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 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.

MÉTODOS POR DESTILAÇÃO METODOLOGIA Secagem em estufas Secagem por radiação infravermelha Secagem em fornos de microondas Secagem em dessacadores MÉTODOS POR SECAGEM 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.

Condutividade térmica dos alimentos é baixa. Método lento. 6 a 18 horas entre 100oC e 102 oC, ou até peso constante.

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.

PARTÍCULA DOS ALIMENTOS 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

VELOCIDADE DE EVAPORAÇÃO ESTUFAS Simples, simples com ventilador e a vácuo VELOCIDADE DE EVAPORAÇÃO Maior em cadinhos de alumínio do que de vidro e porcelana, maior em cadinhos rasos do que fundos e maior com estufas com ventilação. PESAGEM Deve ser feita somente após de ser resfriada completamente no dessecador.

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: Colocar a cápsula na estufa a 105ºC/ 1h; Retirar a cápsula da estufa e deixar no dessecador por 30 min.; Pesar a cápsula em balança analítica e anotar o peso;

PROCEDIMENTO - AMOSTRA A amostra reduzida e devidamente preparada deve ser submetida a pesagem de 5g em uma cápsula tarada anotando seu peso; Levar a cápsula com a amostra para estufa a 105ºC/ 3hs; 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 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.

4. Alguns produtos são muito higroscópicos. 5. Açúcares: reações de caramelização com liberação de água (estufa a vácuo a 60 oC). 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).

B) SECAGEM EM FORNOS DE MICROONDAS Método novo e muito rápido, porém não é um método padrão.

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

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