Aula 1 - Umidade, cinzas e solidos totais

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Umidade, cinzas e sólidos totais
Disciplina: Bromatologia e tecnologia dos alimentos
Cursos de Farmácia e Nutrição
Profª Me. Flávia Noeli de Souza Infante
Resumo
Água
Atividade 
de água
Umidade
Água nos alimentos
Importante análise de composição de um alimento
A água presente no alimento afeta sua
Estocagem Embalagem Processamento
Umidade
 Água total dos alimentos
 Umidade dos alimentos
 Estabilidade, qualidade e composição
 Afeta e deve ser controlada
 Estocagem
• Alta e baixa umidade – crescimento de fungos - aflotoxinas
 Embalagem
• Frutas secas – escurecimento - umidade
• Ovo em pó – escurecimento - oxigênio
 Processamento
• Umidade – proteína – carboidratos – pão
• Água e glúten
Água
A água pode se 
ligar por 
diversas 
maneiras:
Pontes de 
hidrogênio
Ligações 
covalentes
Imagem extraída do livro: Ciência dos alimentos – Princípios da Bromatologia
Água
Imagem extraída do livro: Ciência dos alimentos – Princípios da Bromatologia
A imagem ao lado apresenta
as formas que a água é
encontrada nos alimentos
Ligações polares – covalentes
entre o átomo de hidrogênio e
pequenos átomos de alta
eletronegatividade (carbono,
oxigênio, nitrogênio, flúor)
Água
Esta capacidade da molécula de água de interagir com outras
moléculas (de água ou não) é determinante para a definição de
sua ação solvente.
Componentes dos alimentos capazes de interagir através de
pontes de hidrogênio como sais, açúcares, álcoois e alguns
aminoácidos serão solúveis em água, enquanto moléculas
incapazes disso (como as gorduras e os aminoácidos com cadeia
lateral apolar) terão sua solubilidade muito baixa em água
Água
Polar - hidrofílico
Natureza dipolar – dissolve várias substâncias
 Sal – Na+ e Cl- tendência a se ligar
 Açúcares
Componentes anfipáticos (hidrofílicos e hidrofóbicos)
Alguns componentes lipídicos
 Pensando sobre o abacate
 8,4 - lipídeos
 83,8 - umidade
Água nos alimentos
Livre
• Está fracamente ligada
ao substrato
• Presente nos espaços
intergranulares e
poros
• Congela e desidrata
• Solvente
• Crescimento de
microorganismos e
reações químicas
Ligada
• Também chamada de
água de hidratação
• Está ligada fortemente
(quimica) com outras
substâncias do
alimentos
• Não é eliminada nos
métodos de
determinação de
umidade
• Não atua como
solvente, não auxilia
em reações químicas
Absorvida
• Ligada nas moléculas 
superficiais dos 
alimentos
• Associada a amido, 
pectina, celulose e 
proteína
• Interações de Van der 
Waals e pontes de 
hidrogênio
Umidade
Conceitos importantes
Quantidade 
de água no 
alimento
Água livre, 
água ligada 
e absorvida
Umidade
 Técnicas para determinação
 Diversas e imparciais
 Dificuldades
 Separação incompleta de água do produto
 Decomposição do produto – formação de água além do original
 Perda de substâncias voláteis
 Formação de fungos
 Reações de Maillard
 Métodos variáveis
 Com certeza água livre
Umidade
Técnicas de determinação
 Diretos: Diferença de peso
 Indiretos: Densidade, refratometria, polarimetria, Aw
 Químicos: reação com a água do alimento. Uso de um reagente
chamado Karl Fisher e eletrodos de platina ou a técnica que usa
carbeto de cálcio e hidreto de cálcio
 Físicos: resposta das moléculas de água por influência da física.
Infravermelho, microondas ou ressonância magnética
Técnicas de determinação umidade
Secagem em 
estufa
• Convecção 
(atm)
• Forçada
• Vácuo
Radiação 
infravermelho
• Lâmpada gera 
calor que 
penetra no 
alimento – 200 
a 700ºC
• Não 
reconhecida 
pela AOAC
Fornos 
microondas
• Radiação 
eletromagnética
• Moléculas de 
água são dipolo 
e interagem 
com o campo 
eletromagnético
Métodos por 
destilação
• Aquecimento da 
amostra em 
óleo mineral
• Aquecimento, 
evaporação e 
condensação
Técnicas de determinação umidade
Karl Fischer
• Alimentos com baixo 
teor de umidade
• Reagente com iodo, 
dióxido de enxofre e 
piridina
Hidrometria
• Densidade
• Alimentos líquidos
• Picnômetros
Picnômetro e refratômetro
Leitura de um refratômetro
Atividade de água
Definição
 Relação existente entre a pressão de vapor de uma solução ou alimento 
com a relação à pressão do vapor de água pura
 Depende da quantidade de água, solutos e temperatura
 Indica a intensidade das forças que unem a água com outros componentes 
não aquosos
Água disponível para o crescimento de microrganismos, reações químicas, 
bioquímicas
 Água livre
Atividade de água
Pode ser expressa em umidade relativa de equilibrio
Exemplificando
 Quando a umidade relativa do ambiente for baixa e a atividade de 
água do alimento for alta
• Alimento perde água
• Murcha
Atividade de água
Sofre influência da temperatura
 Aumento da temperatura leva a aumento da atividade de água
Aquecimento durante processamento
Atividade de água
Maior atividade de água – água pura 1
Matematicamente
> AW - > perecibilidade do alimento - > água livre
Os microrganismos que causam os maiores problemas na área de
alimentos preferem atividades de água superiores 0,85. AW inferior a
0,6 são considerados sanitariamente seguros.
