atividade de Água no controle - aqualab: analisadores...
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Queremos conhecer um pouco do seu trabalho e produto. Por favor, selecione uma ou mais opções nas perguntas a seguir e nos envie.
Atividade de água ≠ Umidade
Atividade de água Medida do estado da energia da água em um sistema. (Qualitativa). Uma qualidade interna que não depende da quantidade de amostra. Umidade Quantidade de água presente em uma amostra sobre base seca ou úmida. Uma propriedade extensiva que depende da quantidade de amostra.
Atividade de água = Estado de energia da água
Qual a diferença entre a água na esponja e a água no béquer? Entre tantas respostas uma
delas é a energia da água. O estado da energia da água
na esponja é menor do que o estado da energia da água no béquer.
http://aqualabblog.wordpress.com/2012/07/27/basico-sobre-atividade-de-agua-por-dr-gaylon-campbell/
Definições de aw
µ = µo + RT ln (f/fo)
Fugacidade
Constante Gases Temperatura
Potencial químico
Potencial químico de uma substância pura
Lewis e Randall (1961) : conceito de atividade. A fugacidade é igual a pressão vapor
(f = p)
aw = f/fo = p/po
Pressão de vapor da água na amostra a ºC
aw = ——————————————————
Pressão de vapor da água pura ºC
aw = URE (%) /100
Definição de atividade
Por que medir atividade de água?
Prever o desenvolvimento microbiano Avaliar as reações químicas e vida de prateleira Estabilidade física Embalagem – proteção contra umidade ambiente. Transferência de umidade entre ingredientes Intercâmbio de umidade com o meio ambiente Predição da curva de isoterma – umidade vs aw
Controle de aw para propósito de preservação
Produtos desidratados, em pó, liofilizado, ou seja com redução de aw são convenientes economicamente tendo a vida de prateleira aumentada, diminuição de custos com a redução de embalagens, melhora nas propriedades para manuseio, transporte.
Produtos minimamente processados podem ter a aw reduzida com adição de mínimo de umectantes.
Efeito da atividade de água na estabilidade microbiológica
A aw é um dos principais fatores para prevenir ou limitar o desenvolvimento microbiano. Em vários casos, o parâmetro aw é responsável pela estabilidade do produto, modula a resposta microbiana e determina qual o tipo de micro-organismo desenvolverá no produto. Condições adversas de aw poderá causar estresse osmótico e provocar a esporulação nos micro-organismos que esporulam e em condições ótimas de aw induzem a germinação e crescimento. A produção de metabólitos secundários (toxinas) também são afetadas pelo valor de aw do meio.
Fatores que influenciam o desenvolvimento, sobrevivência e morte dos micro-organismos
Atividade de água Temperatura pH Oxigênio Nutrientes Inibidores naturais/preservantes Etc.
aw e micro-organismos : 56 anos !!
Scott, WJ (pesquisador australiano)
1957 “Water Relations of Food Spoilage Microorganisms” Advances Food Research, 7:83-127
Efeito de vários níveis de aw na curva de crescimento e fase estacionária de Staphylococcus aureus.
Proliferação microbiana
Efeito de aw na redução do crescimento da bactéria
Adaptado de Troller, J. A. (1987). Adaptation and growth of microorganisms in environments with reduced water activity. In: Water activity: Theory and applications to food Rockland, L. B. and Beuchat, L. R. eds. Marcel Dekker, Inc.New York p.101-117.
Fase de latência
Fase de proliferação exponencial
Fase estacionária
Proliferação microbiana
Efeito osmótico
Célula microbianas têm pressão osmótica interna mais elevada do que o meio ao seu redor, resultando em pressão túrgica exercida sobre a parede da célula, provendo uma força mecânica necessária para a expansão da célula e crescimento.
Quando um micro-organismo é colocado em um ambiente com aw reduzida, a água migra do citoplasma da célula e a membrana perde o turgor.
A homeostasia (equilíbrio interno) é perturbada e o micro-organismo não se multiplicará e permanecerá na fase lag até o equilíbrio ser re-estabelecido.
