CONTROLE FÍSICO-QUÍMICO DE POA – UMIDADE

Profa: Andréa Matta Ristow

INTRODUÇÃO - ÁGUA

Essencial aos seres vivos

Funções diversas, componente intra e

extracelular

Influencia: textura, aparência, sabor e prazo de

validade (alterações: química e microbiológica

dos alimentos)

• Técnicas de preservação em geral utiliza: secagem,

congelamento, adição de solutos.

Interações da água com os alimentos

Adição de sólidos à água modifica as

propriedades de ambos.

Interação com substâncias hidrofílicas:

altera a estrutura e mobilidade da água,

modifica a estrutura e reatividade das

substâncias.

Água nos alimentos: LIVRE X LIGADA

Água nos alimentos

ÁGUA LIVRE

Fracamente ligada ao substrato. Funciona como solvente. Permite o crescimento dos

microrganismos e reações químicas. Eliminada com facilidade.

Água nos alimentos

ÁGUA LIGADA Ligada quimicamente com outras

substâncias do alimento Não é eliminada na maioria dos métodos

de determinação de umidade. Diretamente unida aos grupos hidrófilos

da proteína, permanecendo fortemente unida a ponto de resistir à ação de uma intensa força mecânica.

Não é congelada ou evaporada

UMIDADE

Geralmente a umidade representa a água

contida no alimento, que pode ser classificada

em:

Umidade de superfície, que se refere à água livre

ou presente na superfície externa do alimento;

Umidade adsorvida, referente à água ligada,

encontrada no interior do alimento.

UMIDADE

ATIVIDADE DE ÁGUA

Aa ou Aw Água Livre Relação entre a pressão de vapor da

solução (P) (soluto+solvente) e pressão de vapor do solvente (P0), que no caso dos alimentos é a água, sempre ambos à mesma temperatura (Aa = P / P0).

Como a pressão de vapor da água pura é igual a 1,0, a Aa dos alimentos é sempre menor que 1,0. 

ATIVIDADE DE ÁGUA

Atividade de Àgua X Crescimento Microbiano

Atividade de Água

Microrganismo

0,90 a 0,91 Bacts deteriorantes

0,87 a 0,88 Leveduras deteriorantes

0,80 Bolores

0,75 Bactérias halófilas

0,65 Bolores xerófilos

0,60 Leveduras osmofílicas

MÉTODOS DE MEDIDA DA UMIDADE

A água que será efetivamente medida

dependerá do método analítico escolhido,

sendo que somente a água livre é medida

com certeza em todos os diferentes métodos.

Consequentemente, o resultado da medida

da umidade deve vir sempre acompanhado

do método utilizado e das condições

empregadas, como tempo e temperatura. 

MÉTODOS DE MEDIDA DA UMIDADE

DIFICULDADES:

Separação incompleta da água do produto;

Decomposição do produto com formação de

água além da original;

Perda das substâncias voláteis do alimento

que serão computadas como peso em água.

METODOLOGIA

MÉTODOS POR SECAGEM

Secagem em estufas

Secagem por radiação infravermelha

Secagem em fornos de microondas

Secagem em dessacadores

MÉTODOS POR DESTILAÇÃO

MÉTODOS QUÍMICOS

MÉTODOS POR SECAGEM

A) SECAGEM EM ESTUFAS

Método mais utilizado em alimentos.

Remoção água por aquecimento, sendo o ar quente absorvido por uma camada muito fina do alimento e então conduzido para o interior por

condução.

Método lento.

6 a 18 horas entre 100oC e 102 oC, ou até peso constante.

Condutividade térmica dos alimentos é baixa.

MÉTODOS DE MEDIDA DA UMIDADE

SECAGEM EM ESTUFA  Exatidão é influenciada por vários fatores: Temperatura de secagem (T° da estufa); Umidade relativa e movimentação do ar na estufa; Vácuo na estufa; Tamanho das partículas e espessura das amostras; Formação de crosta na superfície da amostra; Material e tipo de cadinhos; Equipamentos.

TEMPERATURA DA ESTUFA

Estufa normal: um pouco acima de 100 oC

Estufa a vácuo: ~ 70 oC (preserva a amostra e evita a formação de crosta na superfície)

PARTÍCULA DOS ALIMENTOS

Menor espessura possível

ESTUFAS

Simples, simples com ventilador e a vácuo

Maior em cadinhos de alumínio do que de vidro e porcelana, maior em cadinhos rasos

do que fundos e maior com estufas com ventilação.

