Medida de pH e acidez em alimentos

Medida de pH A maior parte das reações químicas que ocorrem durante o processamento e estocagem de alimentos são profundamente alteradas pela variação da concentração hidrogeniônica do meio. Definição de Bronsted-Lowry de ácidos e bases: Ácido Base + H+ Ácidos e bases são classificados como fracos, médios e fortes, de acordo com o seu grau de dissociação ou ionização A concentração hidrogeniônica efetiva de uma solução é expressa em termos de pH (potencial hidrogeniônico) pH = -log [H+] Na água totalmente pura, a 25°C, a concentração hidrogeniônica é 10-7 (pH 7,0) Solução ácida tem mais íons H+ que OH- pH < 7,0 Solução alcalina pH > 7,0

Determinação Potenciométrica É o método mais preciso e acurado de medir o pH. Equipamento: potenciômetro, pHmetro, medidores de pH A simples medida de pH em determinados alimentos, de um modo geral, fornece uma indicação do seu grau de deterioração.

Determinação de pH em alimentos Leitura direta em produtos líquidos como xaropes, sucos, vinhos e bebidas em geral, que são claros e não contêm gás. Bebidas com gás carbônico, como refrigerante, devem ser submetidas a agitação mecânica ou a vácuo antes de se tomar a medida de pH, pois o CO2 pode formar ácido carbônico e abaixar o pH. Bebidas com polpa em suspensão devem ser agitadas para misturar a polpa decantada e medir o pH imediatamente, antes de a polpa se separar novamente, ou utilizar um agitador magnético para conseguir um resultado homogêneo, já que a polpa e o líquido podem ter pHs diferentes. Em produtos sólidos e secos, como farinhas, pão, macarrão e biscoitos, é preparado um extrato com suspensão de 10g do produto em 100mL de água recentemente fervida e resfriada a 25°C, submetido a agitação freqüente por 30 minutos, e toma-se o pH do líquido sobrenadante após a decantação por 10 minutos Produtos sólidos, mas com bastante umidade, como queijo fresco, devem ser macerados e homogeneizados, e os eletrodos são enfiados dentro da massa da amostra em pelo menos três lugares diferentes para se tirar uma medida média do pH. Em bebidas alcoólicas, deve-se tomar cuidado com a uniformidade do álcool no produto.

Uso de Indicadores Indicadores: moléculas orgânicas que mudam de cor com a alteração da concentração hidrogeniônica

Importância Deterioração do alimento com crescimento de microrganismos Atividade de enzimas Textura de geléias e gelatinas Retenção do sabor-odor de produtos de frutas Estabilidade de corantes artificiais em produtos de frutas Verificação do estado de maturação de frutas Escolha da embalagem

TIPOS DE ACIDEZ Compostos naturais dos alimentos Formados durante a fermentação ou outro tipo de processamento Adicionados durante o processamento Resultado de deterioração do alimento

Aplicação Valor nutritivo: manutenção do balanceamento ácido-base no organismo Indicação de pureza e qualidade em produtos fermentados, como vinhos Indicação de deterioração por bactérias com produção de ácido Indicação de deterioração de óleos e gorduras pela presença de ácidos graxos livres provenientes da hidrólise dos glicerídeos Critério de identidade de óleos e gorduras pela caracterização dos ácidos graxos presentes Estabilidade do alimento/deterioração: produtos mais ácidos são naturalmente mais estáveis quanto à deterioração

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos Cítrico: principal constituinte de várias frutas (limão, laranja, figo, pêssego, pêra, abacaxi, morango e tomate)

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos Málico: predominante em maçã, alface, brócolis e espinafre

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos Lático

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos Tartárico: uvas e tamarindo

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos Bebidas carbonatadas: CO2 e ácido fosfórico

Ácidos afetam a qualidade do alimento de várias formas podem agir como nutrientes componentes do flavor agentes geleificantes quelantes para determinados íons reduzem o escurecimento enzimático reduzem a ação de substâncias redutoras por estabilizar reações de oxi-redução (oxidação do ácido ascórbico) determinam a microbiota dominante nos alimentos

FRUTAS: Ácido cítrico e málico - mais comuns VEGETAIS: Ácido cítrico e málico também predominam; no entanto, podem também conter quantidades significativas de ácido oxálico. PRODUTOS LÁCTEOS: a acidez titulável é comumente usada para monitorar o progresso das fermentações do ácido lático em queijos e iogurtes. Em alguns casos, dois ácidos estão presentes em grandes concentrações e o ácido predominante pode se alterar com a maturação: Uvas: ácido málico predomina antes da maturação, enquanto que o ácido tartárico predomina na fruta madura. Pêras: ácido málico e ácido cítrico

Máxima capacidade tamponante: pH = pKa É função da concentração de íon hidrogênio. Em solução aquosa: 10-1 a 10-14 moles/L Todos os ácidos presentes em alimentos são ácidos fracos: menor dissociação não ocorre mudança abrupta de pH (efeito tamponante) HA = ácido A= base conjugada (igual, em concentração, ao ácido conjugado) pKa = pH no qual quantidades iguais de ácido e base estão presentes Máxima capacidade tamponante: pH = pKa

