segunda-feira, 30 de abril de 2012

Você sabe de onde vem o sabor tutti-frutti?


Quais serão as frutas que juntas formam o sabor tutti-frutti?

Normalmente cor-de-rosa, ele é bastante apreciado na infância. O sabor tutti-frutti está em chicletes, bebidas e tantos outros produtos industrializados. A palavra tem origem italiana e, em tradução livre, significa todos os frutos. Mas, afinal, quais são os ingredientes do tutti-frutti?

A receita varia de país para país e até de acordo com a região. “Depende das frutas disponíveis”, diz o aromista Alexandre Matos, da
Givaudan, empresa de aromas e fragrâncias. A base, porém, é sempre a mesma: banana e laranja. "Mas notas suaves de outras frutas também podem estar presentes na mistura, como abacaxi, maçã e framboesa." Os toques picantes e florais dos produtos industrializados ele encontrou nas especiarias. "Uma mistura com 45% de banana, 35% de laranja, 15% de baunilha e 5% de cravo dá um ótimo tutti-frutti caseiro", diz.
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sexta-feira, 27 de abril de 2012

A química do açúcar parte II

Processo de produção

A cana-de-açúcar após a maturação, com pelo menos 13% de sólidos solúveis (Brix), é colhida e transportada até a unidade produtora. O caldo da cana é obtido por um processo de extração utilizando um conjunto de rolos (moendas) ou por difusão utilizando difusores. Em torno de 20% do caldo de cana são sólidos solúveis em água; destes a maior parte são açúcares e perto de 2,5% são compostos orgânicos e inorgânicos (minerais). Em ambos os processos, o preparo prévio da cana, com desfibradores e picadores, aumenta a eficiência de extração. O resíduo produzido na etapa de extração é o bagaço, responsável pela geração de energia na queima em caldeiras.
O caldo da cana, por sua vez, é submetido a um processo de clarificação mais ou menos intenso, dependendo do produto a ser obtido. O açúcar bruto é processado com cal – a chamada caleagem; o açúcar branco é processado com enxofre e cal. Este caldo clarificado é concentrado em evaporadores e cozedores, transformando-se em uma massa, a massa cozida. A turbinagem (ou centrifugação) da massa cozida separa os cristais de açúcar da parte líquida, denominada “mel”. O açúcar é, portanto, definido como o produto obtido da industrialização da cana, sendo constituído de cristais de sacarose.
O açúcar é classificado dependendo das características como: cor, pol (teor de sacarose), sulfito, entre outras. A cor ICUMSA é dada pelo valor numérico da cor de uma solução açucarada, medida pelo método da International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis. Entre os açúcares do tipo cristal, a cor ICUMSA é o que define a classificação. O sulfito representa o resíduo de enxofre, na forma de sulfito, encontrado no açúcar cristal branco com um limite permitido de 15mg por quilo de açúcar.
Tipos de açúcar
-Açúcar bruto (VHP ou VVHP) é aquele obtido por clarificação do caldo de cana-de-açúcar, sem uso de enxofre. Apresenta-se na forma de grãos regulares com cor mais intensa (cor ICUMSA acima de 400), sendo adequado para processos que exijam sabores e texturas característicos. É muito utilizado na indústria alimentícia como matéria prima para confeitos, panificados e produção de cereais matinais.
-Açúcar cristal ou cristal especial é a denominação dada ao açúcar obtido por cristalização controlada do caldo de cana tratado. Para a sua obtenção é necessário um processo mais exigente de clarificação, utilizando sulfitação e caleagem. São cristais finos, regulares, com alto brilho e pureza de 99,5%. É ideal para produção de bebidas carbonatadas, licores, sucos, sorvetes e doces em geral. Suas principais características são: baixo teor de sólidos solúveis não açúcares e coloração mais clara (tendendo ao branco). Pode ser armazenado por até dois anos em condições adequadas.
-O açúcar refinado pode ser obtido por um processo de refino do açúcar cristal dissolvido, através de cristalização controlada. Este processo resulta em dois tipos de açúcar: refinado granulado e refinado amorfo. O açúcar refinado granulado tem granulometria homogênea e coloração clara, e é indicado para processos que exijam alta pureza e produtos que exijam transparência quando acabados. Devido à composição de 99,8% de sacarose, sua pureza é alta, e, portanto, ele não interfere no sabor final dos produtos, sendo utilizado para produção de bebidas lácteas e achocolatados, doces, panificação, refrescos em pó, aditivos especiais para carnes e derivados e xaropes farmacêuticos. Em geral, tem prazo de validade de 2 anos se armazenado de maneira adequada. O açúcar refinado amorfo possui granulometria muito fina e irregular, com coloração clara, alta higroscopicidade, sendo ideal para processos que exijam rápida dissolução. Ele se homogeneiza com facilidade com outros produtos. A validade do produto é de aproximadamente 1 ano se estocado de maneira adequada.
