Os Alimentos Como Tema Gerador Do Conhecimento De Cinética Química

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Universidade do Estado do Pará Centro de Ciências Sociais e da Educação Departamento de Ciências Naturais Campus XI - São Miguel do Guamá - Pará Curso de Licenciatura em Ciências Naturais - Química Antonio Denilson Leandro da Silva Wagner Pinheiro Ferreira Os Alimentos como Tema Gerador do Conhecimento de Cinética Química São Miguel do Guamá 2011 Antonio Denilson Leandro da Silva Wagner Pinheiro Ferreira Os Alimentos como Tema Gerador do Conhecimento de Cinética Química Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para a obtenção do grau de Licenciado Pleno em Ciências Naturais, com Habilitação em Química, pela Universidade do Estado do Pará. Orientador (a): Profa. Esp. Elizabeth do Rosário Vieira São Miguel do Guamá 2011 Antonio Denilson Leandro da Silva Wagner Pinheiro Ferreira Os Alimentos como Tema Gerador do Conhecimento de Cinética Química Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para a obtenção do grau de Licenciado Pleno em Ciências Naturais, com Habilitação em Química, pela Universidade do Estado do Pará. Orientador (a): Profª. Esp. Elizabeth do Rosário Vieira Data de aprovação: 07/12/2011 Banca Examinadora: _________________________________________ Profª. Esp. Elizabeth do Rosário Vieira (Orientadora - UEPA - DCNA) _________________________________________ Prof. M.Sc. Marcos Antônio Barros dos Santos (Membro Interno - UEPA - DCNA) _________________________________________ Profª. M.Sc. Vânia Lobo Santos (Membro Interno - UEPA – DCNA) A Deus a razão de tudo o que somos e fazemos. Aos meus pais e irmãos pelo apoio e carinho oferecidos em todo momento de minha vida e principalmente, na realização deste sonho. Aos meus sobrinhos: Mateus, Karol & Karlos. A Profª. Bernadete, ao Sr. Walmir Bicho, a profª. Vanilda Bicho e ao Sr. Dionílio, pessoas que me acolheram durante esses quatro anos de curso. E a todos os meus amigos (as) de turma, com quem pude conviver e compartilhar muitos momentos de alegria. A todas as pessoas que contribuíram para minha formação em quanto cidadão e acadêmica, principalmente a meus pais Valdir Diomedes Ferreira e Maria Santana Pinheiro. A professora orientadora Elizabeth do Rosário Vieira e aos meus amigos de universidade, principalmente ao Antonio Denilson pelo apoio durante a elaboração desta obra. AGRADECIMENTOS Ao término deste trabalho, venho render meus agradecimentos de forma carinhosa àquelas pessoas que foram determinantes nesse meu processo de formação e aquelas que passivamente de alguma forma contribuíram nesta empreitada. Em primeiro lugar, agradeço a DEUS pela força incondicional e por todas as providências, bênçãos e proteção durante esta jornada. Venho agradecer também a minha mãe Antonia Silva e ao meu pai Raimundo Leandro, pelo amor e carinho a mim dedicado e pelo esforço que fizeram para que eu chegasse ao fim deste curso. Aos meus irmãos e todos os outros familiares que me ajudaram muito no decorrer destes anos. A profª. Bernadete, ao Sr. Walmir Bicho, a profª. Vanilda Bicho e ao Sr. Dionílio, pessoas que me acolheram com muito carinho, durante todos esses anos de minha formação. A minha orientadora, profª. Elizabeth pela compreensão e amizade a mim dedicado na produção deste trabalho. A todos os professores que durante todos estes anos puderam compartilhar conosco um pouco de seus conhecimentos. Ao meu parceiro de TCC, meu grande amigo Wagner Pinheiro e a minha turma pelo companheirismo durante toda essa jornada acadêmica. Quero agradecer aos meus amigos: Antônio, Gilmar, Thiago, Romilson, Júnior. Ao meu grande amigo Luciano Watanabe, parceiro de todas as horas pelo companheirismo durante esses quatro anos. E as minhas queridas amigas: Lidiani Castro, Hurtinê Gomes, Gisele Ramos e Izadora Ramos, Jullyane, Milena, etc., pessoas que me proporcionaram grandes alegrias. Agradeço a todos os