Água: Propriedades e Importância nos Alimentos

**Água**

❑ **Molécula pequena, comum e muito importante**

❑ Abundante no planeta (70%)

❑ Essencial à vida

• Solvente universal.
• Indispensável aos processos metabólicos.
• Meio onde ocorrem as reações químicas.
• É também o substrato para as reações.
• Estabiliza a conformação de polímeros formados.
• Facilita o comportamento dinâmico das macromoléculas.

**Para o Organismo:**

• Responsável pela manutenção da temperatura corporal (equilíbrio)
• Equilíbrio do processo osmótico das células
• Transporte de fluidos e nutrientes pelo corpo

Parte da constituição corpórea (60%)

• Células (volume – principal componente)
• Órgãos
• Sistema circulatório

**Quimicamente**

• Polar: compartilhamento desigual dos elétrons entre o átomo de oxigênio e os átomos de hidrogênio
• Extremos da eletronegatividade: tendência de atrair os elétrons para si em uma ligação química
• Hidrofílica: que têm grande propensão a se dissolverem na água
• Capacidade de dissolver substâncias - semelhante dissolve semelhante

**Água nos Alimentos**

• Componente intra e extracelular
• Tanto de plantas como dos animais
• Atua no transporte de fluidos no alimento
• Componente principal na maioria dos alimentos
• Seu conteúdo é variável em alimentos in natura
• Alimentos in natura e industrializados
• Nutrição: quanto maior a quantidade de água, menor a quantidade de nutrientes (sopa, suco).
• Hidratação
• Industrializados: principal componente em muitos alimentos. Matéria-prima: cervejas, refrigerantes, sucos, etc.

O teor de água é expresso pelo valor da determinação da água total contida no alimento.

A água comumente está ligada aos substratos do alimento e distribuída de maneira desigual no mesmo.

• O teor de água não nos fornece indicações de como a água está distribuída nesse alimento.
• Nem como está ligada e se está ligada do mesmo modo no alimento.

Teor de água: também não define como será

• Ponto de congelamento
• Acesso de microrganismos
• Atividade de enzimas, etc.

Teor de água: por si só não é dado suficiente para determinar suas interações no alimento como:

• Ponto de congelamento
• Acesso de microrganismos
• Atividade de enzimas, etc.

**Interação da Água com Sólidos**

• Por conta de suas características, a água interage fortemente com substâncias hidrofílicas.
• Interação: resulta em alterações em sua estrutura e mobilidade.
• A água presente nos alimentos se encontra em duas formas: Livre e ligada

**Tecnologicamente**

• Ponto de fusão alto
• Ponto de ebulição alto
• Capacidade de absorver calor – calorífera – transformações na MP – tratamentos térmicos.
• Mudar as características organolépticas dos alimentos (textura, paladar, olfato etc.)
• Alto ponto de vaporização e sublimação

**Umidade**

• É o teor de água de um produto
• Mede sua hidratação

Umidade:

Peso da amostra inicial → peso da amostra após a remoção da água

**Sólidos Totais**

• Analisa o peso do produto após a remoção da água.

Sólidos totais (ST):

Peso total da amostra inicial - teor de umidade, visto anteriormente

**Qual impacto a água tem no processamento, conservação, aspectos sensoriais?**

Qualidade dos alimentos

Qualidade dos alimentos

• Atributos sensoriais (textura, sabor, paladar, etc.)
• Padronização de produtos (conteúdo delimitado)
• Controle das etapas de fabricação

Estabilidade dos alimentos

• Acima de certos níveis está ligada ao desenvolvimento microbiano

**Água: Conservação**

• Presença influi na deterioração química (inibe reações enzimáticas) e microbiológica (inibe crescimento)

Conservação

• Elimino (secagem)
• Imobilizo (congelamento)
• Aumento as concentrações de solutos (sal e açúcar)
• Vida útil dos alimentos

**Umidade**

Fator de qualidade (IQ) e na preservação de produtos:

• Leite em pó (evita cristalização, des. de MO)
• Ovo em pó (evita aglomeração, des. de MO)
• Frutas e vegetais desidratados (sensorial e des. de MO)
• Geléias (cristalização)