-Extremamente adequado para uso direto em indústrias de alimentos e bebidas, o açúcar líquido (sacarose) é límpido, claro, isento de odor e aroma, com concentração aproximada de 65% a 68% de sólidos, sendo obtido por dissolução do açúcar cristal em água isenta de cloro. É muito utilizado na indústria alimentícia para a produção de bebidas carbonatadas ou não, licores, sucos de frutas, sorvetes, alimentos matinais, balas achocolatadas, biscoitos, confeitos e cervejas especiais adoçadas. Como já vem dissolvido, não apresenta custos de dissolução para o processo em que será utilizado. Apesar de diversas vantagens, o produto possui período de validade de apenas 15 dias, e deve ser estocado em tanques específicos e passíveis de sanitização.
-Açúcar líquido invertido é a denominação dada ao açúcar obtido por hidrólise ácida controlada de solução de sacarose, resultando em uma mistura de glicose, frutose e sacarose. O produto obtido é um xarope transparente isento de odores e aromas, com poder edulcorante maior que a sacarose e com validade de até 90 dias. Possui cerca de 76% de sólidos solúveis, constituídos por 34% de sacarose e 66% de açúcar invertido em água. Este tipo de açúcar também pode ser obtido por hidrólise enzimática utilizando-se a invertase.
-Açúcar mascavo é o açúcar proveniente da cana obtido por um processo mais simples. Como o caldo da cana não é submetido a tratamento de clarificação, este açúcar possui coloração entre o caramelo e o marrom.
-Açúcar orgânico é aquele obtido seguindo parâmetros similares de produção, embora a matéria-prima e o processo devam seguir rígidos padrões de qualidade que levam em consideração a filosofia e os parâmetros técnicos da produção orgânica de alimentos. Isto abrange tanto o setor agrícola como o setor industrial, que deve possuir certificação adequada do IBD (Associação de Certificação Instituto Biodinâmico). Tem validade de aproximadamente dois anos e permite ao produtor explorar nichos específicos de mercado.
Controle analítico na produção de açúcar
O açúcar, independentemente das características desejadas, é submetido a diversos controles durante o processamento, tanto operacional como analítico. Para a realização das análises é necessária a presença de profissionais da área da química.
Algumas análises são frequentes na indústria sucroalcooleira, tais como teor de sacarose (POL), de sólidos solúveis (BRIX) e açúcares redutores (AR). Para isto são colhidas amostragens periódicas em cada etapa do processo. Algumas análises são específicas para a etapa, por exemplo, as quantidades de fibras presentes na cana e no bagaço.
Para que o açúcar final seja de qualidade adequada são realizados controles de perdas de sacarose na água de condensação, enquanto na água de alimentação os controles analíticos são realizados nas águas de caldeira, lavagem da cana, sistema de refrigeração e águas condensadas de caldeira.
Os controles operacionais visam identificar desvios momentâneos em relação às condições de operação desejadas. Eles têm um caráter preventivo para evitar possíveis problemas nas operações e fases seguintes do processo. Os controles operacionais a serem adotados por uma usina devem ser os mais abrangentes possíveis. Durante o processo de fabricação do açúcar são gerados efluentes industriais que são tratados e controlados.
Os profissionais da área química atuam em todo o processo participando do controle analítico, das análises da cana como matéria-prima desde antes da colheita, do caldo após a extração, clarificação e concentração até a qualidade do açúcar - produto final. Por outro lado, eles trabalham, ainda, diretamente dentro das usinas visando identificar desvios momentâneos em relação às condições de operação desejadas nos controles operacionais das moendas, evaporadores, cozedores, caldeiras e efluentes industriais. Sua atuação é fundamental para garantir padrões de qualidade para o produto e garantir que os níveis de sulfito, por exemplo, estejam dentro dos parâmetros definidos pela legislação. Os químicos também estão presentes no setor de tratamento e descarte de efluentes, analisando águas de lavagem, controle de água de caldeira e perdas de açúcar nas águas condensadas.


