UniSalesiano Biomedicina. Medida de ph e acidez em alimentos. Produção e Análise de Bioprodutos

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1 UniSalesiano Biomedicina Medida de ph e acidez em alimentos Produção e Análise de Bioprodutos

2 Medida de ph A maior parte das reações químicas que ocorrem durante o processamento e estocagem de alimentos são profundamente alteradas pela variação da concentração hidrogeniônica do meio. Definição de Bronsted-Lowry de ácidos e bases: Ácido Base + H+ Ácidos e bases são classificados como fracos, médios e fortes, de acordo com o seu grau de dissociação ou ionização A concentração hidrogeniônica efetiva de uma solução é expressa em termos de ph (potencial hidrogeniônico) ph = -log [H+] Na água totalmente pura, a 25 C, a concentração hidrogeniônica é 10-7 (ph 7,0) Solução ácida tem mais íons H+ que OH- ph < 7,0 Solução alcalina ph > 7,0

3 Determinação Potenciométrica É o método mais preciso e acurado de medir o ph. Equipamento: potenciômetro, phmetro, medidores de ph A simples medida de ph em determinados alimentos, de um modo geral, fornece uma indicação do seu grau de deterioração.

4 Determinação de ph em alimentos Leitura direta em produtos líquidos como xaropes, sucos, vinhos e bebidas em geral, que são CLAROS e não contêm gás. Bebidas com gás carbônico (refrigerante), devem ser submetidas a agitação mecânica ou a vácuo antes de se tomar a medida de ph, pois o CO 2 pode formar ácido carbônico e abaixar o ph. Bebidas com polpa em suspensão devem ser agitadas para misturar a polpa decantada e medir o ph imediatamente, antes de a polpa se separar novamente, ou utilizar um agitador magnético para conseguir um resultado homogêneo, já que a polpa e o líquido podem ter phs diferentes.

5 Determinação de ph em alimentos Em produtos sólidos e secos (farinhas, pão, macarrão e biscoitos) é preparado um extrato com suspensão de 10g do produto em 100mL de água recentemente fervida e resfriada a 25 C, submetido a agitação por 30 minutos, e toma-se o ph do líquido sobrenadante após a decantação por 10 minutos Produtos sólidos, mas com bastante umidade, como queijo fresco, devem ser macerados e homogeneizados, e os eletrodos são enfiados dentro da massa da amostra em pelo menos três lugares diferentes para se tirar uma medida média do ph. Em bebidas alcoólicas, deve-se tomar cuidado com a uniformidade do álcool no produto.

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7 Uso de Indicadores Indicadores: moléculas orgânicas que mudam de cor com a alteração da concentração hidrogeniônica

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9 Importância Deterioração do alimento com crescimento de microrganismos Atividade de enzimas Textura de geléias e gelatinas Flavor de produtos de frutas Estabilidade de corantes artificiais em produtos de frutas Verificação do estado de maturação de frutas Escolha da embalagem

10 TIPOS DE ACIDEZ Compostos naturais dos alimentos Formados durante a fermentação ou outro tipo de processamento Adicionados durante o processamento Resultado de deterioração do alimento

11 Aplicação Valor nutritivo: manutenção do balanceamento ácido-base no organismo Indicação: pureza e qualidade em produtos fermentados, como vinhos deterioração por bactérias com produção de ácido deterioração de óleos e gorduras pela presença de ácidos graxos livres provenientes da hidrólise dos glicerídeos Estabilidade do alimento/deterioração: produtos mais ácidos são naturalmente mais estáveis quanto à deterioração

12 Ácidos mais comumente encontrados em alimentos Cítrico: principal constituinte de várias frutas (limão, laranja, figo, pêssego, pêra, abacaxi, morango e tomate)

13 Ácidos mais comumente encontrados em alimentos Málico: predominante em maçã, alface, brócolis e espinafre

14 Lático Ácidos mais comumente encontrados em alimentos

15 Ácidos mais comumente encontrados em alimentos Tartárico: uvas e tamarindo

16 Ácidos mais comumente encontrados em alimentos Bebidas carbonatadas: CO 2 e ácido fosfórico

17 Ácidos afetam a qualidade do alimento de várias formas podem agir como nutrientes componentes do flavor agentes geleificantes quelantes para determinados íons reduzem o escurecimento enzimático reduzem a ação de substâncias redutoras por estabilizar reações de oxi-redução (oxidação do ácido ascórbico) determinam a microbiota dominante nos alimentos

18 Ácidos afetam a qualidade do alimento de várias formas FRUTAS: Ácido cítrico e málico - mais comuns. Uvas: ácido málico predomina antes da maturação, enquanto que o ácido tartárico predomina na fruta madura. Pêras: ácido málico e ácido cítrico VEGETAIS: Ácido cítrico e málico predominam; quantidades significativas de ácido oxálico. PRODUTOS LÁCTEOS: a acidez titulável é comumente usada para monitorar o progresso das fermentações do ácido lático em queijos e iogurtes. Em alguns casos, dois ácidos estão presentes em grandes concentrações e o ácido predominante pode se alterar com a maturação:

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20 ph É função da concentração de íon hidrogênio. Em solução aquosa: 10-1 a moles/l Todos os ácidos presentes em alimentos são ácidos fracos: menor dissociação não ocorre mudança abrupta de ph (efeito tamponante) HA = ácido A= base conjugada (igual, em concentração, ao ácido conjugado) pka = ph no qual quantidades iguais de ácido e base estão presentes Máxima capacidade tamponante: ph = pka