Valores de pKa para alguns ácidos importantes em alimentos

CURVA DE TITULAÇÃO DO ÁCIDO CÍTRICO

Peso molecular e peso equivalente de ácidos comuns em alimentos

A determinação da acidez fornece um dado valioso na apreciação do estado de conservação de um produto alimentício. Processos de decomposição como hidrólise, oxidação ou fermentação alteram quase sempre a concentração dos íons de hidrogênio A determinação de acidez em alimentos baseia-se na neutralização, até o ponto de equivalência, pelo NaOH, na presença de indicador fenolftaleína (titulação)

Acidez total titulável Consiste na titulação de uma alíquota da solução por uma base forte de concentração conhecida. Amostras coloridas: dificuldade Final da titulação: indicador (fenolftaleína) ou pHmetro (pH 8,2) Expressa em função do ácido predominante bureta pH metro Barra magnética

Acidez em solução molar por cento (v/m) V = no de mL da solução de NaOH 0,1 ou 0,01M gasto na titulação f = fator da solução de NaOH 0,1 ou 0,01M P = no de g da amostra usado na titulaçao c = correção para solução de NaOH 1M (10 para solução 0,1M e 100 para solução NaOH 0,01M)

Acidez total titulável Cálculos: nº de mEq (ácido) = nº de mEq (base) m = massa do ácido E = equivalente do ácido predominante N = normalidade da base V = volume da base

Acidez Volátil O conteúdo de acidez pode ser determinado pela separação dos ácidos voláteis presentes, principalmente ácido acético e traços de ácido fórmico A determinação é feita por titulação do destilado ou do resíduo A separação dos ácidos voláteis pode ser feita por evaporação, destilação direta e destilação a vapor Evaporação em banho-maria: É o método mais simples A amostra é titulada antes (acidez total) e após a evaporação (acidez não volátil ou fixa), e por diferença tem-se a % de acidez volátil Pode ocorrer perda de ácidos menos voláteis, como o ácido lático, juntamente com os ácidos voláteis

Destilação direta A amostra é aquecida diretamente e o destilado recolhido é titulado

Destilação a vapor É o método mais utilizado para produtos fermentados Destilador de Kjehldal Resultados discordantes (perdas de ácidos menos voláteis) Em cerveja e vinho: acidez volátil indica se a fermentação ocorrida é a desejada e demonstra a necessidade de adição de SO2 ou pasteurização quando a acidez volátil é muito alta

Acidez Total em Farinhas Material finamente moído e homogêneo: melhor representação do sistema favorecimento da difusão das substâncias tituláveis melhores exatidão e precisão da determinação ÍNDICE DE ACIDEZ: representa o estado de conservação das farinhas (aspectos químicos e microbiológicos) Crescimento microbiano envolve produção de ácidos orgânicos e hidrólise de proteínas e carboidratos Extração: contato da amostra com um solvente Água: fermentação produção de ácido Álcool etílico: inibe desenvolvimento de microorganismos ACIDEZ ÁLCOOL-SOLÚVEL

A Resolução no 12/1978 da antiga CNNPA (Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos) do Ministério da Saúde estabeleceu os seguintes limites para acidez em farinhas:

para outras farinhas:

Acidez em Vinhos Acidez volátil (< 0,06%) é inevitável e, mesmo, atraente. Acidez volátil (> 0,14%) indica um produto de baixa qualidade. Quantidades maiores fazem o vinho avinagrar! A acidez no vinho pode ser tanto fixa quanto volátil. Fixa: Proveniente dos ácidos presentes nas uvas (tartárico, málico, cítrico) e dos resultantes da fermentação (vinho tinto = 10 – 30 dias): lático e succínico Volátil: contaminações durante a fermentação: ácido acético (ação de bactérias na presença de oxigênio).

Acidez Total em Leite Variável: maior em leite com teores mais elevados de extrato seco desengordurado Varia com o teor de sais minerais, proteínas, volume de indicador, tonalidade adotada como ponto de viragem Acidez titulável inicial ou natural (leite ao sair do úbere): ligeiramente ácido (proteínas, fosfatos, citratos, CO2, etc.). Normalmente entre 15 e 20° Dornic (0,15 a 0,20g de ácido lático/100mL de leite) Acidez titulável adquirida: proveniente do desdobramento da lactose em ácidos (ácido lático) Titulação com NaOH 0,1111 (1/9N)

Acidez em Refrigerantes As amostras deverão ser diluídas Todo o CO2 deverá ser eliminado agitação, com ligeiro aquecimento, em banho-maria transferência da amostra de um frasco para outro adição de água quente fervida e neutralizada agitação contínua a vácuo por 1 ou 2 minutos Refrigerantes tipo cola: acidez expressa em % de ácido fosfórico Outros refrigerantes: ácido cítrico e tartárico

Acidez em Sucos As amostras de sucos devem ser diluídas Sucos com teores mais elevados de ácidos (maracujá e limão) devem ser mais diluídos antes de analisados A acidez deve ser expressa em % de acidez Como os sucos são provenientes de frutos diferentes, cada tipo tem seu ácido predominante

Principais Ácidos Predominantes em Alguns Sucos de Frutas