Água nos Alimentos

Profª Suerlani A. F. Moreira

Introdução

• A água é um nutriente absolutamente essencial,

participando com 60 a 65 % do corpo humano e da

maioria dos animais. Dentre as várias funções da

água no organismo, cita-se:

a - é o solvente universal, indispensável aos processos

metabólicos;

b - manutenção da temperatura corporal;

c - manutenção da pressão osmótica dos fluídos e do

volume das células;

d - participação como reagente de um grande número

de reações metabólicas.

A água é componente majoritário dos seres vivos

e, portanto, dos alimentos, variando seu conteúdo

de 60 a 70% na carne e até 90 a 95% em verduras.

A presença de água em quantidades adequadas e

com localização definida é imprescindível nos

alimentos para que tenham qualidade aceitável para

o consumidor.

O pequeno volume da molécula de água

permite a penetração nas estruturas cristalinas e

entre as moléculas de grandes dimensões como

hidrocolóides, solvatando os íons ou as moléculas.

A água na quantidade, localização e estrutura

adequada é essencial para o processo vital,

influencia na textura, na aparência, no sabor e na

deterioração química e microbiológica dos

alimentos.

A água está presente em todos os alimentos. Ela

influencia em vários aspectos como:

Água nos Alimentos

Cor

Odor

Flavor

Textura

Vida de prateleira

O conteúdo de água de um alimento é

expresso pelo valor obtido na determinação da

água total contida neste.

A água pode ocorrer como componente

intracelular ou extracelular, em vegetais e

animais, e apresenta-se com teor variável nos

diferentes alimentos.

Quanto maior o teor de água de um

alimento, maior é sua sensibilidade à

deterioração e é por isso que a maioria dos

métodos de preservação de alimentos baseia-

se na remoção da água pela secagem, na

redução da mobilidade da água por

congelamento ou, ainda, na adição de

solutos.

Teor de água nos alimentos

Alimentos % H2O

Frutas: Laranja 90

Melancia 95

Banana 75

Morango 90

Abacate 70

Vegetais: Brócolis 85

Cenoura 85

Alface 95

Repolho 90

Batata 80

Carne 50-75

Peixe 70-80

Leite 85-90

Ovo 70-75

Entretanto, esse valor não nos fornece

indicações de como está distribuída a água nesse

alimento, como também não permite saber se toda

a água está ligada do mesmo modo ao alimento.

O teor de água de um alimento, por si só, não é um

indicador da estabilidade dos alimentos, por exemplo:

Grãos e cereais com 20% de umidade Perecível

Carne seca com 20% de umidade Estável.

Existem moléculas de água com propriedades e

distribuição diferentes num mesmo alimento.

Formas de apresentação da água no alimento

2 tipos:

Água livre

Água absorvida, ligada ou de hidratação

A água livre está presente nos espaços intergranulares

e entre os poros do material, funciona como solvente,

permitindo crescimento dos microrganismos e reações

químicas, e é eliminada com relativa facilidade.

A água combinada está ligada quimicamente com

outras substâncias do alimento e difícil de ser eliminada. Não

é utilizável como solvente, não permite o desenvolvimento de

microrganismo e retarda reações químicas.

Água livre

Água absorvida, ligada ou de hidratação

Conteúdo de água de um alimento

Vida Útil

X

Atividade da água (Aw)

Indica a intensidade das forças que unem a

água com outros componentes não-aquosos

e, conseqüentemente, a água disponível para

o crescimento de microorganismos e para

que se possam realizar diferentes reações

químicas e bioquímicas.

Efeitos da variação da Aw no alimento:

1. Crescimento microbiano

2. Deterioração química

3. Deterioração da consistência

Aw de um alimento pode ser reduzido

aumentando a concentração dos solutos. Ex:

acrescentar sal e açúcar ou desidratar o alimento.

Processos de concentração e desidratação

Reduzir o conteúdo de água de um alimento,

aumentando simultaneamente a concentração

de solutos e reduzindo sua alterabilidade ou

perecibilidade

Diferentes tipos de alimentos com o

mesmo conteúdo de água

Diferem significativamente em sua estabilidade ou vida útil

O conteúdo de água por si mesmo não é um indicador real

da estabilidade

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 às de cloreto de

sódio.

O termo atividade da água (Aw) foi implantado para

se ter o valor da intensidade com que a água se

associa a diferentes componentes não aquosos.

Quando se adiciona um soluto à água pura, as

moléculas de água orientam-se na superfície do

soluto e inter-relacionam-se com ele. Como

conseqüência, diminui o ponto de congelamento,

aumenta o ponto de ebulição e reduz a pressão de

vapor.

Ambiente com umidade relativa correspondendo a

uma Aw inferior à do alimento, ele tenderá à

desidratação até atingir o equilíbrio. Ex: queijo na

geladeira.

Em situação inversa, haverá absorção de água pelo

alimento até atingir o equilíbrio. Ex: leite em pó

aberto no meio ambiente.

Atividade da água e Conservação dos alimentos

Valor máximo da atividade da água: 1,0 (água pura).

Valores de atividade acima de 0,9: pode haver a

formação de soluções diluídas com componentes do

alimento que servirão de substrato para os

microorganismos poderem crescer.

Reações químicas e enzimáticas podem ter

sua velocidade

diminuída pela baixa concentração dos

reagentes.

• Atividade da água entre 0,60-0,80: há a possibilidade

de reações químicas e enzimáticas rápidas pelo

aumento da concentração dos reagentes.

• Atividade da água 0,4: pequeno ou nenhum

crescimento de microorganismos.

• Atividade da água menor que 0,3: atinge a zona de

absorção primária, onde as moléculas de água poderão

estar ligadas a pontos de absorção primários (-COOH)

e por sua vez se ligar a outras moléculas de água por

pontes de hidrogênio.