21 Valores de pka para alguns ácidos importantes em alimentos

22 A determinação da acidez fornece um dado valioso na apreciação do estado de conservação de um produto alimentício. Processos de decomposição como hidrólise, oxidação ou fermentação alteram quase sempre a concentração dos íons de hidrogênio A determinação de acidez em alimentos baseia-se na neutralização, até o ponto de equivalência, pelo NaOH, na presença de indicador fenolftaleína (titulação)

23 Acidez total titulável Consiste na titulação de uma alíquota da solução por uma base forte de concentração conhecida. Amostras coloridas: dificuldade Final da titulação: indicador (fenolftaleína) ou phmetro (ph 8,2) Expressa em função do ácido predominante ph metro bureta Barra magnética

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25 Acidez em solução molar por cento (v/m) V x F x 100 P x c = Acidez em solução molar por cento v/m V = n o de ml da solução de NaOH 0,1 ou 0,01M gasto na titulação f = fator da solução de NaOH 0,1 ou 0,01M P = n o de g da amostra usado na titulaçao c = correção para solução de NaOH 1M (10 para solução 0,1M e 100 para solução NaOH 0,01M)

26 Acidez Volátil O conteúdo de acidez pode ser determinado pela separação dos ácidos voláteis presentes, principalmente ácido acético e traços de ácido fórmico A determinação é feita por titulação do destilado ou do resíduo A separação dos ácidos voláteis pode ser feita por evaporação, destilação direta e destilação a vapor Evaporação em banho-maria: É o método mais simples A amostra é titulada antes (acidez total) e após a evaporação (acidez não volátil ou fixa), e por diferença tem-se a % de acidez volátil Pode ocorrer perda de ácidos menos voláteis, como o ácido lático, juntamente com os ácidos voláteis

27 Destilação direta A amostra é aquecida diretamente e o destilado recolhido é titulado

28 Destilação a vapor É o método mais utilizado para produtos fermentados Resultados discordantes (perdas de ácidos menos voláteis) Em cerveja e vinho: acidez volátil indica se a fermentação ocorrida é a desejada e demonstra a necessidade de adição de SO 2 ou pasteurização quando a acidez volátil é muito alta. Destilador de Kjehldal

29 Acidez Total em Farinhas Material finamente moído e homogêneo: melhor representação do sistema favorecimento da difusão das substâncias tituláveis melhores exatidão e precisão da determinação. ÍNDICE DE ACIDEZ: representa o estado de conservação das farinhas (aspectos químicos e microbiológicos) Crescimento microbiano envolve produção de ácidos orgânicos e hidrólise de proteínas e carboidratos. Extração: contato da amostra com um solvente Água: fermentação produção de ácido Álcool etílico: inibe desenvolvimento de microrganismos ACIDEZ ÁLCOOL-SOLÚVEL

30 A Resolução n o 12/1978 da antiga CNNPA (Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos) do Ministério da Saúde estabeleceu os seguintes limites para acidez em farinhas:

31 para outras farinhas:

32 Acidez em Vinhos A acidez no vinho pode ser tanto fixa quanto volátil. Fixa: Proveniente dos ácidos presentes nas uvas (tartárico, málico, cítrico) e dos resultantes da fermentação (vinho tinto = dias): lático e succínico Acidez volátil (< 0,06%) é inevitável e, mesmo, atraente. Acidez volátil (> 0,14%) indica um produto de baixa qualidade. Quantidades maiores fazem o vinho avinagrar! Volátil: contaminações durante a fermentação: ácido acético (ação de bactérias na presença de oxigênio).

33 Acidez Total em Leite Maior em leite com teores mais elevados de extrato seco desengordurado Varia com o teor de sais minerais, proteínas, volume de indicador, tonalidade adotada como ponto de viragem Acidez titulável inicial ou natural (leite ao sair do úbere): ligeiramente ácido (proteínas, fosfatos, citratos, CO 2, etc.). Normalmente entre 15 e 20 Dornic (0,15 a 0,20g de ácido lático/100ml de leite) Acidez titulável adquirida: proveniente do desdobramento da lactose em ácidos (ácido lático) Titulação com NaOH 0,1 (1/9N)

34 Acidez em Refrigerantes As amostras deverão ser diluídas Todo o CO 2 deverá ser eliminado com agitação, ligeiro aquecimento, em banho-maria, transferência da amostra de um frasco para outro adição de água quente fervida e neutralizada ou agitação contínua a vácuo por 1 ou 2 minutos Refrigerantes tipo cola: acidez expressa em % de ácido fosfórico Outros refrigerantes: ácido cítrico e tartárico

35 Acidez em Sucos As amostras de sucos devem ser diluídas Sucos com teores mais elevados de ácidos (maracujá e limão) devem ser mais diluídos antes de analisados A acidez deve ser expressa em % de acidez Como os sucos são provenientes de frutos diferentes, cada tipo tem seu ácido predominante

36 Principais Ácidos Predominantes em Alguns Sucos de Frutas Sucos Ácido Predominante(Equivalente Grama) Laranja Cítrico (PM = 192,2) E = PM/3 Limão Cítrico (PM = 192,2) E = PM/3 Maçã Málico (PM = 134,1) E = PM/2 Maracujá Cítrico (PM = 192,2) E = PM/3 Tomate Cítrico (PM = 192,2) E = PM/3 Uva Tartárico (PM = 150,1) E = PM/2