Aula 1 Bromatologia

UNECCentro Universitário de Caratinga

FARMÁCIABromatologia

Prof. MSc. Herick Campos Ferreira

ÁGUA NO ALIMENTO

- A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio (H2O).

ÁGUA NO ALIMENTO

O conteúdo de água de um alimento éexpresso pelo valor obtido na determinação da água contida no alimento.

Existem moléculas de água com propriedades e distribuição diferentes num mesmo alimento.

ÁGUA NO ALIMENTO

- Formas de apresentação da água no alimento:- Água Livre:

- Está presente nos espaços intergranulares e entre os poros do material. Essa água mantém suas propriedades físicas e serve como agente dispersantes para substâncias coloidais e como solvente para compostos cristalinos.

ÁGUA DISPONÍVEL

ÁGUA NO ALIMENTO

- Formas de apresentação da água no alimento:- Água adsorvida:

- Está presente na superfície das macromoléculas como amido, pectina, celulose e proteína por forças de Van der Waals e pontes de hidrogênio.

ÁGUA EXPOSTA SUPERFICIALMENTE

ÁGUA NO ALIMENTO

- Formas de apresentação da água no alimento:- Água de hidratação ou ligada:

- Está ligada quimicamente com outras substâncias do alimento e não é eliminada na maioria dos métodos de determinação de umidade.

É A ÁGUA MAIS DIFÍCIL DE MENSUAR

ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw)

- Definições:- Água disponível.- Relação entre pressão parcial de vapor da agua contida

no alimento (P) e a pressão parcial de vapor da água pura (Po)

- Aw = P/Po- Valores entre 0 e 1 ou 0 e 100%.

ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw)

- Efeitos da variação da Aw no alimento:- 1.Crescimento microbiano- 2.Deterioração química- 3.Deterioração da consistência.

ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw)

- A Aw de um alimento pode ser reduzida aumentando a concentração dos solutos. Ex: acrescentar sal e açúcar ou desidratar o alimento.

ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw)

Não se pode confundir umidade com atividade de água,pois um alimento muito úmido pode ter Aw.Ex:uma salmoura com 90 % de água tem Aw ,

pois as moléculas de água estão ligadas ás de cloreto de sódio.

ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw)

Em ambiente sem variação de umidade(equilíbrio) a Aw é expressa como:

Aw = umidade relativa do ambiente (URamb) 100

ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw)

Ambiente com umidade relativa correspondendo a uma Aw inferior a do alimento ele tenderá ádesidratação até atingir o equilíbrio.Ex: queijo na geladeira.

ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw)

Em situação inversa, haverá absorção de água pelo alimento até atingir o equilíbrio. Ex: leite em póaberto no meio ambiente.

ATIVIDADE DE ÁGUA (Aa ou Aw)

UMIDADE

O que é umidade?

Umidade é a medida total da água contida no alimento.

UMIDADE

A determinação de umidade é uma das medidamais importantes e utilizadas na análise de alimentos(bromatologia).

Está relacionada com a estabilidade do alimento, qualidade e composição.

UMIDADEPode afetar:- estocagem: alimentos com alta umidade irão deteriorar mais rapidamente do que os com baixaumidade.

Exemplo: grãos com alta umidade estão sujeitos áalta deterioração devido ao crescimento de fungos que desenvolvem toxinas como a aflatoxina.

UMIDADE

Pode afetar:- embalagem: algumas deteriorações podem ocorrer

em determinadas embalagens se o alimento apresentas umidade excessiva.

Exemplo: a velocidade do escurecimento em frutas e vegetais desidratadas podem aumentar com o aumento da umidade, em embalagens permeáveis.

UMIDADE

Pode afetar: - processamento: a quantidade de água possui

importância no processamento de vários alimentos, como,por exemplo,a umidade do trigo na fabricação de pão e produtos de padaria.

