Medida de pH e acidez em alimentos

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

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.

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, como refrigerante, devem ser submetidas a agitação mecânica ou a vácuo antes de se tomar a medida de pH, pois o CO2 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.

Em produtos sólidos e secos, como 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

freqüente 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.

Uso de Indicadores Indicadores: moléculas orgânicas que mudam de cor com a

alteração da concentração hidrogeniônica

Importância

Deterioração do alimento com crescimento de microrganismos

Atividade de enzimas Textura de geléias e gelatinas Retenção do sabor-odor de produtos de

frutas Estabilidade de corantes artificiais em

produtos de frutas Verificação do estado de maturação de frutas Escolha da embalagem

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

Aplicação Valor nutritivo: manutenção do balanceamento ácido-

base no organismo Indicação de pureza e qualidade em produtos

fermentados, como vinhos Indicação de deterioração por bactérias com produção

de ácido Indicação de deterioração de óleos e gorduras pela

presença de ácidos graxos livres provenientes da hidrólise dos glicerídeos

Critério de identidade de óleos e gorduras pela caracterização dos ácidos graxos presentes

Estabilidade do alimento/deterioração: produtos mais ácidos são naturalmente mais estáveis quanto à deterioração

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos

Cítrico: principal constituinte de várias frutas (limão, laranja, figo, pêssego, pêra, abacaxi, morango e tomate)

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos

Málico: predominante em maçã, alface, brócolis e espinafre

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos

Lático

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos

Tartárico: uvas e tamarindo

Ácidos mais comumente encontrados em alimentos

Bebidas carbonatadas: CO2 e ácido fosfórico

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

FRUTAS: Ácido cítrico e málico - mais comuns VEGETAIS: Ácido cítrico e málico também

predominam; no entanto, podem também conter 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:

Uvas: ácido málico predomina antes da maturação, enquanto que o ácido tartárico predomina na fruta madura.

Pêras: ácido málico e ácido cítrico

pH É função da concentração de íon hidrogênio. Em solução aquosa: 10-1 a 10-14 moles/L Todos os ácidos presentes em alimentos são ácidos

fracos: menor dissociação não ocorre mudança abrupta de pH (efeito tamponante)

HA = ácidoA= 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

Valores de pKa para alguns ácidos importantes em alimentos

CURVA DE TITULAÇÃO DO ÁCIDO CÍTRICO

Peso molecular e peso equivalente de ácidos comuns em alimentos

Ácidos

Fórmula Química

Massa Molar

Equivalentes por mol

Equivalente grama

Acético HC2H3O2 60,05 1 60,05

Cítrico H3C6H5O7 192,12 3 64,04

Lático HC3H5O3 90,08 1 90,08

Málico H2C4H4O5 134,09 2 67,05

Tartárico H2C4H4O6 150,09 2 75,05

Fosfórico H3PO4 98,00 3 32,67

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)

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

bureta

pH metro

Barra magnética

Acidez em solução molar por cento (v/m)

V = no 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 = no 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)

V x F x 100

P x c = Acidez em solução molar por cento v/m

Acidez total titulável

Cálculos: nº de mEq (ácido) = nº de mEq (base)

m = massa do ácido E = equivalente do ácido predominante N = normalidade da base V = volume da base

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

Destilação direta

A amostra é aquecida diretamente e o destilado recolhido é titulado

Destilação a vapor É o método mais utilizado

para produtos fermentados Destilador de Kjehldal 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 SO2 ou pasteurização quando a acidez volátil é muito alta

Acidez Total em Farinhas Material finamente moído e homogêneo:melhor representação do sistemafavorecimento da difusão das substâncias tituláveismelhores 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 microorganismos

ACIDEZ ÁLCOOL-SOLÚVEL

A Resolução no 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:

para outras farinhas:

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 = 10 – 30 dias): lático e succínico

Volátil: contaminações durante a fermentação: ácido acético (ação de bactérias na presença de oxigênio).

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!

Acidez Total em Leite Variável: 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, CO2, 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 0,1111 (1/9N)

Acidez em Refrigerantes

As amostras deverão ser diluídas Todo o CO2 deverá ser eliminado agitação, com ligeiro aquecimento, em banho-mariatransferência da amostra de um frasco para outroadição de água quente fervida e neutralizadaagitação contínua a vácuo por 1 ou 2 minutos Refrigerantes tipo cola: acidez expressa em % de

ácido fosfórico Outros refrigerantes: ácido cítrico e tartárico

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

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