Apresente um Novo Produto - PowerPoint PPT Presentation

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Apresente um Novo Produto

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... Quartzo: liso por dentro e resistente a halog nio, ... * M todos qu micos M todo de Karl-Fisher O m todo se baseia numa titula o visual ou eletrom trico. – PowerPoint PPT presentation

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Title: Apresente um Novo Produto


1
Universidade Federal do Pampa Curso de Engenharia
de Alimentos
Umidade e Cinzas
Prof. ª Valéria Terra Crexi Engenheira de
Alimentos
2
Determinação de UmidadeÉ uma das
determinações mais importantes e,
conseqüentemente, utilizadas em alimentos.
  • Umidade de um alimento está relacionada com sua
    estabilidade, qualidade e composição e pode
    afetar
  • Estocagem
  • Embalagem
  • Processamento

3
Tabela 1. Teores de água de alguns alimentos
Alimento Teor de água (g/100 g)
Carnes 50 70
Maçã, laranja 85 90
Tomate, morango 90 95
Cenoura, batata 80 - 90
Aspargo, lentilha 90 95
Arroz cru, milho cru 12 15
Leite pó, ovo desidratado 9 12
Queijo prato 40 45
Pão francês 30 35
Leite 87 - 89
4
Dificuldades na determinação de umidade
  • Separação incompleta da água do produto
  • Decomposição do produto com formação de água além
    da original
  • Perda de compostos voláteis que serão computadas
    como peso em água.

5
Água livre Água ligada
É a água que está fracamente ligada aos
constituintes do alimento, é de fácil remoção e
funciona como solvente permitindo o crescimento
de microrganismos ou ocorrência de reações
químicas e bioquímicas.
  • É a água fortemente ligada aos constituintes do
    alimento, não funciona como solvente, é de
    difícil remoção e não permite o desenvolvimento
    de microrganismos ou reações químicas e
    bioquímicas.

x
6
Atividade de água
  • 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)
  • aw p/ po

7
(No Transcript)
8
Métodos para a determinação de umidade
1. Métodos por secagem - Secagem em estufa -
Secagem por radiação infravermelha - Secagem por
fornos microondas 2. Métodos por destilação 3.
Métodos químicos 4. Métodos físicos - Absorção
de radiação infravermelha - Cromatografia
gasosa - Ressonância nuclear magnética - Índice
de refração - Densidade
9
Métodos por secagem
  • Secagem em estufas
  • Método mais utilizado e simples
  • Cápsula de alumínio Estufa
  • Remoção da água por aquecimento
  • O ar quente é absorvido por uma camada fina do
    alimento e conduzido para o interior por
    condução. Como a condutividade térmica dos
    alimentos é baixa leva muito tempo para o calor
    atingir as porções internas.
  • Existe alguma condição padrão?
  • - 6- 18 horas, 100 - 102C
  • - Evaporação até peso constante

10
Métodos por secagem
  • Secagem em estufas
  • Evaporação por tempos determinado
  • Pode resultar numa remoção incompleta da água, se
    ela
  • estiver fortemente presa por forças de
    hidratação, ou se o seu
  • movimento for impedido por baixa difusividade ou
    formação
  • de crosta na superfície.
  • Evaporação até peso constante
  • Pode ocorrer uma superestimação da umidade por
    perda de
  • substâncias voláteis ou por reações de
    decomposição.

11
Fatores que determinam a exatidão do método de
análise
  • Temperatura de secagem
  • Estufa simples deve ser um pouco acima de
    1000C, para evaporar a água à pressão atmosférica
    na
  • Estufa a vácuo a temperatura pode ser bastante
    reduzida (700C), preservando a amostra e evitando
    a formação de crostas na superfície, que
    dificulta a evaporação da água

12
Fatores que determinam a exatidão do método de
análise
  • Tamanho das partículas e espessura da amostra
  • As partículas devem ser moídas com espessuras
    menores possíveis para facilitar a evaporação da
    água
  • Peso (2-5g), número e disposição da amostra

13
Fatores que determinam a exatidão do método de
análise
  • Tipo de estufa
  • - estufa simples, circulação forçada de ar,
    vácuo
  • Umidade relativa e movimentação do ar na estufa
  • Formação de crosta seca na superfície da amostra