UMIDADE

Conteúdo de umidade de alguns alimentos

Alimentos Umidade Produtos lácteos fluidos 87- 91%

Leite em pó 4%Frutas 65- 95%

Carnes e peixes 50-70%Cereais Abaixo de 10%Açúcar >1%Ovos 74%

UMIDADE

Dificuldades na determinação de umidades:

- Separação incompleta da água do produto - Decomposição do produto com formação de água

além da original - Perda de substâncias voláteis do alimento que serão computadas como perda em água.

UMIDADE

Fatores importantes para seleção de um método analítico para determinação de umidade:

- Exatidão- Precisão- Praticidade

UMIDADE

Métodos ideal para determinação de umidade:

-Medir o teor de água sem que haja interferência(voláteis)-Evitar degradação de compostos orgânicos -Facilidade de operação e baixo custo.

UMIDADE

- A água que vai ser medida, efetivamente,depende do método empregado.

- A água livre é medida independente do método.- O resultado deve sempre vir expresso

acompanhado das condições de análise (tempo etemperatura) e do método utilizado.

SÓLIDOS TOTAIS

CONCEITO:

São obtidos pela diferença entre o peso total da amostra e o conteúdo de umidade.

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

A precisão da determinação de umidade por secagem está relacionada a:

- Temperatura de secagem- Umidade relativa- Fluxo de ar- Vácuo- Tamanho das partículas- Número e posição das amostras na estufa

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

- Aquecimento sob condições controladas e determinação da perda de massa do material

- Métodos simples,relativamente rápidos e permitem a análise de várias amostras ao mesmo tempo.

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Tempos e temperaturas usuais de secagem:- 75ºC a 155 ºC - padrão 105 ºC - 1 a 6 horas

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Tipos de equipamentos:- Estufas de convecção- Estufas com circulação forçada de ar- Estufas Choppin- Estufas á vácuo

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Tipos de equipamentos:- Secagem por radiação infravermelha- Secagem por microondas - Utilização de dessecadores- Liofilização

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Estufas de convecção- 105 ºC- Apenas o resfriamento e o aquecimento do ar retira a umidade

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Estufas com circulação forçada de ar- 105°C- Mais rápida que a de convecção

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEMDETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Estufa Chopin- 200°C- Carbureto + água acetileno (o carbureto fica na saída de água)- Ao invés de sair vapor de água, sai acetileno, o qual gera uma chama. - chama saída de água

Estufa à vácuo- 60°C- Pressão reduzida no interior da estufa- pressão T(°C) ebulição água –

retira-se água à menores temperaturas - Maior confiabilidade, é mais difícil reações secundárias

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Balanças IV- Adaptado à balança há o material que

emite radiação- É possível acompanhar a perda de água

pelo controle de peso

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Microondas- Método mais recente- Método que vem sendo bastante

estudado- Não é o método padrão

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Dessecador- Possui sílica gel – material que rouba

umidade do meio- Método muito demorado – dias

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR SECAGEM

Liofilização

T (°C) do material pressão

sublimação da água

- Processo que vem sendo muito utilizado

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR DESTILAÇÃO

- Método com mais de 70 anos- Pouco utilizado- Leva-se muito tempo para chegar ao

resultado

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR DESTILAÇÃO

Dificuldades do método- Precisão baixa do frasco coletor- Dificuldades na leitura do menisco- Aderência de gotas de água no vidro- Solubilidade da água no solvente de

destilação- Evaporação incompleta da água- Destilação de produtos solúveis em água

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer:- Utilização do reagente de Karl-Fischer- Reagente descoberto em 1936 - Composição: composto de iodo, dióxido de enxofre, piridina e um solvente, o qual em geral é o metanol

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- Método de escolha para a determinação de umidade em alimentos com baixo teor de água, alto teor de açúcares e voláteis (< 4% deumidade)

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- Modificação do método de Bunsen envolve a

redução do iodeto por dióxido de enxofre na presença de água

- 2H2O + SO2 + I2 H2SO4 + 2HI

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- Reações envolvidas :I

C5H5N.I2 + C5H5NSO2 + C5H5N + H2O

2C5H5N.HI + C5H5N.SO3

Piridina

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- Reações envolvidas:II

C5H5N. SO3+ CH3OH

C5H5N(H) SO4CH3

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- Uso geral: solução metanólica 1:3:10 iodeto, dióxido de enxofre e piridina - 1 mL = 3,5g de água- A quantidade formada de C5H5N(H) SO4CH3indica a umidade.