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quinta-feira, 26 de abril de 2012

A química do açúcar parte I

Conhecido da humanidade há muito tempo, o açúcar, cuja descoberta é atribuída aos indianos, possui espaço importante na vida diária das sociedades. Fazem uso dele donas de casa, trabalhadores, apreciadores de cafezinho e a indústria de alimentos, a qual consome toneladas de açúcar para a produção de uma infinidade de produtos, que vão desde biscoitos até bebidas.
O Brasil é um dos maiores produtores e exportadores de açúcar do mundo, com 31 milhões de toneladas produzidas na safra 2008/2009. A região centro-sul produz 86%, em 6 unidades produtoras de açúcar e 186 unidades que produzem açúcar e etanol, de acordo com dados de 2010 da UNICA, União da Indústria de Cana de Açúcar. No Nordeste, onde a história e a importância do açúcar se confundem com a história da própria região, a produção anual aproxima-se dos 5 milhões de toneladas de açúcar.
O açúcar é obtido da cana-de-açúcar ou da beterraba açucareira. No Brasil e na Austrália a preferência é pela cana devido à sua maior capacidade de aclimatação e adaptação aos ambientes locais; em países europeus é utilizada a beterraba açucareira.
A Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos em sua Resolução CNNPA nº 12 de 1978 define: açúcar é a sacarose obtida de Saccharum officinarum, ou de Beta alba, L., por processos industriais adequados. O produto é designado "açúcar", seguido da denominação correspondente às suas características. Ex: "açúcar cristal", "açúcar mascavo".
Quimicamente os açúcares são enquadrados na classe dos carboidratos ou hidratos de carbono, com fórmula molecular (CH2O)n. Eles são encontrados na forma de monossacarídeos, dissacarídeos ou polissacarídeos. O carboidrato encontrado em maior proporção no nosso açúcar é a sacarose, um dissacarídeo formado por glicose e frutose (Figura 1).
Os carboidratos são a principal fonte de energia do organismo. Como eles encontram-se presentes em diferentes alimentos, o seu consumo em excesso pode causar doenças como obesidade e diabetes. A Organização Mundial de Saúde (OMS) recomenda que a ingestão de açúcar refinado não ultrapasse 10% do consumo diário total de calorias. Isso equivale numa dieta de 2.000 calorias diárias, a quatro colheres de sopa rasas, aproximadamente.
Na natureza os açúcares são utilizados em vias aeróbicas ou anaeróbicas pelos organismos vivos para a obtenção de energia e manutenção da vida. A fonte de carboidratos para o ecossistema são os organismos fotossintetizantes como as plantas e diversos microrganismos que produzem energia através do uso de energia solar, água e gás carbônico. O produto mais comum da fotossíntese é a sacarose, armazenada em órgãos de reserva, como o colmo da cana.


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quarta-feira, 25 de abril de 2012