Umidade

Queijo Cheddar ≤ 39% umidade, Farinha enriquecida ≤ 15% umidade, Manteiga ≤ 16%

**Formas em que a Água Existe nos Alimentos**

1. Água Livre:

• Fracamente ligada aos substratos do alimento
• Maior parte não está ligada à estrutura molecular.
• Apresentando ligações do tipo água-água.
• Propriedade de água pura.
• Facilmente congelável.
• Facilmente eliminada pelos métodos de secagem.
• Funciona como solvente.
• Presente nos espaços intergranulares e poros do alimento.
• Disponível para utilização microbiana e reações enzimáticas.
• Disponibilidade: deterioração de alimento

2. Água Absorvida (de Estrutura):

• Apresenta-se ligada à superfície de macromoléculas como amido, celulose e proteína.
• Formando várias camadas em torno das macromoléculas.
• Ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) e Forças de Van der Waals.
• Mobilidade reduzida (ligações - pontes).
• Mais difícil de ser eliminada.
• Também propicia atividade microbiana e enzimática, porém, em menor proporção - mais estável.
• Capacidade diminuída de congelar e de ser solvente.

3. Água Ligada ou Água de Hidratação:

• Fortemente ligada ao substrato do alimento.
• Está em forte contato com solutos e outros constituintes – misturada à matriz.
• Apresenta uma molécula de água em torno de cada molécula do alimento
• A água forma uma monocamada, ligando-se através de ligações de hidrogênio.

Monocamada

• Não congela (-40°C),
• Não tem capacidade de solvente
• Não tem mobilidade
• Não interfere na estabilidade dos alimentos
• Não está disponível para utilização dos MOs
• Nem para reações enzimáticas
• Não se comporta como água pura
• Não é eliminada na maioria dos métodos
• Presente em pequenas quantidades nos alimentos
• A monocamada protege a textura dos alimentos – umidade

Água constitucional: Representa uma pequena fração da água presentes nos alimentos mas com alto teor de umidade.

• É a água ligada mais fortemente aos substratos do alimento.
• Pode ser imaginada como sendo a primeira camada de água adjacente aos substratos sólidos.

Água vicinal: Representa a próxima camada de água.

• Adjacente à água constitucional.
• Ocupa os sítios próximos dos grupos hidrofílicos presentes nos constituintes sólidos do alimento.

Água de multicamada: Água ligada em menor intensidade que a água vicinal.

• Ligada de forma mais fraca aos substratos dos alimentos.
• Mas que ainda possui uma intensidade de ligação com os solutos.
• Que não lhe permite se comportar como a água pura.

**Atividade de Água**

Medida da disponibilidade de água no alimento.

• (mede a água livre).
• Água disponível para crescimento microbiano e reações enzimáticas

Aw= razão entre a pressão de vapor da água no alimento, dividida pela pressão de vapor da água pura na mesma temperatura

Sendo dada pela expressão a seguir:

Aw = P/Po = pressão parcial de vapor d’água no alimento pressão parcial de vapor d’água pura

Aw = UR / 100

**Preservação dos Alimentos pela Redução da Atividade de Água**

• Remoção física da água - secagem
• Indisponibilidade por sua ligação com outros componentes – CHO
• Alimento se torne estável a deteriorações tanto químicas como microbiológicas

**Redução da Atividade de Água**

Métodos:

• Aumentando-se o número de solutos (salga, adição de açúcar), a Aw diminui.
• Diminuindo-se o número de H₂O (secagem, evaporação), a Aw diminui.
• Imobilizando-se as moléculas de água (congelamento), a Aw diminui.
• Quanto maior a Aw, mais rápido o alimento se deteriora.

**Transformação de Alimentos em Função da Aw**

Física

• Empedramento (sal, açúcar)
• Aglomeração (farinhas)
• Redução do escoamento livre

Química

• Oxidação lipídica (acelera reações químicas e bioquímicas)
• Escurecimento não enzimático

Microbiológica

• Valores mínimos de Aw permitindo desenvolvimento microbiano a 25°C

Grupo microbiano

Aw mínima

Maioria das bactérias

0,91-0,88

Maioria das leveduras

0,88

Maioria dos bolores

0,80