Matéria seca é Método de determinação

2024 Autor: Isabella Gilson | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 03:37

A água é um dos compostos químicos mais comuns na Terra. Ele desempenha um papel excepcional na vida do mundo biológico, assim como o oxigênio, sendo uma condição necessária para a vida, faz parte de todos os seres vivos e participa de seus sistemas metabólicos. Determinar o teor de água (porcentagem de umidade) no ambiente humano, alimentos, materiais industriais, substâncias gasosas, sólidas e líquidas é uma das muitas tarefas resolvidas em laboratórios ao redor do mundo.

Definição do conceito

A definição mais geral de sólidos (resíduos secos em química) é que são substâncias das quais a umidade foi removida. Mas a umidade contida em uma substância ou material pode ser dividida em dois componentes:

• um que está contido nas moléculas de uma substância, ou associado;
• o que está contido entre as moléculas de uma substância, ou livre.

Água livre pode ser removida por meio físicométodos: evaporação, secagem, destilação, etc. Neste caso, a estrutura da substância pode mudar, mas a composição química não. A umidade ligada só pode ser removida em condições mais severas ou mesmo com produtos químicos.

Seco - são substâncias nas quais ambos os tipos de água estão ausentes. Deve ser lembrado que o ar circundante contém constantemente uma certa quantidade de vapor de água.

Assim, substâncias quentes secas devem ser armazenadas em recipientes especiais para que o vapor de água não entre nelas.

Água nos alimentos

Os alimentos contêm grandes quantidades de água. De 70-95% em várias frutas e vegetais e até 4% em leite em pó. Mas o teor de umidade do produto não indica a porcentagem de água livre e ligada nele, e isso desempenha um papel importante no armazenamento. De fato, dependendo da umidade, a aparência, o sabor e, portanto, o tempo e o método de armazenamento mudam sem o aparecimento de sinais de deterioração. Portanto, os fabricantes costumam indicar não apenas o período, mas também a umidade e temperatura de armazenamento do produto.

Nos alimentos, a água pode ser ligada por proteínas e um grande número de outros compostos orgânicos em sistemas coloidais estáveis dos quais é difícil de remover.

Água na alimentação animal

Matéria seca pode se referir à porção seca da ração animal. Um nutriente ou toxina alimentar pode ser classificado como tal para indicar seu nível em alimentos para animais. Contabilizando os níveis de nutrientes em diferentesalimenta com base na matéria seca (em vez de baseada em evidências) facilita a comparação. Afinal, todos os alimentos têm diferentes porcentagens de água. Também permite comparar o nível seco de um determinado nutriente com o nível requerido na dieta do animal.

A porcentagem de água geralmente é determinada aquecendo o alimento em um prato de papel no micro-ondas ou usando o Koster Tester para secar o alimento. A determinação de sólidos pode ser útil para alimentos de baixa energia com alta porcentagem de água para garantir a ingestão adequada de energia. Foi demonstrado que os animais que consomem esses tipos de alimentos recebem menos energia alimentar. Um problema chamado perda de matéria seca pode resultar da liberação de calor causada pela respiração microbiana. Isso reduz o conteúdo de carboidratos não estruturais, proteínas e energia geral dos alimentos.

Como calcular a quantidade de umidade

O teor de matéria sólida é determinado pela diferença entre o peso de todo o produto e seu teor de umidade (teor de umidade). Para isso, geralmente são usados métodos diretos e indiretos.

Os métodos diretos ajudam a extrair a água contida no produto e, em seguida, determinar sua quantidade.

Métodos indiretos como secagem, refratometria, densidade ou condutividade de uma solução determinam o teor de sólidos. Os métodos indiretos também podem incluir o método de exposição à substância de teste com reagentes químicos.

Dificuldades em determinar o teor de umidade de uma substância

Determinação da quantidadeA água em uma amostra às vezes é complicada pelo fato de que sua secagem também leva a uma mudança em sua composição química: substâncias voláteis como dióxido de carbono, alguns ácidos orgânicos, compostos de amônia, bem como a maioria dos álcoois e éteres simplesmente evaporam durante o processo, e a oxidação de várias substâncias orgânicas leva a um aumento do peso seco. Também pode aumentar devido à água contida nos colóides hidrofílicos estáveis.

