Bioqquímica da água

1. FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SINOP
Faculdade FASTECH
Química e Bioquímica dos Alimentos
Profª: Jarliane do Nascimento
Sousa
Sinop, MT
Março 2023
Definições e conceitos em
bioquímica dos alimentos

2. CARACTERÍSTICAS GERAIS E
PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA
2
A partir dessa configuração, uma molécula de água pode interagir com
outras quatro moléculas de água, por meio de ligações de hidrogênio
(interação intermolecular), sendo duas provenientes dos orbitais não
ligados e outras duas, envolvendo cada um dos hidrogênios, e os orbitais
não ligados de outra molécula de água.

3. Algumas propriedades físicas da água, tanto no estado
líquido, quanto no sólido se distinguem, daquelas
apresentadas por outras substâncias de tamanho
molecular similar
O gelo é menos denso que a água, devido à estrutura de
rede aberta das ligações de hidrogênio. Nesse estado os
átomos da molécula da água ocupam fisicamente 42% do
volume total do gelo, enquanto o volume restante são
meros espaços vazios
3
CARACTERÍSTICAS GERAIS E
PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA

4. Em síntese, pode-se afirmar que a água possui moléculas
vizinhas mais próximas do que quando no estado de gelo,
sendo a principal razão para apresentar maior densidade
que o gelo.
4
CARACTERÍSTICAS GERAIS E
PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA

5. 5
CARACTERÍSTICAS GERAIS E
PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA

6. 6
Funcionar como
meio reacional
para reações
químicas e
enzimáticas
Reagente e
possibilitar o
crescimento de
micro-
organismos
Capaz de se
congelar
CARACTERÍSTICAS GERAIS E PROPRIEDADES
FÍSICAS DA ÁGUA

7. 7
TEOR DE UMIDADE E ATIVIDADE
DE ÁGUA
O teor de umidade de um alimento está diretamente
relacionado com a tecnologia de alimentos, sendo
responsável pelo fim que um alimento terá durante sua
estocagem, determinando o tipo mais adequado de
embalagem ou o processamento adotado.

8. 8
TEOR DE UMIDADE E ATIVIDADE
DE ÁGUA
Considerando a definição de “teor de umidade” de um
alimento, obtém-se de forma complementar o conceito de
“sólidos totais”. Para este último, é considerado a diferença
do peso total de uma amostra pelo seu conteúdo de umidade

9. TEOR DE UMIDADE E
ATIVIDADE DE ÁGUA
Da mesma forma, a adição de
solutos à água, causa
alterações das propriedades
apresentadas pela água pura.
Os solutos alteram a
organização das moléculas de
água, que se orientam ao
redor da molécula dissolvida,
aumentando assim, a
estabilidade da solução.
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10. TEOR DE UMIDADE E ATIVIDADE
DE ÁGUA
10
Em resumo, pode se afirmar que a atividade de água (Aw)
de um alimento reflete a capacidade termodinâmica (estado
energético) ou a concentração efetiva de água no alimento
que, de fato, pode realmente participar como um agente nos
mais diversos processos químicos e biológicos.

11. A água nos alimentos (água livre e água ligada)
11
ÁGUA LIVRE - A água fracamente ligada ao substrato, e que
funciona como solvente, permitindo o
crescimento dos microorganismos e reações químicas e que
é eliminada com relativa facilidade.
ÁGUA COMBINADA - A água está fortemente ligada ao
substrato, mais difícil de ser eliminada e que
não é utilizada como solvente e não permite o
desenvolvimento de microorganismos e retarda as reações
químicas.

12. 12
Os alimentos são divididos em três grupos:
Alimentos com baixa Aw e umidade (Aw
inferior a 0,60);
Com umidade ou Aw intermediária
(Aw entre 0,60 e 0,90);
Com alta umidade ou Aw
(valores de Aw superiores a
0,90).
ESTABILIDADE DE ALIMENTOS E
ATIVIDADE DE ÁGUA

13. Atividade de Água
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A quantidade de água presente em um alimento pode se
encontrar na forma de água ligada e não ligada. A relação
entre o teor de água não-ligada ou disponível é denominada de
atividade de água.
A atividade de água de um alimento ou solução pode ser
definida como a razão entre a pressão de vapor de água do
alimento (p) e a pressão de vapor da água pura sob uma
mesma temperatura (po). Varia numericamente de 0 a 1 e é
proporcional à umidade relativa de equilíbrio. Aw = p/ po

14. ESTABILIDADE DE ALIMENTOS E
ATIVIDADE DE ÁGUA
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A taxa de ocorrência de diferentes reações e
crescimento de micro-organismos irão variar entre as
três categorias apresentadas de alimentos,
principalmente em função do valor de Aw
M: bolores
Y: leveduras
B: bactérias.
Fonte: Adaptado de Labuza et al.
(1972).