A química dos refrigerantes parte II


Sabores e embalagens

Os refrigerantes são vendidos em embalagens de PET poli(tereftalato de etileno), garrafas de vidro, latas, em volumes que variam de 237 mililitros a 3 litros, e também em barris de aço ou alumínio. A embalagem de vidro apresenta vantagens, como o alto valor mercadológico de visualização, devido à transparência e perfeita impermeabilidade. Mas a fragilidade das garrafas, seu peso e o preço elevado são fatores que levaram à maior utilização de latas e garrafas PET. As embalagens PET têm como vantagens menor investimento do engarrafador com máquinas de lavar vasilhames, o fim do frete de retorno de vasilhames, o fato de serem descartáveis e a resistência a impactos, entre outras. Atualmente o plástico PET embala cerca de 80% dos refrigerantes vendidos no Brasil. O maior problema do uso desta embalagem, no entanto, é no momento do descarte: o PET representa um dos principais resíduos urbanos. Com biodegradação muito lenta, a solução para o problema é a reciclagem. Já as latas de alumínio têm como vantagens: o fato de serem leves e resistentes, gelar mais rapidamente a bebida, o que economiza energia, serem uma excelente barreira contra a luz e a água, e por seu tamanho reduzido, facilitar a estocagem e distribuição do produto. Além disso, as latas de alumínio podem ser recicladas indefinidamente.
Os prazos de validade dos refrigerantes variam de acordo com a embalagem: garrafas de vidro retêm melhor o CO2 e por isso os refrigerantes envasados nessas embalagens duram de 6 a 9 meses; em latas os prazos de validade variam de 4 a 9 meses, e em embalagens PET o prazo de validade é menor, entre 3 e 6 meses, por conta da maior porosidade do material, o que leva à perda do CO2 mais rapidamente.
Existem refrigerantes de muitos sabores, como guaraná, laranja, limão, cola, abacaxi, uva, maçã, framboesa e tutti-fruti. O sabor preferido em todo o mundo é o cola. As exceções são China e Taiwan, onde os mais consumidos são os refrigerantes de laranja e salsaparrilha, a Europa, com preferência pela laranja, e a América Latina, onde há uma grande variedade de sabores. No Brasil, os sabores preferidos são, pela ordem, cola, guaraná, laranja, limão e uva.
Processo de fabricação
No processo de fabricação dos refrigerantes não há qualquer contato manual, e ocorre sob rigoroso controle de qualidade. As etapas de fabricação são as seguintes:
-tratamento da água, para que ela adquira as condições microbiológicas adequadas, ou seja, sem coliformes, mofos e leveduras, e baixo índice de bactérias;
-elaboração do xarope simples, que consiste na dissolução do açúcar (cristal, sólido ou invertido) em água quente e seu tratamento com carvão ativado para eliminação de compostos que causam odores e paladares estranhos;
-preparação do xarope composto, quando o xarope simples é misturado aos outros ingredientes: conservantes, ácidos, aromas, corantes, extrato de guaraná em caso da produção de guaraná, extrato de noz de cola, no caso de refrigerante cola, e sucos naturais no caso de sabores de fruta. A mistura é feita em tanques de aço inoxidável equipados com agitadores e na ausência de ar; antes de seguir para a etapa seguinte, de envase, o xarope composto passa por análises microbiológicas e físico-químicas, que checam turbidez, acidez e dosagem de açúcar ou edulcorantes;
-envasamento: é a fase final da fabricação. Garrafas retornáveis são inspecionadas, para eliminação das quebradas, trincadas, lascadas, lixadas ou com material de difícil remoção, como tinta ou cimento. Depois as garrafas passam por pré-lavagem, imersão em soda cáustica quente para retirada de impurezas e esterilização, enxágue com água e nova inspeção. Embalagens descartáveis não necessitam de pré-lavagem; garrafas não retornáveis e latas são apenas rinsadas com água clorada. Nesta etapa de produção, o xarope composto segue até a linha de envasamento e passa por uma seqüência de máquinas: cuba de mistura, onde o xarope é misturado com a água; gaseificador, onde recebe o CO2; enchedora, arrolhador, rotuladora e empacotadora, até chegar ao estoque para distribuição. Esteiras movimentam as embalagens vazias e cheias entre os diversos pontos da operação.
Controles
Durante o processo de fabricação os refrigerantes passam por vários processos de controle. Os testes da água têm o objetivo de realizar o controle microbiológico e a retirada do cloro antes do uso. O xarope simples e o composto passam por análises de acidez, cor, turbidez, concentração e detecção da presença de microrganismos.
Na fase final, depois de todos estes controles físico-químicos, ainda é feito o controle de linha de produção, que inclui a checagem de itens como carbonatação, cor, brix (concentração) no mínimo a cada 20 minutos para garantir padrões de qualidade preestabelecidos. A acidez é testada nos tanques de xarope composto.