Atividade de água e microbiota alimentos
Aw Principais alimentos Microrganismos
0,98 ou maior Carnes e pescados frescos, verduras, leite
Multiplicação da maioria dos 
microrganismos que alteram os 
alimentos e dos patógenos
0,93 a 0,98 Leite evaporado, pão, embutidos cozidos
Multiplicaçao de enterobactérias, 
inclusive Salmonella
0,85 a 0,93 Carne bovina seca, leite condensado
Multiplicação de Staphylococcus 
aureus e fungos produtos de 
micotoxinas. Leveduras e fungos
0,6 a 0,85 Farinhas, cereais, frutos secos
Multiplicação de microorganismos 
não patogênicos
Menor que 0,6
Confeitos, massas, biscoitos, leite em pó, 
ovos em pó
Não há multiplicação microbiana
Atividade de água
Tem correlação direta com a deterioração dos alimentos
 Empresas reduzem a atividade de água dos alimentos
 Atividades de água abaixo de 0,2 inibi reações
• Exceto oxidação de lipídeos
• Aw menor 0,1 – aumento da oxidação – redução água dos
metais e aumento radicais livres
 Atividade de água na faixa deInteração entre componentes
Importância na determinação
Composição 
centesimal
Minerais 
específicos
Qualidade
Processamento
Padrão 
Identidade 
qualidade
Cinza total
Várias propriedades
 Índice de refinamento
• Açúcar
• Cana de açúcar e clarificação
 Indicador de propriedades funcionais
• Geleias – conteúdo de frutas
• Gelatina – propriedades funcionais
 Valor nutricional em rações
• Areia – alto nível de cinza insolúvel em ácido
• Chás
Cinzas
Alimentos Conteúdo
Cereais 0,3 a 3,3%
Produtos lácteos 0,7 a 6%
Peixes e produtos marinhos 1,2 a 3,9%
Frutas frescas 0,3 a 2,1%
Vegetais frescos 0,4 a 2,1%
Nozes 1,7 a 3,6%
Açúcares e xaropes 0 a 1,2%
Cinzas
 Componentes individuais das cinzas
 Indispensáveis a saúde
 Sem função ou tóxicos
• Solo, agrotóxicos, processos industriais
• Chumbo e mercúrio
 Cinza solúvel
• Quantificação em geléias e conservas
 Alcalinização das cinzas
• Presença de sais de ácidos – cítrico, tartárico e málico
• Adulteração origem animal e vegetal
 Cinza insolúvel em ácidos
• Sujeira – areia - talco
Cinzas
Secagem em estufa
 Etapa previa
Cinzas
Cinza úmida
 Etapa preliminar para a análise individual dos minerais
 Técnica para determinação de elementos traços e metais 
tóxicos
 Técnica: Digestão – ácidos – ácido sulfúrico e ácido nítrico
• Usada em vegetais; volatilização - selênio
 Baixas temperaturas
 Rápido
 Pouca perda de minerais por volatilização
Cinza úmida
Técnica de determinação
 Adição de ácidos (súlfúrico, ácido nítrico, ácido
perclórico) associado ou não a agentes oxidantes
 Não há perda/baixa por volatilização
 Equipamentos caros
 Técnica mais sofisticada
 Menor temperatura
Comparação cinzas
Cinzas úmidas Cinzas secas
É mais comum para a determinação de 
minerais específicos
Técnica mais sofisticada pois exige 
equipamentos caros
Mais rápido
Utilização de temperaturas baixa; menor 
perdas por volatilização e retenção
Maior supervisão da amostra
Há utilização de reagentes para a prova de 
branco
É mais comum para cinzas totais
Técnica simples que exige apenas a 
utilização do forno mufla
É demorado
Utiliza altas temperaturas – perdas por 
volatilização e retenção
Menor supervisão da amostra
Não há prova de branco
Cinzas
Análise individual de cada elemento mineral
Absorbância 
atômica
Emissão de 
chama
Colorimetria
Turbidimetria Titulometria
Perdas por volatilização
Referencias
Livro: Fundamentos téoricos e práticos em análise de alimentos
 Autora: Heloisa Mascia Cecchi
 Editora Unicamp
Livro: Ciência dos alimentos
 Princípios de bromatologia (apenas para imagens)
 Editora: Rúbio
Livro: Análises físico-químicas de alimentos
 Autores: Jose Carlos Gomes e Gustavo Fonseca Oliveira
Referencias
 COULTATE, T. P. Alimentos: a química de seus componentes. 3. ed. Porto 
Alegre: ArtMed, 2004.
 INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos físico-químicos para análise de 
alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008.
 LEHNINGER, A. L. Princípios de bioquímica. São Paulo: Edgard Blucher, 
2002.
 MELO FILHO, A. B. Química de Alimentos. Recife: UFRPE, 2011
 Livro: Fundamentos téoricos e práticos em análise de alimentos
 Autora: Heloisa Mascia Cecchi
 Editora Unicamp
 Livro: Ciência dos alimentos
 Princípios de bromatologia (apenas para imagens)
 Editora: Rúbio
 Livro: Análises físico-químicas de alimentos
 Autores: Jose Carlos Gomes e Gustavo Fonseca Oliveira