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- O reagente de Karl-Fischer é um dessecante forte – proteger a amostra e o reagente contra a umidade atmosférica em todos os procedimentos

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- Pode ser realizado por titulação visual ou por meio de equipamento eletrônico (com eletrodo de platina)

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- Titulação visual: O I2 é reduzido para I na

presença de água. Quando toda água for consumida, a reação cessa, e cor da solução passa de amarelo canário para amarelo escuro com um ponto final em amarelo marrom, característico do excesso de iodo

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- Problemas:* Reação com antioxidantes presentes no alimento* Reação do metanol com aldeídos e cetonas* Alto custo dos reagentes e equipamento

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS QUÍMICOS

Método de Karl-Fischer- Pode ser aplicado em produtos com umidade intermediária (produtos de panificação) e com altos níveis de óleos voláteis- Os produtos analisados tem baixo teor de umidade e alto teor de açúcar

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

Método de Karl-Fischer- Pode ser aplicado em produtos com umidade intermediária (produtos de panificação) e com altos níveis de óleos voláteis- Os produtos analisados tem baixo teor de umidade e alto teor de açúcar

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

Métodos:- Radiação infravermelha- Cromatografia gasosa- Ressônancia nuclear magnética- Índice de refração

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

Métodos:- Densidade- Condutividade elétrica- Constante dielétrica

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

- Absorção de radiação infravermelha:

Região do infravermelho (3,0µg a 6,1µg)Quantidade de água

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

- Cromatografia gasosaTécnica pouco conhecida, portanto pouco usadaRápida e aplicável a alimentos com umidade entre 8% e 65%Necessidade de verificação com metodologia padrão (secagem em estufa)

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

- Ressonância nuclear magnéticaTécnica pouco conhecida e pouco usadaAnálise rápida e não destrói a amostraPode ser usada simultaneamente para determinação de umidade e gorduraTécnica cara

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

- Índice de refraçãoMétodo simples e rápidoUso do refratomêtroMedida da refração da amostraMenos preciso

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

- DensidadeMétodo simples, barato e rápidoPouco precisoAmostras com alto teor de açúcarMedição através da densidade da amostra

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

- Condutividade elétricaPrincípio: a quantidade de corrente elétrica que passa no alimento é proporcional a sua quantidade de águaRápidoPouco preciso

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

- Constante dielétricaAmido e proteínas tem constante dielétrica a cerca de 10Água tem constante dielétrica 80Uma mudança na quantidade de água altera a constante do alimento

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

- Constante dielétricaUtilizado em farinhasMétodo rápidoPouco preciso

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

Os métodos de infravermelho, cromatografia e ressonância necessitam de equipamentos caros e são pouco utilizados

Os métodos de refração, densidade, condutividade e constante dielétrica são simples, baratos e rápidos mas pouco precisos.

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

Nos métodos de condutividade e constante dielétrica, os quais são métodos elétricos, as medidas podem ser afetadas pela textura do alimento, tipo de embalagem, teor de metais, temperatura e distribuição de água no alimento.

DETERMINAÇÃO DA UMIDADE POR MÉTODOS FÍSICOS

Nos métodos de condutividade e constante dielétrica, os quais são métodos elétricos, as medidas podem ser afetadas pela textura do alimento, tipo de embalagem, teor de metais, temperatura e distribuição de água no alimento.