14
Fatores que determinam a exatidão do método de
análise
  • Material e tipo de cápsula
  • velocidade de evaporação maior em cadinhos de
    alumínio do que de vidro e porcelana,maior em
    cadinhos rasos do que em fundos e maior em
    estufas com circulação forçada do que em estufas
    simples
  • Temperatura de pesagem da amostra
  • Pesagem deve ser feita somente após esfriar a
    amostra completamente em dessecador
  • Manuseio do cápsula

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Preparo da amostra para análise
  • Líquidos
  • Previamente evaporadas em banho-maria até a
    consistência pastosa
  • Açucarados
  • Formam uma crosta dura na superfície, que impede
    a saída da água do interior.
  • Adição areia ou asbesto misturada na amostra

16
Preparo da amostra para análise
  • Produtos com alto teor de açúcar e carnes com
    alto teor de gorduras
  • Devem ser secos em estufa a vácuo numa
    temperatura não excedendo 70ºC.

17
Preparo da amostra para análise
  • Produtos com alto teor de açúcar e carnes com
    alto teor de gordura devem ser secos em estufa a
    vácuo numa temperatura não excedendo 700C.
  • Alguns açúcares como a levulose, decompõe a
    70ºC, liberando água.

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Preparo da amostra para análise
  • - Não serve para amostras com alto teor de
    voláteis, como condimentos.
  • Vai ocorrer volatilização destas
    substâncias,com perda de peso na amostra, que
    será computada como perda de água.
  • - Pode haver diferença de até 30C nas diferentes
    partes da estufa

19
Preparo da amostra para análise
  • A reação de caramelização em açúcares liberando
    água, durante a secagem, é acelerada a altas
    temperaturas.
  • Produtos nestas condições devem ser secados em
    estufa a vácuo a 600C

20
Preparo da amostra para análise
  • Reação de Maillard durante a secagem em altas
    temperaturas esta reação é acelerada.
  • Ocorre formação de compostos voláteis como CO2
    e compostos carbonílicos, e produtos
    intermediários como furaldeído e
    hidroximetilfurfural. Estes compostos voláteis
    serão medidos erradamente como água evaporada em
    estufa.

21
Preparo da amostra para análise
  • Produtos muito higroscópicos devem ser tampados
    no dessecador ao saírem da estufa e após chegar à
    temperatura ambiente devem ser pesados
    rapidamente.

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SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRA VERMELHA
  • Lâmpada radiação de infra vermelha.
  • A distância entre a lâmpada e a amostra deve ser
    cerca de 10 cm para evitar decomposição da
    amostra.
  • A espessura da amostra deve ficar entre 20 e 15
    mm.
  • O tempo de secagem varia com a amostra (20 min
    para produtos cárneos e 10 min para grãos).
  • O peso da amostra deve variar entre 2,5 e 10 g
    dependendo do conteúdo de água da amostra.
  • Os equipamentos por secagem em radiação infra
    vermelha possuem uma balança que dá a leitura
    direta do conteúdo de umidade por diferença de
    peso.
  • Vantagens Boa penetração de calor dentro da
    amostra Método rápido

23
Secagem em forno de microondas
  • Método rápido
  • Não é um método padrão
  • É uma energia eletromagnética
  • Mecanismos (rotação dipolar e polarização
    iônica). As moléculas de água giram na tentativa
    de alinhar seus dipolos
  • Calor é distribuído uniformemente, facilitando
    a evaporação da água e evitando formação de
    crosta na superfície

24
  • Tipos de Amostras
  • Alimentos com alta umidade (frutas e vegetais)
  • Método limitado devido ao superaquecimento
    caramelização (alta concentração de açúcares
    dissolvidos)
  • Amostras com 20 g apresentam melhores
    resultados
  • Sementes e plantas secas
  • Amostras de baixa umidade, com proporção de
    água ligada relativamente alta e pequeno fluxo de
    água na secagem.
  • Necessário a moagem dos grãos

25
  • Tipos de Amostras
  • Carnes
  • A presença de gordura diminui a propriedade
    dielétrica da amostra, diminuindo a absorção das
    energias de microondas.
  • Laticínios e alimentos processados
  • São amostras uniformes, porém a alta quantidade
    de sal e de água ligada pode dificultar.

