Artigo
Já de acordo com Cecchi (2003), a água pode estar no alimento em três formas diferentes: água livre presente nos espaços intergranulares e entre os poros do material. Esta água mantém suas propriedades físicas e serve como agente dispersante
para substâncias coloidais e como solventes para compostos
cristalinos. É aquela fracamente ligada ao substrato, funcionando
como solvente, permitindo o crescimento dos microrganismos e
reações químicas e que é eliminada com facilidade; água absorvida presente na superfície de macromoléculas como o amido,
a pectina, a celulose e a proteína por forças de van der Waals e
ligações de hidrogênio; água de hidratação ou ligada quimicamente ao alimento e que não é eliminada na maioria dos métodos
de determinação de umidade.
Existem muitos métodos para se determinar o teor de água
em alimentos (ISENGARD, 1995). Eles podem ser classificados
em dois grupos: os métodos diretos, que permitem a determinação quantitativa da água usando técnicas físicas pela perda de
massa ou quantidade de água obtida, e os métodos químicos baseados numa reação específica da água presente nas amostras.
Como exemplos de métodos indiretos baseados numa
propriedade macroscópica da amostra, têm-se as medidas de
densidade, de polarimetria, de refratometria e atividade da água
(ISENGARD, 2001). Entre os métodos baseados na medida da
resposta das moléculas de água por uma influência física têm-se
os métodos de espectroscopia de ressonância magnética nuclear de baixa resolução (BARKER; KOCH, 1990), de espectroscopia no micro-ondas (KENT; MEYER, 1982) e de espectroscopia
na região do infravermelho próximo (NIR) (OSBORNE; FEARN,
1986).
Entre os métodos diretos baseados na separação física da
água tem-se o de dessecação (ISENGARD, 2001), o de destilação (ISO, 1980), o de secagem em estufa (RÜCKOLD; GROBECKER; ISENGARD, 2000) e secagem por infravermelho (ISENGARD; FÄRBER, 1999).
Métodos de determinação de umidade em alimentos
Secagem em estufas
O método de estufa é o método mais utilizado em alimentos e
está baseado na remoção da água por aquecimento, sendo que
o ar quente é absorvido por uma camada muito fina do alimento
e é então conduzido para o interior por condução.
O método é simples porque necessita apenas de uma estufa e cadinhos para colocar as amostras. Porém, a exatidão do
método é influenciada por vários fatores (CECCHI, 2003), como
temperatura de secagem, umidade relativa, movimentação do
ar dentro de estufa, vácuo na estufa, tamanho das partículas e
espessura da amostra, construção da estufa, número e posição
das amostras na estufa, formação de crosta seca na superfície
da amostra, material e tipo de cadinhos e pesagem da amostra
quente.
Estudos demonstraram que a velocidade de evaporação foi
maior em cadinhos de alumínio do que os de vidro e porcelana,
maior em cadinhos rasos do que fundo e maior em estufas com
ventilação forçada do que em estufas simples (CECCHI, 2003).
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Secagem por radiação infravermelha (IV)
Este tipo de secagem é mais efetivo e envolve penetração do calor dentro da amostra, o que encurta o tempo de
secagem. A espessura da amostra deve ficar entre 10 e 15
mm. O tempo de secagem varia de acordo com a amostra e a
massa deve variar entre 2,5 a 10 g dependendo do conteúdo
da água. Equipamentos por secagem infravermelha possuem
uma balança que fornece a leitura direta do conteúdo de umidade por diferença de massa (CECCHI, 2003).
Os analisadores de umidade por infravermelho são utilizados para medir o percentual de umidade de materiais, como:
alimentos, sabões, têxteis, papéis, anilinas, pigmentos, pomadas, materiais plásticos, produtos da indústria farmacêutica,
farelos diversos, rações, carvão, cimento e cal. Para análise
de rações, a temperatura de leitura é de 125ºC com tempo de
5 minutos e a quantidade de amostra tem que ser o suficiente
para cobrir todo o prato da balança (GEHAKA, 2006).
Espectroscopia no infravermelho próximo
A espectroscopia na região do infravermelho próximo
(NIR) é baseada na absorção de radiação electromagnética
em comprimentos de onda na região entre 780 e 2500 nm
(BLANCO; VILLARROYA, 2002). Espectros NIR de alimentos
compreendem bandas largas provenientes da sobreposição
de absorções correspondentes, principalmente para sobretons e combinações de modos vibracionais envolvendo ligações químicas CH, OH e NH (BÜNING-PFAUE, 2003).
O espectro do NIR está associado principalmente a anarmocidade das ligações envolvendo átomos de hidrogênio que
vibram com maior amplitude devido a sua pequena massa e o
grande momento de dipolo das suas ligações com átomos de
carbono, nitrogênio e oxigênio.
Para as medidas por NIR é necessário o estabelecimento
de uma relação matemática entre o espectro obtido e os valores de concentrações medidos por um método de referência.
Essa relação, quando bem estabelecida, propicia um baixo
custo, com alta precisão e repetitividade dos resultados de
uma dada concentração por meio de um modelo de calibração (SCAFI, 2000).
O objetivo desse trabalho foi comparar os resultados de
umidade utilizando estas metodologias e, com os resultados
coletados, avaliar estatisticamente a precisão e exatidão de
cada método, verificar qual metodologia é aplicável no controle de qualidade do processo produtivo de rações, analisando o tempo de resposta e custo da análise.
Materiais e Métodos
Amostras
Para realização do estudo foram analisadas, em triplicata, 30
amostras de rações extrusadas, 23 amostras de rações peletizadas e 20 amostras de rações fareladas de diferentes fornecedores. As amostras foram escolhidas aleatoriamente conforme a
chegada das amostras no laboratório e cada amostra foi analisada pelos três métodos propostos neste trabalho.
R evista A nalytica • Outubro/Novembro 2014 • nº 73