade
0.70
Mel
Baixa perecibilidade
0.60
Limite Crítico
Abaixo deste valor, alimentos são 
mais seguros
A atividade de água está diretamente relacionada à 
temperatura: quanto maior a temperatura, maior a atividade 
de água no alimento. A medição é realizada com equipamentos 
laboratoriais específicos, essenciais para a indústria 
alimentícia e pesquisas em conservação de alimentos.