Química dos Alimentos - Água - Profa.Mércia Leite
Introdução <ul><li>Água e seres vivos </li></ul><ul><li>Funções da água no  organismo : </li></ul><ul><li>Manutenção da te...
Introdução <ul><li>Água no organismo: água ingerida, dos próprios alimentos e decorrente da oxidação metabólica. </li></ul...
Introdução <ul><li>Água no  alimento  influencia: </li></ul><ul><li>Textura, aparência, sabor, deterioração: química e bio...
Introdução <ul><li>Métodos de preservação dos alimentos </li></ul><ul><li>baseia-se na remoção de água: secagem, congelame...
Introdução <ul><li>Influência e ocorrência da água no alimento: </li></ul><ul><li>O conteúdo hídrico dos alimentos é variá...
Propriedades  físicas  da água <ul><li>   fusão </li></ul><ul><li>   ebulição </li></ul><ul><li>   calor de vaporização...
Propriedades físicas da água <ul><li>Expansão X Solidificação </li></ul><ul><li>Água apresenta capacidade de expandir na s...
Propriedades químicas da água <ul><li>Estrutura molecular </li></ul><ul><li>Características elétricas e momento dipolar pe...
Propriedades químicas da água <ul><li>Habilidade de formar ligações de H: ligação eletrostática dipolo-dipolo. Cada molécu...
Propriedades químicas da água <ul><li>Os elétrons dos orbitais ligantes estão deslocados para o lado o oxigênio, devido su...
Propriedades químicas da água
Propriedades químicas da água <ul><li>Pode conter 18 isótopos H-O-H, íons hidroxônioH 3 O + , hidroxila(OH - ) e seus isót...
Propriedades químicas da água
Propriedades químicas da água <ul><li>Líquida: cte. movimento, formação e ruptura de ligação. </li></ul><ul><li>Vapor: pon...
Propriedades químicas da água <ul><li>Estrutura sólida: </li></ul><ul><li>Gelo apresenta estrutura simétrica hexagonal, ân...
Molécula de água no alimento
Química dos Alimentos - Água - Parte II Interações da água com alimentos(atividade da água)
Introdução <ul><li>Quando a água se liga a um sólido modifica as propriedades da água e do sólido. </li></ul><ul><li>Class...
Classificação <ul><li>Livre : apresenta as mesmas propriedades da água pura(crescimento mo., reações enzimáticas, não flui...
Classificação <ul><li>Ligada  quimicamente – água em contato com solutos. </li></ul><ul><li>Apresenta mobilidade reduzida ...
Classificação <ul><li>Ligada  quimicamente –Classificação quanto ao grau de ligação:  </li></ul><ul><li>Água  constitucion...
Classificação <ul><li>Água  Capilar : há confinamento físico em capilares com pequeno diâmetro, mobilidade reduzida,    p...
Classificação <ul><li>Capacidade de ligar água : termo utilizado para descrever a habilidade de uma macromolécula aprision...
Substância hidrofílica e hidrofóbica <ul><li>Existem substâncias: hidrofílicas e hidrofóbicas. </li></ul><ul><li>Hidrofíli...
Interação da água – Ligações de H <ul><li>A interação da água com grupos polares neutros(sem carga), capazes de fazer pont...
Atividade de água <ul><li>Atividade da água  significa o quanto de água está disponível no alimento, ou seja, a intensidad...
Medida padrão da atividade de água <ul><li>Atividade da água  é uma medida relativa a um estado padrão(p=101,35Kpa) e (T=2...
Atividade de água <ul><li>Fatores que influenciam aw: </li></ul><ul><li>A  atividade da água  em um alimento,  pode ser re...
Atividade de água <ul><li>Fatores que influenciam aw: </li></ul><ul><li>A  atividade da água  em um alimento,  pode ser re...
Determinação da atividade da água(aw) <ul><li>A determinação aw pode ser feita utilizando-se a seguinte equação: </li></ul...
Classificação dos alimentos em função da atividade da água <ul><li>Os alimentos são classificados em função da atividade d...