Além disso, é feito um acompanhamento visual para detecção de resíduos nas garrafas. Também é feita a retenção de algumas garrafas em cada dia ou a cada lote produzido para acompanhamento dos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos.
Efluentes
Os efluentes gerados em todos os setores da fábrica de refrigerantes, como xaroparia, sala de envase, lavadora de garrafas, lavagem de piso, rinse, cozinha e banheiro, são enviados para tratamento. Normalmente as fábricas usam o tratamento com lodo ativado, por se tratar de efluentes sem resíduos químicos ou metais pesados, o que torna o tratamento mais fácil. Mesmo a solução da lavadora de garrafas, filtrada periodicamente em uma caixa de brita, retorna para a lavadora. A parte de celulose é separada para descarte como material reciclável, de acordo com a legislação, que no Estado de São Paulo é determinada pela Cetesb.
Brasil
Os brasileiros são grandes consumidores de refrigerantes. O consumo no Brasil em 2011 deve chegar a 15.645 milhões de litros, de acordo com a previsão da Abir – Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes e de Bebidas Não-Alcoólicas. A Associação reúne as empresas fabricantes de 75% dos refrigerantes consumidos no país. O setor emprega 300 mil trabalhadores, de acordo com a Associação.
Na definição da Abir, refrigerantes são adoçados, não têm álcool e contêm CO2. Não são considerados refrigerantes bebidas à base de chá, nem as energéticas, como os isotônicos. Fazem parte da categoria dos refrigerantes as bebidas concentradas para consumo em casa e, fora de casa, dispensadas em máquinas para bebidas não-alcoólicas gaseificadas e as águas saborizadas de baixa gaseificação.
A atuação dos químicos
Os profissionais da química estão presentes em todas as etapas de produção de refrigerantes, atuando no controle de qualidade desde a entrada das matérias primas até o descarte dos efluentes. O trabalho do químico é muito extenso e envolve todo o processo, porque é importante manter padrões de qualidade no momento e após a produção.
Inicialmente, os profissionais da química atuam no tratamento da água na ETA – Estação de Tratamento de Água – da empresa, para retirada dos íons de ferro, sais de magnésio e cálcio, que devem ser evitados no refrigerante.
Na fase de preparação do refrigerante há o controle da produção do xarope simples, já que durante a dissolução do açúcar é necessário controlar as concentrações, a cor e a acidez do produto. Depois é feito o controle do xarope composto, quando são adicionados os outros componentes. Faz-se o acompanhamento físico-químico das quantidades dos insumos que vão ser adicionados, como acido cítrico, aroma, corante e conservante. O controle dessas operações, como a dissolução do açúcar e a preparação do xarope é acompanhado pelo profissional da química.
A etapa de envase também é acompanhada pelo profissional da química, para o refrigerante manter os padrões de qualidade predeterminados, mantendo-se os teores de açúcar, acidez e volume de gás adicionado à garrafa. Garrafas de vidro são lavadas anteriormente em uma máquina e estão limpas quando chegam ao envase, e são feitos outros controles nesse processo de lavagem. Quando são utilizadas garrafas PET, na maioria das empresas essas garrafas são sopradas mecanicamente dentro da fábrica e lavadas com água levemente clorada para evitar contaminações microbiológicas antes do uso. O profissional da química acompanha este processo também.
O refrigerante é envasado em baixas temperaturas, ao redor de 5°C. Durante o processo de envase são feitas analises físico-químicas que, basicamente, vão monitorar o volume de gás e a concentração de açúcar (brix). Os testes são feitos normalmente em um laboratório ao lado da linha de produção. São análises rápidas e simples, feitas a cada 20 ou 30 minutos.
Finalmente, entra o controle relacionado ao meio ambiente. Todos os equipamentos são lavados antes e depois do uso e na troca de sabores e toda a água usada na fábrica é coletada e vai para uma lagoa para tratamento. As fábricas devem ter uma estação de tratamento e a água deve sair com padrões adequados para não causar danos ao meio ambiente. Na indústria de refrigerantes o que mais se retira da água é o açúcar. A retirada desse açúcar residual é o grande problema para o descarte da água, e para isso é feito um tratamento específico.
A importância do profissional da química dentro da fábrica de refrigerantes não se resume a atender à legislação do setor. A empresa que não tem um profissional preparado para fazer os controles físico-químicos acaba sofrendo com problemas de custos. Por exemplo, se cada garrafa de refrigerante tiver 3 gramas de açúcar a mais, para uma fábrica de pequeno porte, que produz 2 milhões de litros por mês, no final do mês isso representará um custo em torno de oito mil reais. A falta de controle põe em risco a rentabilidade e, em conseqüência, até mesmo a sobrevivência da empresa. Em suma, a presença de profissionais da química significa a racionalização no uso dos insumos e maior retorno financeiro.

