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1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina – IFSC Câmpus São Miguel do Oeste Unidade curricular: Análise de Alimentos Docente: Stefany Grützmann Arcari Estudantes: Aline Barbieri Eduarda Theisen Vogt Graziela Franco Assumpção Liandra Ruschel DETERMINAÇÃO DE UMIDADE POR SECAGEM EM ESTUFA 1. PRINCÍPIO DO MÉTODO A determinação de umidade por meio de secagem em estufa é o método mais aplicado em alimentos, sendo baseado na remoção da água por aquecimento, onde o ar quente é absorvido por uma camada muito fina do alimento e é então conduzido para o interior por condução. (ARCARI, 2020). 2. RESUMO TEÓRICO Umidade é a medida da quantidade de água presente em um alimento, sendo esta expressa, geralmente, em percentual do peso total do produto. Sua determinação tem como propósito a verificação de padrões de qualidade e identidade do alimento, considerando sua influência na perecibilidade de tal, o que tem atuação direta na decisão da escolha de várias etapas do processamento (como escolha de embalagens), bem como da estocagem e seu armazenamento (FURTADO; FERRAZ, 20--). A secagem em estufa é o método simples e barato, sendo o mais utilizado em alimentos e considerado o método oficial em muitos países. Para realizar tal método, é necessário apenas uma estufa, cadinhos e balança analítica, entretanto, é um processo lento, que pode durar de 3 até 24h, tendo sua exatidão variante conforme a temperatura de secagem, a umidade da estufa, o tamanho e espessura das partículas da amostra, o 2 número e posição das amostras na estufa e a formação de crosta na superfície da amostra (CECCHI, 2003). 3. PROCEDIMENTOS O procedimento iniciou-se colocando um cadinho identificado em uma estufa a 105 °C por 4 horas. Em seguida, o cadinho foi resfriado em um dessecador até obter a temperatura ambiente. Figure 1 Resfriamento em dessecador Após resfriado, o cadinho foi pesado em uma balança analítica previamente tarada. Ao anotar a massa do cadinho, a balança pôde ser novamente tarada e foram adicionados aproximadamente 2 g de amostra, anotando também sua massa. A seguir, com o auxílio de uma pinça de tenaz, o cadinho contendo a amostra foi transferido para uma estufa a 105 °C por 5 horas. Passado esse período, o cadinho foi colocado em dessecador até resfriar, pesado e anotado o peso. Figure 2 Pesagem da amostra seca 3 Para ter certeza de que toda a água foi retirada da amostra, o processo de passar pela estufa por mais 1 hora, esfriar e pesar novamente foi repetido até obter um peso constante. 4. CÁLCULOS Para a realização dos cálculos referentes ao teor de umidade, utilizando-se do método por secagem em estufa, deve-se inicialmente calcular a quantidade de amostra seca obtida após a secagem em estufa. Em seguida, calcula-se a quantidade de água evaporada da amostra. Por fim, realiza-se uma regra de três simples, a fim de determinar a porcentagem de água evaporada. Efetua-se os cálculos a partir dos dados obtidos na prática, os quais podem ser visualizados na tabela abaixo. Amostra (número do cadinho) Massa do cadinho (g) Massa da amostra úmida (g) Massa do cadinho + amostra seca (g) Farinha de arroz (60) 35,9811 2,0056 37,7336 Farinha de arroz (32) 36,0429 2,0147 37,8032 Farinha de arroz (48) 34,3377 2,0045 36,0919 Farinha de milho (51) 38,9926 1,9976 40,7374 Farinha de milho (59) 36,7116 1,9991 38,4565 Farinha de milho (57) 38,3751 2,0046 40,1262 Assim, pode-se seguir 3 passos para a realização dos cálculos, os quais são vistos a seguir: 1º passo: Calcular a quantidade de amostra seca obtida após secagem em estufa: 4 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑑𝑖𝑛ℎ𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 − 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑑𝑖𝑛ℎ𝑜 2º passo: Calcular a quantidade de água que evaporou da amostra: 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 ú𝑚𝑖𝑑𝑎 − 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 3º passo: Calcular o percentual de umidade da amostra regra de três simples: peso da amostra úmida está para 100%, bem como a quantidade em gramas da água evaporada está para X. Dessa forma, realiza-se as contas referentes a cada uma das amostras da farinha de arroz, bem como a média entre elas e o desvio padrão. Cadinho 60: 1º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 37,7336 − 35,9811 2,0056 – 1,7525 1,7525 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 0,2531 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎 3º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2,0056 𝑔 − − − − − 100 0,2531 𝑔 − − − − − 𝑥 2,0056𝑥 = 0,2531 × 100 2,0056𝑥 = 25,31 𝑥 = 25,31 2,0056 𝑥 = 12,62% 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 Cadinho 32 5 1º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 37,8032 − 36,0429 2,0147 − 1,7603 1,7603 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 0,2544 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎 3º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2,0147 𝑔 − − − − − − 100% 0,2544 𝑔 − − − − − − 𝑥 2,0147𝑥 = 0,2544 × 100 2,0147𝑥 = 25,44 𝑥 = 25,44 2,0147 𝑥 = 12,63% 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 Cadinho 48 1º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 36,0919 − 34,3377 2,0045 − 1,7542 1,7542 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 0,2503 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎 3º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2,0045 𝑔 − − − − − − 100% 0,2503 𝑔 − − − − − − 𝑥 2,0045𝑥 = 0,2503 × 100 2,0045𝑥 = 25,03 𝑥 = 25,03 2,0045 𝑥 = 12,49% 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 A média dos resultados pode ser feita a partir da fórmula: 6 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 𝑇1 + 𝑇2 + 𝑇3 3 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 12,62 + 12,63 + 12,49 3 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 37,74 3 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 12,58 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑛𝑎 𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛ℎ𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑧 Posteriormente, se realiza o desvio padrão segundo a fórmula a seguir: 𝑆 = √ (𝑥 − 𝑥1)2 + (𝑥 − 𝑥2)2 + (𝑥 − 𝑥3)2 𝑛 − 1 Onde: S = desvio padrão x = média dos resultados em % x1 = resultado da umidade um x2 = resultado da umidade dois x3 = resultado da umidade três n = número de amostras analisadas Assim: 𝑆 = √ (12,58 − 12,62)2 + (12,58 − 12,63)2 + (12,58 − 12,49)2 3 − 1 𝑆 = √ 0,0016 + 0,0025 + 0,0081 2 𝑆 = √ 0,0122 2 7 𝑆 = √0,0061 𝑆 = 0,08 Portanto, a umidade da farinha de arroz analisada é de 12,58 ± 0,08 %. Em um segundo momento, realiza-se as contas referentes a cada uma das amostras da farinha de milho, bem como a média entre elas e o desvio padrão. Cadinho 51: 1º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 40,7374 − 38,9926 1,9976 – 1,7448 1,7448 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 0,2528 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎 3º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 1,9976 𝑔 − − − − − 100 0,2528 𝑔 − − − − −𝑥 1,9976𝑥 = 0,2528 × 100 2,0056𝑥 = 25,28 𝑥 = 25,28 1,9976 𝑥 = 12,65% 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 Cadinho 59 1º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 38,4565 − 36,7116 1,9991 − 1,7449 1,7449 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 0,2542 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎 3º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 1,9991 𝑔 − − − − − − 100% 8 0,2542 𝑔 − − − − − − 𝑥 1,9991𝑥 = 0,2542 × 100 1,9991𝑥 = 25,42 𝑥 = 25,42 1,9991 𝑥 = 12,71% 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 Cadinho 57 1º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 40,1262 − 38,3751 2,0046 − 1,7511 1,7511 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 0,2535 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎 3º 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑜 2,0046 𝑔 − − − − − − 100% 0,2535 𝑔 − − − − − − 𝑥 2,0046𝑥 = 0,2535 × 100 2,0046𝑥 = 25,35 𝑥 = 25,35 2,0046 𝑥 = 12,64% 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 A média dos resultados pode ser feita a partir da fórmula: 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 𝑇1 + 𝑇2 + 𝑇3 3 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 12,65 + 12,71 + 12,64 3 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 38 3 𝑀é𝑑𝑖𝑎 = 12,67 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑛𝑎 𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛ℎ𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑖𝑙ℎ𝑜 9 Posteriormente, se realiza o desvio padrão segundo a fórmula a seguir: 𝑆 = √ (𝑥 − 𝑥1)2 + (𝑥 − 𝑥2)2 + (𝑥 − 𝑥3)2 𝑛 − 1 Onde: S = desvio padrão x = média dos resultados em % x1 = resultado da umidade um x2 = resultado da umidade dois x3 = resultado da umidade três n = número de amostras analisadas Assim: 𝑆 = √ (12,67 − 12,65)2 + (12,67 − 12,71)2 + (12,67 − 12,64)2 3 − 1 𝑆 = √ 0,0004 + 0,0016 + 0,0009 2 𝑆 = √ 0,0029 2 𝑆 = √0,00145 𝑆 = 0,04 Portanto, a umidade da farinha de milho analisada é de 12,67 ± 0,04%. 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 10 Primeiramente, com os resultados obtidos, realizou-se a média entre as 3 amostras de farinha de arroz analisadas, onde obteve-se como valor aproximado 12,58% de umidade, sendo que o desvio padrão do resultado em triplicata, foi por volta de 0,08. Em relação às amostras de farinha de milho analisadas, após efetuada a média das 3 amostras, adquiriu-se o valor de 12,67% de umidade, com um desvio padrão de 0,04. Segundo a Resolução da Diretoria Colegiada Nº 263, de 22 de setembro de 2005, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), a umidade máxima para farinhas em g/100g é de 15%. Dessa maneira, as amostras analisadas, tanto da farinha de arroz, quanto da farinha de milho, estão em acordo com a legislação vigente. 11 6. BIBLIOGRAFIA ARCARI, S. Roteiro de Aula Prática: Determinação de Umidade por Secagem em Estufa. 2020. Disponível em: <https://moodle.ifsc.edu.br/pluginfile.php/421169/mod_resource/content/1/Aula%20Pr% C3%A1tica%20ANP_Umidade%20e%20atividade%20de%20%C3%A1gua.pdf> Acesso em: 25 nov. 2020. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução-RDC Nº 263, de 22 de setembro de 2005. Disponível em: <https://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/anvisa/2005/rdc0263_22_09_2005.html> Acesso em: 25 nov. 2020. CECCHI H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2ºed.Cap.4.Unicamp. FURTADO, M.A.M.; FERRAZ, F.O. Determinação de umidade em alimentos por intermédio de secagem em estufa convencional e radiação infravermelha - estudo comparativo em alimentos com diferentes teores de umidade. Faculdade de Farmácia e Bioquímica – Departamento de Alimentos e Toxicologia - CEP 36036-330 – UFJF – Juiz de Fora, MG, Brasil. Disponível em: <https://www.ufjf.br/laaa/files/2008/08/04-7%C2%BA-SLACA-2007.pdf> Acesso em: 22 nov. 2020