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A química do refrigerante

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Text of A química do refrigerante

  • 1. Pesquisa no Ensino de QumicaA Qumica do Refrigerante Ana Carla da Silva Lima e Jlio Carlos AfonsoEste trabalho aborda a produo de refrigerantes, descrevendo a funo de cada um de seus componentes. Sua fabricao exige um rigoroso controle a fim de assegurar a qualidade de um produto destinado ao consumo humano. O refrigerante tambm se presta para diversas experincias em sala de aula, envolvendo a anlise sensorial, a solubilidade de gases em lquidos e as reaes em meio cido.refrigerante, gases, anlise sensorialRecebido em 13/02/08, aceito em 03/11/08210R efrigerante uma bebida notambm um aumento da participao- Sulfatos e cloretos: Auxiliam na de- alcolica, carbonatada, com de refrigerantes regionais (de 9% para finio do sabor, porm o excesso alto poder refrescante encontra-32%). A Coca-Cola e a Companhiaprejudicial, pois o gosto ficar dema-da em diversos sabores. O vocbulo de Bebidas das Amricas (AmBev)siado acentuado;tubana, empregado no interior dodetinham, em 2004, 68% do mercado- Cloro e fenis: O cloro d um saborBrasil, sinnimo de refrigerante (Rosa e cols., 2006).caracterstico de remdio e provocaregional e local. A indstria de refri- reaes de oxidao e despigmen-gerante surgiu em 1871 nos Esta-Composio do refrigerantetao, alterando a cor original dodos Unidos. No Brasil, os primeirosOs ingredientes que compemrefrigerante. Os fenis transferemregistros remontam a 1906, masa formulao do refrigerante tmseu sabor tpico, principalmentesomente na dcada de 1920 que finalidades especficas e devem sequando combinado com o cloroo refrigerante entrou definitivamente enquadrar nos padres estabeleci- (clorofenis);no cotidiano dos brasileiros (ABIR, dos. So eles:- Metais: Ferro, cobre e mangans2007). Em 1942, no Rio de Janeiro, gua: Constitui cerca de 88% aceleram reaes de oxidao,foi instalada a primeira fbrica. m/m do produto final. degradando o refri- O Brasil o terceiro produtor Ela precisa preen-gerante;mundial de refrigerantes, depois doscher certos requisitos O Brasil o terceiro- Padres microbiol-Estados Unidos e Mxico (Palha, para ser empregadaprodutor mundial de gicos: necessrio2005; Rosa e cols., 2006). Contudo, o na manufatura derefrigerantes, depois dos um plano de higie-consumo per capita da ordem de 69 refrigerante (Palha,Estados Unidos e Mxico.nizao e controleL por habitante por ano, o que coloca 2005):criterioso na unidadeo pas em 28 lugar nesse aspecto.- Baixa alcalinidade: Carbonatos eindustrial, que garantam gua todasA Coca-Cola e a Pepsi detm dobicarbonatos interagem com cidos as caractersticas desejadas: lmpida,mercado mundial, avaliado em cercaorgnicos, como ascrbico e ctrico,inodora e livre de microorganismos.de US$ 66 bilhes anuais (Rosa epresentes na formulao, alterando oAcar: o segundo ingredientecols., 2006). sabor do refrigerante, pois reduzem em quantidade (cerca de 11% m/m). Entre 1988 e 2004, o mercado na- sua acidez e provocam perda deEle confere o sabor adocicado, en-cional cresceu 165%, verificando-se aroma;corpa o produto, juntamente com oacidulante, fixa e reala o paladar eA seo Pesquisa no ensino de Qumica inclui investigaes sobre problemas no ensino de Qumica, com explicitao fornece energia. A sacarose (dissaca-dos fundamentos tericos e procedimentos metodolgicos adotados na anlise de resultados. rdeo de frmula C12H22O11 - glicose +QUMICA NOVA NA ESCOLA A Qumica do Refrigerante Vol. 31, N 3, AGOSTO 2009