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terça-feira, 24 de abril de 2012

A química dos refrigerantes parte I


Refrigerantes são bebidas gaseificadas obtidas pela dissolução, em água potável, de suco ou extrato vegetal, e pela adição de açúcar ou edulcorantes. Para serem consideradas refrigerantes as bebidas deverão obrigatoriamente ser saturadas de dióxido de carbono (CO2 ou gás carbônico) industrialmente puro.
Os ingredientes básicos dos refrigerantes são:
-água, que deve atender às normas e padrões de potabilidade;
-concentrados, que dão o sabor, e são compostos por extratos, óleos essenciais e destilados de frutas ou vegetais, como quinino e seus sais, noz-de-cola nos refrigerantes do tipo cola ou semente de guaraná para o refrigerante de guaraná;
-açúcar refinado ou cristal (sacarose), que pode ser substituído total ou parcialmente por sacarose invertida, frutose, glicose e seus xaropes, ou edulcorantes;
-dióxido de carbono - CO2 (gás carbônico) industrialmente puro.
Por serem considerados produtos alimentícios, os ambientes industriais, equipamentos e utensílios usados em todo o processo de fabricação de refrigerantes têm que seguir as normas específicas nos procedimentos de recebimento de matérias primas, de produção, embalagens, transporte e análises físico-químicas e microbiológicas.
Matérias primas
A água é o ingrediente que entra em maior quantidade na composição dos refrigerantes, respondendo por 90% do conteúdo. Para ser utilizada, deve obedecer aos padrões de potabilidade do Ministério da Saúde e apresentar as seguintes características: ser incolor, transparente, insípida, inodora, livre de íons ferro, cloro residual e microrganismos, ter baixo teor de sais de cálcio e de magnésio.
O açúcar é adicionado numa proporção de 8% a 12% do produto final. A sacarose é o principal açúcar utilizado. As indústrias de refrigerantes são as maiores consumidoras de açúcares do mercado brasileiro e por isso muitas usinas vendem o chamado “açúcar líquido”, um xarope de sacarose com concentrações predeterminadas, que simplifica o processo industrial. O refrigerante tradicional, ou calórico, é adoçado unicamente com açúcar. Já o hipocalórico, também chamado de refrigerante de baixa caloria, zero caloria, light e dietético, recebe edulcorantes como sacarina, aspartame ou estévia. A legislação brasileira não permite a associação de açúcares e edulcorantes em refrigerantes.
Os concentrados de suco de frutas, óleos essenciais e destilados de frutas ou vegetais, a água e o açúcar formam a base de um refrigerante. A quantidade mínima de suco e/ou extrato vegetal a ser utilizada é definida pela legislação. Os sucos de frutas concentrados são mais utilizados que os sucos simples, porque garantem mais aroma, facilidade de transporte, armazenamento e melhor conservação.
Outras matérias primas dos refrigerantes são os conservantes, que impedem ou retardam a deterioração provocada por microrganismos, como leveduras, mofos e bactérias. São conservantes o ácido benzóico, o ácido sórbico e seus respectivos sais de sódio, cálcio e potássio.
Os acidulantes regulam a doçura do açúcar, intensificam o gosto ácido, controlam o pH da bebida e inibem a proliferação de microrganismos. Além disso, têm a capacidade de realçar o sabor da bebida. Os acidulantes empregados na produção de refrigerantes são os ácidos cítrico, tartárico e fosfórico.
Os antioxidantes evitam a ação do oxigênio, que causa perda da cor e provocam a deterioração do produto. A luz e o calor aceleram o processo de oxidação e, por isso, os refrigerantes nunca devem ser expostos ao sol. Os antioxidantes mais usados são o ácido ascórbico, ou vitamina C, com a única função de evitar a oxidação e não para deixar a bebida “vitaminada”, e o ácido isoascórbico.
Os aromatizantes conferem ou intensificam o aroma; os flavorizantes conferem ou intensificam tanto o sabor quanto o aroma. Quando adicionados aos alimentos eles podem desempenhar funções diversas, como criar novos sabores inexistentes na natureza ou reforçar, substituir ou mascarar os sabores presentes. Os principais aromas utilizados na indústria de refrigerantes são obtidos de extratos alcoólicos ou essências, soluções aquosas ou emulsões, soluções aromáticas em glicerol ou propilenoglicol e sucos concentrados de frutas. São aromatizantes e flavorizantes: sucos naturais, extratos naturais, óleos essenciais, emulsões e aromas naturais e idênticos aos naturais.
Os corantes são usados para dar ou intensificar a cor dos refrigerantes. Podem ser naturais, como β-caroteno e antocianinas, ou artificiais, como amarelo tartrazina, amarelo-crepúsculo, amaranto ou bordeaux e azul-brilhante.
O gás carbônico promove a carbonatação, que realça o paladar e a aparência do produto. Este confere a impressão sensorial de gasoso/efervescente, característica do refrigerante. O CO2 é um gás incolor com odor ligeiramente picante; quando dissolvido em água apresenta sabor ácido, resultado da formação do ácido carbônico, de acordo com a equação química:
H2O + CO2 ------ > H2 CO3
O volume de CO2 no refrigerante é fator importante na qualidade do produto. A variação do volume de CO2 afeta diretamente o sabor e o aroma do refrigerante, pois o gás carbônico proporciona “vida” à bebida, realça o sabor e confere uma sensação refrescante.