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  • Métodos de destilação
  • Medem diretamente a umidade retirada, captada na
    proveta na forma de água líquida
  • Requer um controle preciso do processo de
    destilação
  • Mais utilizado para grãos e condimentos que
    possuem muita matéria volátil, que é recolhida
    separada da água no solvente orgânico. (solvente
    de ponto de ebulição maior que da água)

27
Métodos químicosMétodo de Karl-Fisher
  • É um processo de determinação de umidade baseado
    em reações que ocorrem na presença de água.
  • O reagente utilizado é composto por iodo, dióxido
    de enxofre e piridina em metanol. A piridina
    dissolve o dióxido de enxofre. O iodo é reduzido
    pelo dióxido de enxofre, na presença da água.
  • O reagente não é estável e deve ser padronizado
    diariamente.
  • Aplicação frutas e vegetais desidratados, balas,
    chocolates, café torrado, produtos ricos em
    açúcares e proteínas.

28
O método se baseia numa titulação visual ou
eletrométrico. O I2 é reduzido para o I na
presença de água. Quando toda água da amostra for
consumida, a reação cessa. A titulação fornece
a água total (água livre água de hidratação.
O volume de RKF gasto na titulação da amostra é
utilizado nos cálculos do teor de umidade.
Fontes de erros 1. Extração incompleta da
água2. Compostos capazes de reduzir o iodo irão
interferir Ex Ácido ascórbico3.
Compostos com grupos carbonila e carboxila reagem
com metanol formando água.
29
Cinzas e conteúdo mineral
Resíduo inorgânico que permanece após a queima da
matéria orgânica, que é transformada em CO2, H2O
e NO2
  • A cinza é constituída principalmente de
  • grandes quantidades K, Na, Ca e Mg
  • pequenas quantidades Al, Fe, Cu, Mn e Zn
  • traços I, F e outros elementos.
  • Os minerais se apresentam na cinza sob a forma de
    óxidos, sulfatos, fosfatos, silicatos e cloretos

30
Alguns minerais podem ser perdidos por
volatilização como Composto (temperatura de
volatilização) Carbonato de potássio
(900ºC) Carbonato de sódio (900ºC) Hg
(100-550ºC) Cd (gt450ºC) Zn e Pb (300 1000ºC)
31
  • Variação do conteúdo de cinzas totais nos
    alimentos
  • Cereais 0,3 3,3
  • Produtos lácteos 0,7 6,0
  • Peixes e produtos marinhos 1,2 3,9
  • Frutas frescas 0,3 2,1
  • Vegetais frescos 0,4 2,1
  • Carnes e produtos cárneos 0,5 6,7
  • Aves 1,0 1,2
  • Nozes 1,7 3,6
  • Óleos e gorduras 0 (óleos e gorduras vegetais)
    2,5 (manteiga e margarina)
  • Leguminosas 2,2 4,0
  • Açúcares e xaropes 0,0 1,2

32
  • Determinação dos constituintes minerais pode ser
    dividida em duas classes
  • Determinação de cinza (total, solúvel e
    insolúvel)
  • Determinação dos componentes individuais da cinza.

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Importância
  • Cinza total é indicativo de várias propriedades
  • Índice de refinação para açúcares e farinhas
  • Nos açúcares uma cinza muito alta dificultará a
    cristalização e descolorização
  • Na farinha, a quantidade de cinza influirá na
    extração.
  • b. Grau de extração na farinha

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Importância
c. Indicativo das propriedades
funcionais gelatina (viscosidade,
elasticidade) d. Estimar o conteúdo de
frutas em geléias e doces e. Verificação do
valor nutricional de alguns alimentos e
rações alto nível de cinza insolúvel em ácido
indica presença de areia
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Importância
2. Componentes individuais da cinza dividem-se
em a. indispensáveis para o metabolismo normal
e geralmente constituem os elementos da dieta
essencial b. aqueles que não possuem nenhuma
função ou até podem ser prejudiciais à
saúde. - provenientes do solo, da pulverização
das plantas com agrotóxicos ou como resíduos de
processos industriais
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Outros tipos de classes importantes para a
caracterização da pureza e adulteração de
amostras Cinza solúvel e insolúvel em água
estimar a quantidade de frutas em geléias e
conservas Alcalinidade da cinza as cinzas de
produtos de frutas e vegetais são alcalinas,
enquanto de produtos cárneos e certos cereais são
ácidas. Adulteração de alimentos de origem animal
e vegetal Cinza insolúvel em ácido verificar
adição de sujeira e areia em temperos e sujeira
em frutas
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Cinza total
  • Cinza seca
  • Pesar amostra em cadinho (previamente incinerado,
    esfriado e tarado)
  • Incinerar a amostra em bico de bunsen e em mufla
    (500 600ºC)
  • Cinza pronta (não deve existir nenhum resíduo
    preto de matéria orgânica)
  • Colocar em dessecador, esfriar e pesar
  • A diferença entre o peso do conjunto e o peso do
    cadinho fornece a quantidade de cinza na amostra.