2. frutose) o acar comumente usado por ser um dos seus componentes cies de microorganismos. Sua ao(acar cristal). naturais. mxima em pH = 3. barato eConcentrados: Conferem o saborAntioxidante: Previne a influnciabem tolerado pelo organismo. Comocaracterstico bebida. So compos-negativa do oxignio na bebida. esse cido pouco solvel em gua,tos por extratos, leos essenciais eAldedos, steres e outros compo- utilizado na forma de benzoatodestilados de frutas e vegetais (Palha, nentes do sabor so susceptveis ade sdio. O teor mximo permitido2005). Sabor a experincia mista de oxidaes pelo oxi- no Brasil de 500sensaes olfativas, gustativas e t- gnio do ar durante mg/100mL de refri-teis percebidas durante a degustaoa estocagem. LuzOs ingredientes que gerante (expresso(Goretti, 2005).solar e calor acele- compem a formulao em cido benzoico).Acidulante: Regula a doura doram as oxidaes. do refrigerante so: gua,O cido srbicoacar, reala o paladar e baixa o pH Por isso, os refrige-acar, concentrados,(INS 202) ocorre noda bebida, inibindo a proliferao de rantes nunca devem acidulante, antioxidante,fruto da Tramazeiramicroorganismos. Todos os refrige-ser expostos ao sol. conservante, edulcorante e (Sorbus aucuparia). rantes possuem pH cido (2,7 a 3,5Os cidos ascrbicodixido de carbono.usado como sorbatode acordo com a bebida). Na escolha e isoascrbico (INS de potssio e atuado acidulante (Tabela 1), o fator mais300) so muito usados para essa mais especificamente sobre boloresimportante a capacidade de realarfinalidade. Quando o primeiro utili-e leveduras. Sua ao mxima emo sabor em questo (Palha, 2005). zado no com o objetivo de conferir pH = 6. O teor mximo permitido O cido ctrico (INS1 330) obtido vitamina C ao refrigerante, e sim servir30 mg/100mL (expresso em cidoa partir do microorganismo Asper- unicamente como antioxidante. srbico livre).gillus niger, que transforma direta-Conservante: Os refrigerantes Edulcorante: uma substnciamente a glicose em cido ctrico. Osesto sujeitos deteriorao causa-(Tabela 3) que confere sabor docerefrigerantes de limo j o contm na da por leveduras, mofos e bactrias s bebidas em lugar da sacarose. Assua composio normal.(microorganismos acidfilos oubebidas de baixa caloria (diet) seguemO cido fosfrico (INS 338) apre- cido-tolerantes), provocando turva-os padres de identidade e qualidade211senta a maior acidez dentre todos es e alteraes no sabor e odor.das bebidas correspondentes, comaqueles utilizados em bebidas. utili- O conservante (Tabela 2) visa inibir oexceo do teor calrico.zado principalmente nos refrigerantes desenvolvimento desses microorga- Dixido de carbono: A carbona-do tipo cola. nismos (Palha, 2005). tao d vida ao produto, reala oO cido tartrico (INS 334) usa-O cido benzoico (INS 211) atua paladar e a aparncia da bebida. Suado nos refrigerantes de sabor uva praticamente contra todas as esp-ao refrescante est associada so-lubilidade dos gases em lquidos, quediminui com o aumento da tempera-Tabela 1: Acidulantes empregados na manufatura de refrigerantes.tura. Como o refrigerante tomadogelado, sua temperatura aumentaAcidulante Estrutura pKado trajeto que vai da boca ao est-pKa1 = 3,09 mago. O aumento da temperatura ecido ctrico (cido 2-hidroxi-1,2,3- o meio cido estomacal favorecem apKa2 = 4,74propanotricarboxlico) (C6H8O7)pKa3 = 5,41 eliminao do CO2, e a sensao defrescor resulta da expanso dessepKa1 = 2,15gs, que um processo endotrmicocido fosfrico (H3PO4) pKa2 = 7,20pK =12,36 (Palha, 2005). a3 Processo de fabricaocido tartrico (cido 2,3-diidroxi- pKa1 = 2,98butanodioico) (C4H6O6) pKa2 = 4,34 O processo de fabricao feito sem qualquer contato manual e sob rigoroso controle de qualidade duran-Tabela 2: Conservantes encontrados em refrigerantes. te todas as etapas. Elaborao do xarope simples: oConservante EstruturapKa produto da dissoluo do acar em gua. A concentrao varia entre 55 e pK = 4,19 64% m/m (Rodrigues e cols., 2000). ABenzoato de sdio (C7H5O2Na) dissoluo do acar cristal em gua(cido benzoico) quente reduz o risco de contamina- o microbiana. O xarope tratado pKa = 4,75Sorbato de potssio (C6H7O2K)com carvo ativado, que por adsor- (cido srbico) o remove compostos responsveisQUMICA NOVA NA ESCOLA A Qumica do Refrigerante Vol. 31, N 3, AGOSTO 2009 3. Tabela 3: Edulcorantes utilizados no processamento de refrigerantes diet e suas principais caractersticas. Poder adoanteIngesto mxima diriaNomeEstrutura (sacarose = 1) (mg/kg peso corporal)Sacarina300-4005,0(C7H5NSO3)Ciclamato de sdio5011,0(C6H12NSO3Na)Aspartame* 20040,0 (C14H18N2O5)Acesulfame-K 20015,0212(C4H4NSO4K)* No resiste ao calor (alimentos com aspartame no devem ser aquecidos)por paladares e odores estranhos eo xarope pode ser liberado para ocomposto at a linha de envasamentoreduz a cor desse xarope. Ele ar- envasamento (Palha, 2005). (enchedora), na qual so adicionadosmazenado em tanques esterilizados a A preparao do xarope compos- gua e CO2 em propores adequa-vapor, e um filtro microbiolgico evita to para bebidas do tipo diet ocorredas a cada produto. O refrigerante a entrada de ar.em tanques especficos para tal. Elasenvasado em baixa temperatura (3 aElaborao do xarope composto:possuem baixa susceptibilidade 12 C) e sob presso para assegurar o xarope simples acrescido doscontaminao por microorganismos uma elevada concentrao de CO2outros componentes do refrigerante. por no conter acares. no produto (Palha, 2005). As linhasEssa etapa feita em tanques deEnvasamento: Para as garrafasde CO2 tm um filtro microbiolgicoao inoxidvel, equipados com agi-retornveis, h uma inspeo prviae so esterilizadas a vapor. Aps otador, de forma a garantir a perfeita para que sejam re-enchimento, a garra-homogeneizao dos componentes etiradas aquelas que fa imediatamente O processo de fabricaoevitar a admisso de ar. A adio dos estejam trincadas,arrolhada e codifi-dos refrigerantes feitoingredientes deve ocorrer de formabicadas, lascadas,cada com data de sem qualquer contatolenta e cuidadosa e de acordo com lixadas, quebradasvalidade, hora e linha manual e sob rigorosoa se uncia estabelecida na formula- qou com material dede envasamento. O controle de qualidadeo. O conservante o primeiro com-difcil remoo comolacre e o nvel de en- durante todas as etapas.ponente a ser adicionado. Em caso detintas ou cimento.chimento das garra-adio aps o acidulante, forma-seAps essa seleo,fas so inspeciona-uma floculao irreversvel (o benzo- as garrafas so pr-lavadas comdos. O ar uma contaminao nasato de sdio precipita). A adio dogua. Elas depois so imersas em bebidas carbonatadas. Ele de

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