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segunda-feira, 23 de abril de 2012

Modelos Atômicos


Evolução dos modelos atômicos
Demócrito, Thomson, Rutherford, Bohr e história do átomo
A ciência ocupa em nosso mundo moderno e tecnológico um papel tão importante que a idéia que tendemos a formar sobre ela é de um conjunto de disciplinas matemáticas complexas, cuja compreensão paira muito acima das cabeças do público leigo. Mas essa não é exatamente a verdade.

Um exemplo interessante de como a ciência transforma idéias em descobertas cada vez mais aprofundadas é a história do átomo. Em qualquer artigo científico sobre o assunto, publicado por alguma revista especializada, encontraremos a palavra átomo associada a poderosos aceleradores de partículas (que, em geral, não sabemos bem o que são ou como funcionam), dentro dos quais ocorrem estranhos fenômenos que permitem aos cientistas confirmar a existência de subpartículas de nomes impossíveis de lembrar como quarks, léptons ou mésons.

Mas nossa relação com os átomos começou de um modo mais simples. Na
antiga Grécia, no século 4º. a.C., dois filósofos, Leucipo e Demócrito, observaram o comportamento da matéria e acharam interessante sua característica de poder ser dividida. Então, eles se fizeram a pergunta "o que acontece se uma porção de matéria for dividida continuamente?"

Porção indivisível

A conclusão a que chegaram é que essa seqüência de divisões não poderia ser infinita. Em algum momento, se chegaria a uma porção de matéria que não poderia mais ser dividida. A essa porção deram o nome de átomo - do grego a=não, tomo=divisão. O átomo seria portanto a porção constituinte mínima e indivisível de toda a matéria.
Esta idéia do átomo como uma "bolinha" microscópica maciça, formadora de tudo que é material, seguiu quase inalterada por 2 mil anos, até que o químico inglês John Dalton descobriu que cada substância pura era constituída de um único tipo de átomos, que eram idênticos entre si quanto às suas propriedades, tamanho e modo de reação química.

Com Dalton, os átomos deixaram de ser identidades físico-químicas genéricas e ganharam nomes próprios, conforme as substâncias que constituíam e às quais emprestavam suas propriedades. Assim as características do ferro eram decorrentes de este ser formado por átomos do ferro, que eram diferentes em suas características fundamentais, por exemplo, dos átomos do alumínio.

Interações atômicas

Dalton descobriu também que esses átomos de características próprias, conforme o tipo, reagem entre si de acordo com proporções numéricas simples, deixando claro que as diferentes combinações e transformações da matéria eram resultantes das interações entre seus átomos.

A partir do século 19, aconteceu um grande número de descobertas e teorias a respeito da natureza dos átomos:
·  Faraday, estudando a eletrólise, lançou a idéia de que a eletricidade estivesse associada aos átomos;
·  Röentgen descobriu os raios X;
·  Becquerel descobriu a radiatividade;
·  Marie e Pierre Curie descobriram os elementos rádio e polônio.
Em meio a este acúmulo de evidências, ficava cada vez mais claro aos cientistas que o átomo deveria ser algo mais que uma bolinha maciça muito pequena. A idéia dos gregos de que a menor partícula da matéria deveria seria uniforme e indivisível começava a cair por terra.

Thomson e Rutherford

Primeiro com Thomson, que, pesquisando descargas elétricas em alto vácuo, descobriu os elétrons. Para ele, os átomos seriam compostos por um núcleo gelatinoso de carga elétrica positiva, no qual estariam incrustados os elétrons, de carga elétrica negativa.

Em seguida, com
Nelson Ernest Rutherford, físico neozelandês, que em 1911 rompeu em definitivo com o modelo grego antigo de átomo, com sua célebre experiência na qual bombardeou uma fina lâmina de ouro com partículas em alta velocidade, constatando que a maioria das partículas atravessava o ouro como se o metal não lhe oferecesse nenhum obstáculo ao trajeto.

Rutherford concluiu que o átomo deveria ser formado em sua maior parte de espaços vazios. Desenvolveu, então, o chamado modelo atômico planetário, no qual o átomo seria comparado a um sistema solar, com o núcleo de carga elétrica positiva no centro e os elétrons, de carga negativa, orbitando em torno dele na eletrosfera.

Modelo atômico Rutherford-Bohr


A concepção de Thomson e Rutherford seria posteriormente aperfeiçoada pelo físico dinamarquês Niels Bohr, razão pela qual o átomo planetário é também conhecido como Modelo atômico de Rutherford-Bohr.

