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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