Isotermas de sorção de água

As isotermas de sorção de água são gráficos que

relacionam a quantidade de água de um alimento

com sua atividade de água, o que é o mesmo, em

função da umidade relativa da atmosfera que

circunda o alimento, uma vez alcançado o

equilíbrio e a uma temperatura constante.

Umidade

Definição: é a medida total de água contida no

alimento

Importância:

Estabilidade do alimento

Qualidade do alimento

Composição do alimento

Umidade pode afetar:

Armazenamento- alimentos com alta umidade

deteriora mais rapidamente. Ex: grãos – fungos

(produtores de aflatoxina).

Embalagem - permeáveis à luz e ao oxigênio

alteram vegetais e frutas desidratadas.

Processamento - Umidade de trigo na

fabricação do pão e produtos de padaria.

Depende do método analítico o tipo de água que

efetivamente será medido.

Dificuldades apresentadas:

-Separação incompleta da água do produto

- Decomposição do produto com formação de água

além da original

- Perdas das substâncias voláteis do alimento que

serão computadas como peso em água.

Metodologia de análises do teor de água nos alimentos

Tipos de métodos:

Métodos por secagem

Métodos por destilação

Métodos químicos

Métodos físicos

Metodologias

Métodos por secagem:

Secagem em estufa

Secagem por radiação infravermelho

Secagem em fornos de microondas

Secagem em estufa:

Mais utilizado

Princípio: remoção da água por aquecimento, o ar

quente absorvido por uma camada muito fina do

alimento, que é conduzido para o interior por condução,

levando muito tempo para atingir as porções mais

internas do alimento.

Temperatura de 100 a 105ºC até peso constante.

Pode ocorrer superestimação da umidade por perda

de substâncias voláteis ou por reações em

decomposição.

Limitações do método:

1. Temperatura de secagem;

2. Umidade relativa e movimentação do ar dentro da

Estufa;

3. Tamanho das partículas e espessura da amostra;

4. Construção da estufa;

5. Número e posição das amostras na estufa;

6. Formação de crosta seca na superfície da amostra;

7. Material e tipo de cadinhos;

8. Pesagem da amostra quente.

Estufa de secagem

Tipos de estufas:

- Simples

- Simples com ventilador

- A vácuo

Tipos de Cadinhos:

- Porcelana

- Alumínio

- Vidro

Procedimento

1. Pesar o cadinho tarado sem amostra

2. Pesar uma quantidade da amostra em cadinho seco e

tarado

3. Transportar o cadinho com pinça

4. Colocar o cadinho na estufa até peso constante

5. Retirar o cadinho da estufa e colocar em dessecador

para esfriar

6. Pesar o cadinho

7. O cálculo é feito pela diferença entre o peso do

cadinho com amostra e o peso do cadinho com amostra

seca

Preparo da Amostra

1. Amostras líquidas: evaporadas em banho-maria até

consistência pastosa, para serem colocadas na estufa.

2. Amostras açucaradas: formam uma crosta dura na

superfície, que impede a saída da água do interior.

Adiciona-se areia misturada com amostra para aumentar

a superfície da evaporação

Secagem por radiação infravermelho

Princípio do método

- Consiste numa lâmpada de radiação infravermelho

com 250 a 500 watts, cujo filamento desenvolve uma

temperatura de 700ºC.

- A distância entre a lâmpada e a amostra deve ser de

10 cm

- A espessura da amostra deve ser entre 10 a 15 mm.

O tempo de secagem varia com amostra (20min. para

produtos cárneos e 10 min para grãos).

-O peso da amostra varia entre 2,5 a 10 g, dependendo

do conteúdo de água.

- Possui uma balança que faz leitura direta.

- Seca uma amostra de cada vez

Medidor por Infra Vermelho

Secagem em fornos de microondas

Princípio:

-A amostra úmida quando exposta à radiação de

microondas, as moléculas bipolares (H2O), giram na

tentativa de alinhar seus bipolos, a fricção resultante

cria calor, que é transferido para as moléculas vizinhas

tanto na superfície como internamente, evaporando

sem formar crosta na superfície.

- A amostra é misturada com cloreto de sódio e óxido

de ferro, o primeiro evita que seja espirrada para fora

do cadinho, e o segundo absorve fortemente a

radiação, acelerando a secagem.

Método por destilação – não é muito usado

Método químico:

Karl Fischer - usa o reagente de Karl Fischer (iodo+

dióxido de enxofre+ piridina+ metanol).

2 maneiras: titulação visual e medida eletrométrica

com eletrodo de platina (amostras coloridas).

Princípio:

Titulação visual, onde 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

Aparelho de Karl Fisher

Métodos físicos:

1. Cromatografia gasosa (pouco conhecida e pouco

usada)

2. Ressonância nuclear magnética (requer equipamento

caro e sofisticado)

3. Índice de Refração – refratômetro. Menos preciso

4. Densidade - pouco preciso

5. Condutividade elétrica - rápido e pouco preciso

6. Constante dielétrica

Os métodos 4, 5, e 6 são muito usados para avaliação de

matéria- prima e durante o processamento.

Considerações Finais

O conteúdo de água dos alimentos é um dos fatores

individuais que mais influem em sua alteração, embora

alimentos com a mesma quantidade de água possam sofrer

processos de alterações diferentes.

A água a ser efetivamente medida vai depender do método

analítico empregado, e somente água livre é medida com

certeza em todos os métodos.

Ao se analisar o teor de água de um alimento deve-se levar

em consideração a natureza do alimento bem como a melhor

metodologia a ser aplicada, juntamente com os cuidados de

pesagem da amostra e calibração de determinados aparelhos.