É de Bohr a inclusão no modelo atômico da teoria quântica, que explicava como os diferentes níveis de energia na eletrosfera impediam os elétrons de cair como um meteoro no núcleo, o que fatalmente aconteceria se o átomo se comportasse apenas como um sistema solar, como Rutherford inicialmente propôs.

Derrubada a idéia do átomo maciço e indivisível, coube ao mesmo Rutherford propor que nem mesmo o núcleo atômico se enquadrava nesta definição. Ao contrário, o núcleo seria formado por partículas ainda menores. Os de carga positiva receberam o nome de próton, sendo que o núcleo do hidrogênio - o mais simples dos elementos - seria composto de apenas uma destas partículas.
Chadwick e o nêutron
Em 1932, Chadwick descobriu o nêutron, que seria a segunda partícula constituinte do núcleo, só que não dotado de carga elétrica, como seu vizinho positivo.

Chegamos então à concepção atual do átomo, onde um núcleo pequeno e maciço, composto de prótons de carga elétrica positiva e nêutrons sem carga elétrica, são envoltos por uma eletrosfera formada por elétrons de pouquíssima massa e carga elétrica negativa.

Num resumo aproximado, poderíamos dizer que as partículas atômicas tem a seguinte identidade:
 

Massa
Carga Elétrica
Próton
massa 1
carga elétrica + 1
Nêutron
massa 1
carga elétrica 0
Elétron
massa desprezível
carga elétrica -1


Já as representações do átomo podem variar bastante, conforme o modelo representado, desde o desenho clássico do modelo Rutherford-Bohr às representações mais sofisticadas que mostram os elétrons circulando em orbitais elípticos.




Das partículas indivisíveis de Leucipo e Demócrito à mecânica quântica e ao princípio da incerteza de Heisenberg, nosso conhecimento sobre os átomos percorreu um longo caminho.

Pode ser que conceitos como dualidade partícula-onda atribuída ao elétron pareçam um tanto incompreensíveis à maioria, mas tudo começou com homens curiosos, que, com seus recursos simples, observavam a natureza e tentavam entendê-la.

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sexta-feira, 20 de abril de 2012

Melhor desempenho na 1ª Avaliação de química do 2º Ano "B"

Hoje se faz necessário uma segunda postagem para parabenizar a aluna Mariana Torres do 2º Ano Ensino Médio "B" do Colégio Estadual Manuel Dantas pelo melhor desempenho da turma na 1ª Avaliação de Química. Estude bastante que no próximo bimestre o(a) homenagiado(a) será você? Só depende de você, vamos estudar galera...

Mariana Torres Aluna do 2º Ano "B" do CEMD.


  PARABÉNS... 

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Conhecendo mais sobre a Alotropia

Oxigênio e ozônio, grafite e diamante, etc
 

Um elemento químico forma alguma substância. Quando a substância é formada apenas por um tipo de elemento ela é chamada de substância simples, lembra-se? Será que um mesmo elemento pode formar substâncias diferentes?

A resposta é sim e esse fenômeno é chamado de alotropia. Alótropos são substâncias diferentes formadas pelo mesmo elemento. Esquisito? Garanto que um deles é conhecido de vocês: oxigênio (gás) e ozônio (gás).

O oxigênio gasoso - aquele que respiramos - tem fórmula molecular O2 e o gás ozônio - da tão falada
camada de ozônio que está toda esburacada - tem fórmula O3. Percebeu que os dois são formados pelo mesmo elemento - oxigênio - e que a diferença entre eles está no número de átomos de cada um?

Em casos como O2 e O3, dizemos que são diferentes na atomicidade, ou seja, no número de átomos que a molécula possui, mas esse não é o único caso onde ocorre alotropia, o tipo de arranjo entre os átomos, ou seja, sua disposição geométrica, também pode originar alótropos.

Alótropos importantes


·  Pela atomicidade:
Oxigênio e Ozônio: O2 e O3
Fósforo vermelho e fósforo branco: Pn (atomicidade indeterminada) e P4

·  Pelo arranjo geométrico:
Enxofre rômbico e monoclínico;
Grafite, diamante e fulereno (alótropos do carbono).



Os alótropos do carbono chamam bastante atenção pela sua implicação comercial. O grafite é igual àquele que você tem em seu lápis. O diamante, muito utilizado em jóias, tem alto valor comercial. O fulereno, bastante raro, tem inúmeras aplicações industriais e recentemente descobertas aplicações farmacêuticas.

O fulereno é tão raro que seu preço supera o do diamante, e sua forma é semelhante à do Epcot Center, nos Estados Unidos.

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