Atividade de água X alimentos <ul><li>Efeitos da atividade de água em um alimento estão relacionados além de reações quími...
Atividade de água X alimentos <ul><li>Valores muito baixos de aw(região de monocamadas) podem predispor o alimento a ranci...
Influência de  a w
Química dos Alimentos - Água - Parte III Relação a w  com a conservação de alimentos
Atividade da água X estabilidade no alimento <ul><li>A umidade de um alimento está relacionado com sua: estabilidade, qual...
Determinação de Umidade <ul><li>Principais dificuldades encontradas na determinação de umidade: </li></ul><ul><li>Separaçã...
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QuíM. De Alim. I áGua

  1. 1. Química dos Alimentos - Água - Profa.Mércia Leite
  2. 2. Introdução <ul><li>Água e seres vivos </li></ul><ul><li>Funções da água no organismo : </li></ul><ul><li>Manutenção da temperatura corporal </li></ul><ul><li>Transporte de nutrientes e de produtos de degradação. </li></ul><ul><li>Reagente/ meio de reação </li></ul><ul><li>Estabilidade da conformação polímeros </li></ul>
  3. 3. Introdução <ul><li>Água no organismo: água ingerida, dos próprios alimentos e decorrente da oxidação metabólica. </li></ul><ul><li>Indivíduo ingere: 2/3 bebidas e 1/3 alimentos sólidos. </li></ul><ul><li>indivíduo de 70kg necessita de 2L água/dia. </li></ul>
  4. 4. Introdução <ul><li>Água no alimento influencia: </li></ul><ul><li>Textura, aparência, sabor, deterioração: química e biológica. </li></ul><ul><li>Água e deterioração dos alimentos: </li></ul><ul><li> teor água  sensibilidade a deterioração </li></ul>
  5. 5. Introdução <ul><li>Métodos de preservação dos alimentos </li></ul><ul><li>baseia-se na remoção de água: secagem, congelamento(  mobilidade da água), adição de solutos. </li></ul><ul><li>Utilização da água na industria de alimentos e bebidas. </li></ul><ul><li>Influência e ocorrência da água no alimento </li></ul>
  6. 6. Introdução <ul><li>Influência e ocorrência da água no alimento: </li></ul><ul><li>O conteúdo hídrico dos alimentos é variável, ex.: carne 50-75%, vegetais verdes 95%. </li></ul><ul><li>Grande número de alimentos sólidos contém mais de 50% de água </li></ul>
  7. 7. Propriedades físicas da água <ul><li> fusão </li></ul><ul><li> ebulição </li></ul><ul><li> calor de vaporização </li></ul><ul><li> condutividade térmica </li></ul><ul><li> densidade </li></ul><ul><li>Em relação a CH 4 , NH 3 , HF </li></ul>
  8. 8. Propriedades físicas da água <ul><li>Expansão X Solidificação </li></ul><ul><li>Água apresenta capacidade de expandir na solidificação, resultando em dano estrutural do alimento congelado. </li></ul>
  9. 9. Propriedades químicas da água <ul><li>Estrutura molecular </li></ul><ul><li>Características elétricas e momento dipolar permitem participação em ligações iônicas e covalentes . </li></ul><ul><li> Cte. Dielétrica importante na: solvatação e separação de íons </li></ul>
  10. 10. Propriedades químicas da água <ul><li>Habilidade de formar ligações de H: ligação eletrostática dipolo-dipolo. Cada molécula de água é capaz de fazer 4 ligações. </li></ul><ul><li>As ligações de H são tridimensionais porque apresentam o mesmo número de doadores e receptores.(  fusão/E) </li></ul>
  11. 11. Propriedades químicas da água <ul><li>Os elétrons dos orbitais ligantes estão deslocados para o lado o oxigênio, devido sua alta eletronegatividade. </li></ul><ul><li>A forma de interação entre os elétrons confere a molécula da água a forma de um tetraedro distorcido com ligações do tipo sigma(104°30’). </li></ul>
  12. 12. Propriedades químicas da água