38
Preparação da amostra
Os pesos de amostra variam com o conteúdo de
cinzas dos produtos Cereais, queijos e leite 3
5 g Açúcar, carne, legumes, vinho 5 10
g Sucos, frutas frescas, frutas enlatadas 25
g Geléia, xarope, doce em massa 10
g. Amostras líquidas ou úmidas devem ser secas
em estufa antes da determinação. Costuma-se usar
a amostra que foi utilizada para a determinação
de umidade.
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Preparação da amostra
Produtos ricos em material volátil e gorduras
Aquecer vagarosamente Evitar o excesso de
chama Perdas por arraste
Queijo gorduroso adicionar algodão com teor de
cinza conhecida para evitar respingos Manteiga
extrair a gordura antes da incineração Produtos
açucarados formam espuma, adicionar vaselina ou
azeite de oliva em peq. quantidade.
40
Tipos de cadinhos
Depende do tipo de alimento e do tipo de
análise Quartzo liso por dentro e resistente
a halogênio, soluções neutras e ácidas e
temperaturas altas. Pouco resistente a
álcali. Vycor vidro especial. Superior ao
cadinho de quartzo e porcelana. (resiste a T gt
900ºC). Resiste a maioria dos compostos químicos,
mas não resiste a alcalis. Porcelana semelhante
ao quartzo nas propriedades. Baixo preço e matém
seu peso constante, mas pode rachar com mudanças
bruscas de temperaturas.
41
Aço utilizado para amostras grandes. Baixo preço
e alta resistência. Platina é o melhor, mas
muito caro. Alta resistência ao calor, boa
condutividade térmica e quimicamente
inerte. Liga ouro-platina muito caro e
resistente até 1.100ºC
42
Temperaturas de incineração na mufla
525ºC frutas, carnes, produtos açucarados,
vegetais 550ºC cereais, lácteos (exceção da
manteiga 500ºC) 600ºC grãos e ração
43
Tempo de incineração
Varia com o produto e com o método
Especificação somente para grãos e ração (2
horas) Demais produtos a carbonização termina
quando o material se torna completamente branco
ou cinza e peso constante Obs. Quando o tempo
está muito prolongado - molhar e reaquecer até
aparecer uma cinza branca
44
Pesagem da cinza
  • Cuidado no manuseio do cadinho
  • Cobrir com um vidro de relógio
  • Cinzas higroscópicas pesar rapidamente
  • Ex. cinzas de frutas (carbonato de potássio

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Cinza úmida
Elementos traços que podem ser perdidos na
cinza seca e de metais tóxicos Digestão com
ácidos Ácido sulfúrico não é um oxidante muito
forte e a decomposição pode demorar, mas pode
acelerar o processo com a adição do sulfato de
potássio (aumenta o PE do ácido) Ácido nítrico
bom oxidante, mas pode evaporar antes da completa
oxidação e também podem formar óxidos
insolúveis. Mistura de ácidos
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Amostras ricas em açúcares e gordura para evitar
formação de espuma. Adiciona-se ácido sulfúrico,
ácido nítrico e peróxido de hidrogênio. Amostra
s com proteína e carboidratos e nada de gordura
mistura de ácido nítrico e ácido perclórico.
Cuidado!!! Explosão. Ex. Digestão de grãos de
trigo Mistura de ác. nítrico e 70 perclórico
(12) (10 min) Mistura usual 8 horas Mistura
de 3 ácidos (súlfurico, nítrico e perclórico) é
universal, mas requer controle exato da
temperatura e de alguns minerais (voláteis)
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Cinza seca X Cinza úmida
  • Cinza seca
  • Determinação de cinza total, solúvel e
    insolúvel em água e insolúvel em ácido
  • Processo lento
  • Maior volatilização em temperaturas altas
  • Pode usar amostras grandes.
  • Cinza úmida
  • Determinação da composição individual da cinza
  • Mais rápida
  • Reagentes muito corrosivos
  • Necessidade de brancos para os reagentes
  • Não serve para amostras grandes.

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Análise dos elementos individuais
A cinza obtida por via úmida está pronta para ser
utilizada para análise individual
  • Métodos
  • absorção atômica
  • emissão de chama
  • colorimetria
  • turbidimetria
  • titulometria
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