Deve ser feita somente após de ser resfriada completamente no dessecador.

VELOCIDADE DE EVAPORAÇÃO

PESAGEM

CADINHOS

Porcelana

Alumínio

Vidro

PROCEDIMENTO

Pesar uma quantidade definida de amostra num cadinho previamente seco e tarado.

O transporte do cadinho deve ser sempre feito com pinça ou papel para não passar umidade da mão.

Colocar o cadinho na estufa à temperatura conveniente e deixar até que toda a água seja evaporada

(até peso constante).

PROCEDIMENTO - CÁPSULA

1- Secagem e tara da cápsula:

A. Colocar a cápsula na estufa a 105ºC/ 1h;

B. Retirar a cápsula da estufa e deixar no

dessecador por 30 min.;

C. Pesar a cápsula em balança analítica e anotar

o peso;

PROCEDIMENTO - AMOSTRA

2- Amostra: A. A amostra reduzida e devidamente preparada

deve ser submetida a pesagem de 5g em uma cápsula tarada anotando seu peso;

B. Levar a cápsula com a amostra para estufa a 105ºC/ 3hs;

C. Levar imediatamente para o dessecador por 30mim. ;

PROCEDIMENTO - AMOSTRA

D. Pesar a cápsula e anotar o peso, retornando para estufa permanecendo por / 1h;

E. Repetir esta operação até obtenção de peso constante (inferior a 0,002g em 5g de amostra em intervalos de 1h);

F. Realizar o cálculo para obter a % de umidade

% Umidade= Perda de peso em g (peso inicial – peso final) Peso da amostra em g

EXEMPLO

P inicial = 5,0g P final = 1,25g Perda = 5,0 – 1,25 = 3,75

U% = PERDA X 100 AMOSTRA U% = 3,75 X 100 = 75% 5,00

PREPARO DA AMOSTRA

AMOSTRAS LÍQUÍDAS: evaporadas em banho-maria até consistência pastosa para então serem

colocadas na estufa.

AMOSTRAS AÇUCARADAS: formam uma crosta dura na superfície, que impede a saída da água do

interior (Adição de areia em pó à amostra, para aumentar a superfície de evaporação).

PESO DA AMOSTRA: varia entre 2 g e 5 g (Formar uma camada fina no cadinho).

CONDIÇÕES DE SECAGEM

TEMPERATURA: varia entre 70oC e 155oC.

TEMPO: depende da quantidade de água no produto (6 a 7 horas, até peso constante).

LIMITAÇÕES DO MÉTODO

1. Produtos com alto conteúdo de açúcar e carnes com alto teor de gordura: temperatura que não exceda de 70oC.

Açúcares: a levulose se decompõe a cerca de 70oC, liberando água.

2. Não serve para amostras com alto teor de substâncias voláteis: como condimentos.

3. Variação de até 3oC nas diferentes partes da estufa.

6. Açúcares redutores e proteínas: escurecimento por reação de Mailard, com formação de compostos voláteis

como CO2 e compostos carbonílicos e produtos intermediários.

7. Estufas com exaustão forçada: acelerar a secagem a peso constante (queijos, produtos marinhos e carnes).

4. Alguns produtos são muito higroscópicos.

5. Açúcares: reações de caramelização com liberação de água (estufa a vácuo a 60 oC).

B) SECAGEM EM FORNOS DE MICROONDAS

Método novo e muito rápido, porém não é um método padrão.

Quando uma amostra úmida é exposta à radiação de microondas, moléculas com cargas elétricas

dipolares, tais como a água, giram na tentativa de alinhar seus dipolos com rápida mudança do campo

elétrico.

Fricção resultante: calor, que é transferido para moléculas vizinhas.

MICROONDAS: aquece o material mais rapidamente e mais seletivamente.

Distribuição uniforme do calor na superfície e no interior do alimento.

Facilita a evaporação e evita a formação de crosta na superfície.

A amostra deve ser misturada com cloreto de sódio (evita que a amostra seja espirrada para fora do cadinho) e óxido de ferro (absorve fortemente a radiação de microondas, acelerando a secagem).

Método bastante rápido e simples.

Grande vantagem: poder da energia radiante e o tempo de secagem podem ser

calibrados para os diferentes tipos e quantidades de amostra.

SÓLIDOS TOTAIS

Sólidos totais = Peso total da amostra - conteúdo de umidade