  13. 13. Propriedades químicas da água <ul><li>Pode conter 18 isótopos H-O-H, íons hidroxônioH 3 O + , hidroxila(OH - ) e seus isótopos. </li></ul><ul><li>Formação de estrutura típica(líquido e sólido) – diagrama de fases ; ocorre ponto triplo, 3 fases coexistem. </li></ul>
  14. 14. Propriedades químicas da água
  15. 15. Propriedades químicas da água <ul><li>Líquida: cte. movimento, formação e ruptura de ligação. </li></ul><ul><li>Vapor: pontes de H são rompidas(calor de vaporização), moléculas livres, + afastadas ocupando maior volume. </li></ul><ul><li>Sólido: retira energia do sistema e  movimento das moléculas( estrutura ordenada, retículo cristalino, sem moléculas livres). </li></ul>
  16. 16. Propriedades químicas da água <ul><li>Estrutura sólida: </li></ul><ul><li>Gelo apresenta estrutura simétrica hexagonal, ângulo de ligação de 109° </li></ul><ul><li>O gelo pode ser aquecido até sublimar. </li></ul>
  17. 17. Molécula de água no alimento
  18. 18. Química dos Alimentos - Água - Parte II Interações da água com alimentos(atividade da água)
  19. 19. Introdução <ul><li>Quando a água se liga a um sólido modifica as propriedades da água e do sólido. </li></ul><ul><li>Classificação: água livre, água ligada e água capilar. </li></ul>
  20. 20. Classificação <ul><li>Livre : apresenta as mesmas propriedades da água pura(crescimento mo., reações enzimáticas, não flui livremente nos alimentos quando o mesmo é cortado) </li></ul>
  21. 21. Classificação <ul><li>Ligada quimicamente – água em contato com solutos. </li></ul><ul><li>Apresenta mobilidade reduzida </li></ul><ul><li>Não congela a – 40°C </li></ul><ul><li>Qde. Muito pequena no alimento </li></ul><ul><li>Não há crescimento microbiano </li></ul><ul><li>Não há reações enzimáticas </li></ul>
  22. 22. Classificação <ul><li>Ligada quimicamente –Classificação quanto ao grau de ligação: </li></ul><ul><li>Água constitucional : ligada + fortemente aos constituintes dos alimentos. </li></ul><ul><li>Água vicinal : próxima camada de água, adjacente a água constitucional </li></ul><ul><li>Água multicamadas : menor quantidade, ligação + fraca </li></ul>
  23. 23. Classificação <ul><li>Água Capilar : há confinamento físico em capilares com pequeno diâmetro, mobilidade reduzida,  pressão de vapor que água pura. </li></ul>
  24. 24. Classificação <ul><li>Capacidade de ligar água : termo utilizado para descrever a habilidade de uma macromolécula aprisionar grande quantidade de água, prevenindo exsudação : </li></ul><ul><li>Água que não flui livremente </li></ul><ul><li>Facilmente retirada por secagem </li></ul><ul><li>Convertida em gelo no congelamento </li></ul><ul><li>Principal fração presente nos alimentos </li></ul><ul><li>Quaisquer alteração na sua quantidade ou forma de ligação com sólidos afeta a qualidade do alimento </li></ul>
  25. 25. Substância hidrofílica e hidrofóbica <ul><li>Existem substâncias: hidrofílicas e hidrofóbicas. </li></ul><ul><li>Hidrofílicas:ligações iônicas, dipolo-dipolo e covalente. Alteram: estrutura e mobilidade da água/ estrutura e reatividade das substâncias hidrofílicas. </li></ul><ul><li>Hidrofóbicas: afinidade por meios hidrofóbicos. </li></ul>
  26. 26. Interação da água – Ligações de H <ul><li>A interação da água com grupos polares neutros(sem carga), capazes de fazer pontes de H, é a mais encontrada em alimentos. </li></ul><ul><li>Na adição de substâncias hidrofóbicas água são formados: </li></ul><ul><li>Hidratos de alatratos: semelhantes a cristais de gelo. </li></ul><ul><li>Micelas: principalmente proteínas(grupo polar e apolar, Van der waals) </li></ul>
  27. 27. Atividade de água <ul><li>Atividade da água significa o quanto de água está disponível no alimento, ou seja, a intensidade com que a água está associada aos constituintes não aquosos. </li></ul>