Como determinar o resíduo seco

A determinação de sólidos é realizada por vários métodos. Considere o principal e mais comumente usado:

1. Método de arbitragem. O teor de água é determinado por secagem até um peso seco constante quando a umidade higroscópica é liberada. A temperatura é mantida estritamente definida. A amostra é seca até peso constante. Existe também um método acelerado, realizado em temperatura elevada. Neste caso, é definido um tempo de secagem específico, e o processo é realizado por sinterização em uma massa homogênea com areia pré-calcinada. A quantidade de areia aplicada deve ser de duas a quatro vezes a da amostra. A areia é necessária para uma secagem uniforme, aumenta a porosidade e facilita a remoção da umidade. O processo é realizado em copos de porcelana por 30 minutos, a temperatura é determinada pelo tipo de produto. Copos de alumínio ou vidro podem ser usados em vez de copos de porcelana.
2. Secagem de alta frequência. Tal aparelho produz radiação infravermelha e geralmente consiste em duas placas, queinterligados. O método permite muitas vezes acelerar o processo de secagem e, consequentemente, todo o estudo.
3. Método de refratometria. O uso desse método costuma ser relevante para substâncias que contêm muita sacarose: doces, xaropes ou sucos. Nesse caso, os índices de refração da amostra da substância e da sacarose são comparados. Como o índice de refração depende da temperatura, ambas as soluções são colocadas em um termostato antes do exame. Este método determina com precisão a quantidade de sólidos.

Métodos Raramente Usados

1. O método de colorimetria de varredura diferencial é resfriar a amostra abaixo do ponto de congelamento da água, enquanto a água livre se transformará em um estado sólido, e quando a amostra é aquecida, o calor gasto para derreter essa água pode ser encontrado. E a água ligada será definida como a diferença entre a água total e a água congelada.
2. O método de medições dielétricas é baseado no fato de que, na presença de água parcialmente ligada, suas propriedades como dielétrico diferem muito da amostra onde não existe tal água. Tendo determinado as propriedades dielétricas de uma amostra de uma substância, o conteúdo de água livre e ligada é encontrado usando tabelas especiais.
3. O método de medir a capacidade calorífica é medir o índice de água congelada quando é descongelada, quando as ligações de hidrogênio são quebradas. Em alta umidade da amostra, o valor da capacidade calorífica será determinado pela água livre, cuja capacidade calorífica é 2 vezes maior que a do gelo.
4. O método de ressonância magnética nuclear determina a mobilidade da água emmatriz fixa. Na presença de água livre e ligada, o dispositivo determina sua presença no espectro com duas linhas ao mesmo tempo. Um tipo de água dá apenas uma linha espectral. O método é caro, mas muito preciso, usado para estudos profundos da estrutura de substâncias orgânicas.
5. O método densimétrico começa com a determinação da gravidade específica da amostra. Esta é a maneira usual de calcular a água em sucos, xaropes, frutas processadas ou bagas com açúcar. A gravidade específica é determinada com um hidrômetro. Sabendo disso, usamos os dados fornecidos no GOST para a substância de teste e definimos o teor de água na amostra.

Deve-se notar que os métodos para determinar sólidos não estão limitados aos dados neste artigo.

Recomendações para a escolha de um método de pesquisa

Para cada amostra específica de uma substância, produto ou material, é utilizado seu próprio método de determinação de substâncias secas. Para esclarecer o método, é necessário consultar as normas e regulamentos estaduais que são desenvolvidos para todos os produtos alimentícios e suas indústrias.

Padrões Estaduais

Uma grande seleção de métodos para determinação do resíduo seco não significa uma escolha independente do método desejado. Para a correta condução do estudo, é necessário se familiarizar com as normas e regulamentos estaduais para a realização dessas análises de acordo com o GOST.

Assim, GOST 26808-2017 "Peixes e frutos do mar enlatados. Métodos para determinação de matéria seca" e GOST 32640-2012, relativos a métodos para calcular o conteúdo de uma substância emalimentar. Eles descrevem os processos em grande detalhe, observam as características de sua implementação, equipamentos e materiais para pesquisa.

Outras normas e regulamentos

Além dos padrões estaduais, há um grande número de padrões diferentes que determinam a exatidão dos testes de laboratório para cada tipo de substância de teste para o teor de matéria seca. São várias OSTs, TU, PCT, MVI e outras normas e padrões. Assim, por exemplo, existe a RD 118.02.8-88 “Metodologia para medição do teor de resíduos secos (substâncias dissolvidas) em águas residuais.”