aw Limite para desenvolvimento e toxicidade aw mínima para Micro-organismos Desenvolvimento Produção Toxina Clostridium botulinum (E) 0,95-0,97 0,97
Clostridium botulinum (A) 0,93-0,95 0,94-0,95
Clostridium botulinum (B) 0,94 0,93-0,94
Staphylococcus aureus 0,86 0,87-0,90 enterotoxina A
0,97 enterotoxina B
Escherichia coli 0,95
Salmonella 0,93
Listeria monocytogenes 0,93
Bacillus cereus 0,93
Efeito do NaCl e glicerol na aw mínima para desenvolvimento de bactérias patogências
Bactéria aw ajustada com NaCl
awajustada com Glicerol
Clostridium botulinum E 0,966 0,943
Escherichia coli 0,949 0,940
Clostridium perfringens 0,945 0,930
Clostridium botulinum A e B 0,940 0,930
Vibrio parahaemolyticus 0,932 0,911
Bacillus cereus 0,930 0,920
Listeria monocytogenes 0,920 0,900
Staphylococcus aureus 0,860 0,890
Fonte: Chirife, J. 1994 specific solute effects with special reference to S. aureus. Journal of Food Engeineering 22:409-419 Tapia, M. Villegas, Y. & Martinez, A. 1991. Minimal water activity for grwoth of Listeria monocytogenes as affected by solute and temperature. International Journal of Food Microbiology 14:333-337
aw mínima para desenvolvimento de bactérias patogências em meio de cultura com ajuste de aw com sais e açúcares
Bactéria NaCl KCl Sacarose Glucose
Listeria monocytogenes 0,92 - 0,92 -
Vibrio parahaemolyticus 0,936 0,936 0,940 -
Clostridium botulinum G 0,965 - 0,965 -
Clostridium botulinum E 0,972 0,972 0,972 0,975
Clostridium perfringens 0,945 - - 0,945
Staphylococcus aureus 0,864 - 0,867 -
Fonte: Chirife, J. 1993. Physicochemical aspects of food preservation by combined factors. Food Control 4:210-215
Espécie Micotoxina aw mínima Desenvolvimento
aw mínima Produção micotoxina
Aspergillus flavus Aflatoxina 0,78-0,80 0,83-0,87
Aspergillus parasiticus Aflatoxina 0,82 0,87
Penicillium citrinum Citrinina 0,80 -
Aspergillus ochraceus Ocratoxina 0,77-0,83 0,83-0,87
Penicillium cyclopium Ocratoxina 0,81-0,85 0,87-0,90
Penicillium martensii Ácido penicílico 0,79-0,83 0,99
Penicillium cyclopium Ácido penicílico 0,82-0,87 0,97
Penicillium patulum Patulina 0,81-0,85 0,85-0,95
Penicillium expansum Patulina 0,83-0,85 0,99
Aspergillus clavatus Patulina 0,85 0,99
Trichothecium roseum Tricotecina 0,90 -
Influência de aw e tipo de soluto no valor de D para alguns bolores, leveduras
Bolor / Levedura aw Temperatura °C Soluto Valor D (min)
Aspergillus flavus (conidia) 0,99 55 Não 3
0,90 NaCl 70
0,90 Sacarose 66
0,85 Glucose 66
Penicillium puberulum (conidia) 0,99 48 Não 31
0,89 Sacarose 30
0,93 NaCl 30
Byssochlamys nivea (ascosporo) 0,98 75 Sacarose 60
0,92 Sacarose 260
0,84 Sacarose 470
0,99 80 Controle 39
0,93 NaCl 48
0,89 Sacarose 49
Saccharomyces cerevisiae 0,99 51 Não 21
(célula vegetativa) 0,97 NaCl 24
0,93 NaCl 13
0,97 Sacarose 49
0,89 Sacarose 53
Proliferação Microbiana Todo micro-organismo tem um nível de aw limitante
para sua proliferação.
aw limite Micro-organismos 0,91 Bactéria Gram Negativa 0,86 Bactéria Gram Positiva 0,88 Leveduras (limite prática) 0,80 Produção de micotoxinas 0,70 Fungos (limite prática) 0,62 Leveduras osmofilícias 0,61 Bolores xerofílicos 0,60 Limite absoluto para micro-organismos
Controle de atividade de água
Antimicrobianos: nitrito de sódio; nitrato de sódio sorbato de potássio; benzoato de sódio; sulfito; óleos essenciais; defumação
Tratamento térmico
Refrigeração
Flora competitiva
Agentes modificadores de aw
Sais: NaCl; KCl.
Açúcares: Sacarose; Glucose;
Umectantes: Gliceróis; Sorbitol.
Antiumectantes: Alumínio Silicato de Sódio; Carbonato de Cálcio; Carbonato de Magnésio.
Plastificantes: Monoglicerídeos acetilados; Citratos de alquila (embalagens); Óleos vegetais.
Ponto de Orvalho O espelho se resfria até que se forme o orvalho. Célula fotoelétrica detecta o ponto exato da primeira condensação no espelho. Um termopar grava a temperatura na qual ocorreu a condensação. AquaLab então emite um sinal sonoro e apresenta os valores de atividade de água final e temperatura.
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