Aula de Bioquímica Assunto Água FACOTTUR

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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Água
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Existência em abundancia nos três estados físico;
Componente majoritário dos seres vivos e,
portanto, dos alimentos.
Animais: Intracelular: 55-60%
Extracelular: 40-45%;
Nos alimentos: Carnes: 60 70%
Verduras: 90 a 95%
ÁGUA - INTRODUÇÃO 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
A água é essencial para a vida por ser:
Portadora de substâncias nutritivas;
Altamente reativa e, ao mesmo tempo, um meio
onde as reações se realizam;
Um determinante nas reações com outras
moléculas;
Estabilização de ligações biopoliméricas.
ÁGUA - INTRODUÇÃO 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ângulo 104,5°
ÁGUA - ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA DA MOLÉCULA DE ÁGUA
 Formada por dois átomos de
hidrogênio unidos ao átomo de
oxigênio;
 Molécula triatômica angular
com dois orbitais não-ligantes
possuindo dois elétrons cada,
oriundos do oxigênio;
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ÁGUA - ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA DA MOLÉCULA DE ÁGUA
•Os pares de elétrons não-ligantes possuem maior
repulsão entre si do que os pares ligantes
ocasionando uma diminuição do ângulo H – O – H.
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Os elétrons em orbitais ligantes
estão colocados para o lado do
oxigênio produzindo uma carga
positiva nos hidrogênios e
negativa no oxigênio;
• A diferença de cargas e não-
linearidade da molécula a tornam
dipolar.
ÁGUA - ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA DA MOLÉCULA DE ÁGUA
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ÁGUA - ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA DA MOLÉCULA DE ÁGUA
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
 Atração eletrostática resultante entre o átomo de
oxigênio de uma molécula de água e o átomo de
hidrogênio de outra molécula de água;
 As pontes de hidrogênio são mais fracas que
ligações covalentes.
ÁGUA – PONTES DE HIDROGÊNIO 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ÁGUA – PONTES DE HIDROGÊNIO 
 Cada molécula de água se une
mediante pontes de Hidrogênio
a 3 ou 4 moléculas .
 A fluidez da água se deve a
meia-vida curta das
ligações:10-9seg.
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ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS 
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ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS – LÍQUIDO 
 Cada molécula de água pode se
ligar a outras 4 moléculas,
formando um agregado ao qual
moléculas de água poderão se
unir.
 Os agregados estão em
constante movimento ocorrendo
formação e ruptura das pontes
de hidrogênio.
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS - GASOSO 
Aquecendo a água estaremos
aumentando a energia das
moléculas, o que permitirá que elas
possam se afastar mais.
Quando a quantidade de energia
cedida à água for suficiente, as
moléculas na superfície poderão
passar em grande número para a
fase de vapor (temperatura de
ebulição).
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS – SÓLIDO 
Resfriamento da massa de
água: diminui gradativamente
energia do sistema e assim
também os movimentos
moleculares.
Estado cristalino: todas as
moléculas ocupam posições
fixas, formando o retículo
cristalino com as distâncias
entre as moléculas, sendo
maior do que no estado líquido.
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ÁGUA – ESTADOS FÍSICOS – SÓLIDO 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Em presença de íons
ou de moléculas com
grupos hidrofílicos, há
formação de diversos
tipos de ligações entre
as moléculas de
soluto
e da água.
ÁGUA – PROPRIEDADES DA MOLÉCULA 
DE ÁGUA (INTERAÇÃO ÁGUA SOLUTO) 
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ÁGUA – PROPRIEDADES DA MOLÉCULA 
DE ÁGUA (INTERAÇÃO ÁGUA SOLUTO) 
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Porque alguns alimentos
se estragam com maior
facilidade do que outros,
mesmo com atividades de
água semelhantes?
ÁGUA NOS ALIMENTOS 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
TEOR DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
TEORES DE ÁGUA CRESCIMENTO DE 
MICRORGANISMOS 
Expresso pelo valor da determinação da água total 
contida no alimento
Não fornece indícios de como está distribuído a água 
nesse alimento, como também não permite saber se 
toda a água esta ligada do mesmo modo ao alimento.