  28. 28. Medida padrão da atividade de água <ul><li>Atividade da água é uma medida relativa a um estado padrão(p=101,35Kpa) e (T=25°C), ou seja, a água pura, a qual possui um valor de atividade igual a 1. </li></ul><ul><li>No alimento, a atividade da água sempre será menor que 1, pois os seus constituintes  a mobilidade da água. </li></ul><ul><li>A atividade da água é um indicador útil quanto a estabilidade de um produto e sua segurança microbiológica. </li></ul>
  29. 29. Atividade de água <ul><li>Fatores que influenciam aw: </li></ul><ul><li>A atividade da água em um alimento, pode ser reduzida pelo    de solutos na fase aquosa do alimento pela: remoção de água ou adição de sólidos(ex.:sal/açúcar) </li></ul><ul><li>A temperatura influencia a atividade da água: o congelamento  atividade da água. </li></ul>
  30. 30. Atividade de água <ul><li>Fatores que influenciam aw: </li></ul><ul><li>A atividade da água em um alimento, pode ser reduzida pelo    de solutos na fase aquosa do alimento pela: remoção de água ou adição de sólidos(ex.:sal/açúcar) </li></ul><ul><li>A temperatura influencia a atividade da água: o congelamento  atividade da água. </li></ul>
  31. 31. Determinação da atividade da água(aw) <ul><li>A determinação aw pode ser feita utilizando-se a seguinte equação: </li></ul><ul><li>aw = atividade físico-química da água em um sistema em equilíbrio com todas as fases(s/l/v) </li></ul><ul><li>P= pressão de vapor da água no alimento </li></ul><ul><li>Po= pressão de vapor da água pura na mesma T, que deve ser sempre especificada. </li></ul>aw = P/po
  32. 32. Classificação dos alimentos em função da atividade da água <ul><li>Os alimentos são classificados em função da atividade da água em: </li></ul><ul><li>Baixa umidade (aw =0,60) crescimento mo. mínimo. </li></ul><ul><li>Umidade intermediária(aw =0,60-0,90) </li></ul><ul><li>Alta umidade(aw = acima de 0,90) </li></ul>
  33. 33. Atividade de água X alimentos <ul><li>Efeitos da atividade de água em um alimento estão relacionados além de reações químicas, enzimáticas, crescimento mo., alteração da aparência e textura. </li></ul><ul><li>Ex: café solúvel, amolecimento de biscoito. </li></ul><ul><li>A  da aw de um alimento  sua estabilidade, por isso que a secagem e o congelamento são os métodos de conservação mais utilizados. </li></ul>
  34. 34. Atividade de água X alimentos <ul><li>Valores muito baixos de aw(região de monocamadas) podem predispor o alimento a rancidez oxidativa, caso este alimento seja suscetível. </li></ul>
  35. 35. Influência de a w
  36. 36. Química dos Alimentos - Água - Parte III Relação a w com a conservação de alimentos
  37. 37. Atividade da água X estabilidade no alimento <ul><li>A umidade de um alimento está relacionado com sua: estabilidade, qualidade e composição. </li></ul><ul><li>A determinação de umidade torna-se complicado em função da exatidão e precisão dos resultados. </li></ul>
  38. 38. Determinação de Umidade <ul><li>Principais dificuldades encontradas na determinação de umidade: </li></ul><ul><li>Separação incompleta da água do produto </li></ul><ul><li>Decomposição do produto com formação de água além do original </li></ul><ul><li>Perdas das substâncias voláteis do alimento que são computadas como peso em água. </li></ul><ul><li>A água ligada quimicamente com outras substâncias do alimento não é eliminada na maioria dos métodos de determinação de umidade. </li></ul><ul><li>Somente a água livre é medida com certeza em todos os métodos. </li></ul>

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