15. 15
ESTABILIDADE DE ALIMENTOS E
ATIVIDADE DE ÁGUA
• Processamento de alimentos - diferentes métodos de
conservação: na redução da Aw do alimento.
Para tanto, deve-se aumentar a concentração de solutos na
fase aquosa do alimento:
 Remoção de água do produto : estufa e liofilização
 Adição de solutos : processo de salga, xaropeamento
(adição de açúcares), cura
 Ambos : remoção de água e adição de solutos, a exemplo
da desidratação hiperosmótica.

16. EFEITOS DO CONGELAMENTO
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A aplicação de baixas temperaturas
durante o armazenamento de alimentos,
resulta na redução de água livre e da
velocidade de reações químicas e,
consequentemente, aumento da vida útil
do alimento.
Três etapas são importantes durante a
conservação de alimentos congelados:
I) congelamento;
II) estocagem/armazenamento;
III) descongelamento

17. Congelamento
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O processo de congelamento: remoção do calor sensível do alimento, a
fim de reduzir a sua temperatura até aquela necessária para iniciar o
congelamento.
Em síntese, o congelamento lento geraria grande cristais de gelo no
meio extracelular, enquanto o congelamento rápido produziria
pequenos cristais de gelo em ambos os meios (intra e extracelular),
com o mínimo de deslocamento de água e menor formação de
exsudato

18. Congelamento 18
Considerando o congelamento lento da água pura, o número total de
cristais hexagonais formados é menor, uma vez que os núcleos de
cristais se fundem uns aos outros, aumentando o seu tamanho. Do
contrário, o congelamento rápido da água pura, gera número maior de
pequenos cristais, sem a organização dos cristais formados.
No alimento (a exemplo de um vegetal), quando se inicia o
congelamento de forma lenta, parte da água livre, presente nos
interstícios celulares se cristaliza, aumentando assim a concentração
do restante da solução extracelular

19. Congelamento 19
Então, o congelamento lento desse vegetal permitirá que o conteúdo
líquido presente no interior das células tenha tempo para se deslocar
por osmose para o meio extracelular, a fim de equilibrar a diferença de
potencial químico existente. Parte do solvente (água) da solução
extracelular se cristalizaria, aumentando ainda mais a concentração do
meio e dando continuidade ao processo de osmose. A partir disso, as
células vegetais, se tornarão plasmolizadas, perdendo sua turgidez.
A partir do exposto, o congelamento de alimentos de forma lenta,
geraria perdas consideráveis de exsudatos durante o descongelamento,
afetando severamente a qualidade do alimento.

20. 20
Estocagem
• Durante a estocagem, dois fenômenos podem acontecer, sendo
eles: recristalização e a perda de peso.
Na recristalização, os cristais de gelo já existentes podem sofrer
aumento de tamanho a partir da incorporação de moléculas de
água.
• As variações da temperatura superficial do alimento e da câmara
de congelamento, também poderão contribuir com a sublimação
de parte da água do alimento, reduzindo assim, o seu peso.

21. Descongelamento 21
O descongelamento pode causar modificações importantes para a
qualidade dos alimentos, a exemplo da oxidação lipídica, favorecer
o aumento do número de células de micro-organismo e alterações
indesejadas na textura e organização estrutural, sobretudo, em
vegetais. Considerando esses aspectos, cuidados especiais também
devem ser adotados durante a etapa de descongelamento.

22. Descongelamento
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Considerando a transferência de energia durante os processos de
congelamento e descongelamento por condução, a remoção do
calor latente de cristalização, necessária para o congelamento da
água, acontece por meio da camada de gelo, que durante o
congelamento aumenta gradativamente. Sabendo que o gelo
possui condutividade e difusidade térmica elevada, esse
fenômeno acontecerá rapidamente.
Em contrapartida, no descongelamento, a adição de calor latente
de fusão acontecerá por meio da água, que conforme
mencionado, possui condutividade e difusidade térmica inferior
ao gelo, aumentando assim, o tempo necessário ao
descongelamento.

23. Descongelamento
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A qualidade final de um alimento descongelado pode ser
influenciada consideravelmente a partir da velocidade de seu
descongelamento, considerando descongelamento natural do
alimento e aquele realizado sob temperatura de refrigeração.
Isto, porque durante o descongelamento em elevadas temperaturas
(ou em alta velocidade) os cristais de gelo formados no meio
extracelular passarão para o estado líquido rapidamente, formando
o exsudato liberado do alimento.
Considerando, o descongelamento sob temperatura de refrigeração
(4 °C), a água originada dos cristais de gelo poderá retornar ao
tecido de origem por osmose, reduzindo o volume de exsudato
formado.

24. Atividades
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