ÁGUA NOS ALIMENTOS 
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ÁGUA LIVRE ÁGUA COMBINADA
•Fracamente ligada ao substrato
•Funciona como solvente
•Permite o crescimento de 
microrganismos e reações 
químicas
•Eliminada com relativa 
facilidade
•Fortemente ligada ao substrato
•Não utilizável como solvente
•Não permite o crescimento de 
microrganismos
•Retarda as reações químicas
•Difícil de ser eliminada
TIPOS DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
ÁGUA NOS ALIMENTOS 
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ATIVIDADE DE ÁGUA
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Indica a intensidade das forças que unem
a água com outros componentes não-
aquosos e, conseqüentemente, a água
disponível para o crescimento de
microrganismos e para que se possam
realizar diferentes reações químicas e
bioquímicas, enzimáticas e
microbiológicas.
Aa
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ATIVIDADE DE ÁGUA
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
O termo atividade da água (Aa) foi implantado para se ter
o valor da intensidade com que a água se associa a
diferentes componentes não aquosos.
Quando se adiciona um soluto à água pura, as moléculas
de água orientam-se na superfície do soluto e inter-
relacionam-se com ele. Como conseqüência, diminui o
ponto de congelamento, aumenta o ponto de ebulição e
reduz a pressão de vapor, segundo a lei de Raoult, que
diz: “a diminuição relativa da pressão de vapor de um
líquido ao dissolver-se em um soluto é igual “a fração
molar do solvente”.
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A atividade da água define-se como a relação
existente entre a pressão de vapor de uma solução
ou de um alimento (P) com relação à pressão de
vapor da água pura (Po) à mesma temperatura.
Efeitos da variação da Aa no alimento:
1. Crescimento microbiano
2. Deterioração química
3. Deterioração da consistência.
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Condição: 
ausência de solutos (água pura).
 A relação entre as pressões é a unidade.
Conseqüentemente, aw, de todos os alimentos é sempre
inferior a um.
Os constituintes químicos presentes imobilizam
parcialmente a água, diminuindo a sua capacidade de
evaporação e sua reatividade química.
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ATIVIDADE DE ÁGUA
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REDUÇÃO DA ATIVIDADE DA ÁGUA NO 
ALIMENTOS
Sal
Açúcar
Glicerol (Alcool)
Adição de soluto 
Remoção de água Desidratação
Concentração 
A redução da Aa de um alimento, aumentando
simultaneamente a concentração de solutos e
reduzindo sua alterabilidade ou perecibilidade.
Congelamento
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ATIVIDADE DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
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ATIVIDADE DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
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A Aa de um alimento e a umidade relativa do
ambiente no qual se encontra tendem sempre a
equilibrar-se, e, por isso, é comum expressar-se
como umidade relativa de equilíbrio (%) (URE).
ATIVIDADE DE ÁGUA NOS ALIMENTOS
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Valor máximo da atividade da água: 1,0 (água pura).
Valores de atividade acima de 0,9: pode haver a
formação de soluções diluídas com componentes do
alimento que servirão de substrato para os
microorganismos poderem crescer.
Reações químicas e enzimáticas podem ter sua
velocidade diminuída pela baixa concentração dos
reagentes.
ATIVIDADE DE ÁGUA E CONSERVAÇÃO 
DE ALIMENTOS 
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Atividade da água entre 0,40-0,80: há a possibilidade
de reações químicas e enzimáticas rápidas pelo
aumento da concentração dos reagentes.
Atividade da água <0,6: pequeno ou nenhum
crescimento de microrganismos.
Atividade da água menor que 0,3: atinge a zona de
absorção primária, onde as moléculas de água
poderão estar ligadas a pontos de absorção primários
(-COOH) e por sua vez se ligar a outras moléculas de
água por pontes de hidrogênio.
ATIVIDADE DE ÁGUA E CONSERVAÇÃO 
DE ALIMENTOS 
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BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS
Questionário de Água
•Quais as características estruturais da molécula da água?
•Comente sobre as propriedades anômalas da água e do gelo.
•O que são ligações de hidrogênio e quais os tipos de ligações de hidrogênio
que podemos encontrar?
•Explique a configuração dos agregados formados pelas moléculas de água
no estado sólido, liquido e gasoso?
•Por que o gelo tem baixa densidade (capacidade de boiar na água liquida)
e volume maior do que no estado liquido?
•Quantas ligações de hidrogênio uma molécula de água consegue realizar?
•O que é atividade de água? Cite alguns alimentos de Alta e baixa Atividade
de água.
•Como se comportam as reações de deterioração microbiana e reações
químicas e enzimáticas em diferentes valores de atividade de água?
•Como podemos classificar a água dentro do alimento?