funcionários da Universidade do Estado do ParáCampus XI. Enfim, a todos meu muito obrigado! Foi um grande prazer tê-los conhecido. AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus pelo dom da vida, força, proteção e pelas graças recebidas. A minha família e principalmente aos meus pais Valdir Diomedes Ferreira e Maria Santana Pinheiro que tanto me apoiaram e incentivaram a corre atrás dos meus objetivos, meus irmãos Valdir Elex, Willer Pinheiro e Waldir Jameson pelo apoio e companheirismo. A Universidade do Estado do Pará, ao núcleo de São Miguel do Guamá e a todos os seus funcionários que tanto nos deu apoio e principalmente aos nossos professores que tanto contribuíram na formação acadêmica e social. Aos meus colegas de turma pela paciência, compreensão, troca de conhecimento e aprendizado que tanto contribuíram durante esse período de graduação. Aos irmãos de República que tanto me incentivaram nas horas mais difíceis do curso, e meus amigos da Escola Raimunda Pinho e a minha namorada Luciana Santos pela compreensão e apoio. A todos as pessoas que contribuíram diretamente e indiretamente na minha formação, meus sinceros agradecimentos e que Deus os abençoe. "Há homens que lutam um dia e são bons. Há outros que lutam um ano e são melhores. Há os que lutam muitos anos e são muito bons. Porém, há os que lutam toda a vida. Esses são os imprescindíveis." Bertolt Brecht RESUMO SILVA, Antonio Denilson Leandro da; FERREIRA, Wagner Pinheiro. Os Alimentos como Tema Gerador do Conhecimento de Cinética Química. 2011. 95f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciências NaturaisQuímica), Departamento de Ciências Naturais – Universidade do Estado do Pará, São Miguel do Guamá, 2011. Pesquisas no âmbito educacional, especificamente aquelas relacionadas à utilização de temas geradores ou estimuladores do conhecimento químico, vêm ganhando destaque em vários trabalhos de pesquisa, tanto a nível nacional quanto internacional. Neste sentido, a presente pesquisa teve como objetivo demonstrar a importância da química no contexto social através do uso do tema alimentos. Especificamente, procuramos proporcionar aos sujeitos da pesquisa, a identificação do conteúdo cinética química em seu cotidiano a partir de uma abordagem contextualizada, visando à compreensão de um ensino de química capaz de proporcionar a tomada de decisão. Participaram desta pesquisa, 25 alunos da segunda série do ensino médio da escola estadual Frei Miguel de Bulhões, situada na cidade de São Miguel do Guamá-Pa. As atividades de aplicação ocorreram no decorrer de uma semana, em que foi realizado aulas acerca do tema alimentos na construção do conhecimento de cinética química e atividade experimental, com o intuito de proporcionar a interação discursiva durante a execução das práticas experimentais com relação às condições de conservação de alimentos. A coleta de dados baseou-se na aplicação de dois questionários e na gravação da interação discursiva, proporcionada aos alunos, no último dia de aula, para posterior análise. Os dados coletados nos questionários foram analisados e organizados em gráficos e categorias, enquanto que para a interação discursiva, valorizou-se a análise do discurso. Os resultados mostram que o uso temas geradores do conhecimento químico, são bem aceitos pelos alunos por trazer uma forma de abordagem diferenciada, permitindo o uso de experimentos e, além disso, a valorização das ideias prévias dos educandos. Esses pontos são cruciais no processo de ensino-aprendizagem, principalmente quando se almeja atingir os objetivos expressos nos documentos oficiais, que é o de formar cidadãos críticos. PALAVRAS-CHAVE: temas geradores, formação de cidadãos, interação discursiva. alimentos, ensino-aprendizagem, ABSTRACT SILVA, Antonio Denilson da; FERREIRA, Wagner Pinheiro. The Foods as Generating Theme of the Knowledge of Chemical Kinetics. 2011. 95f. Work of Conclusion Course (Graduation in Natural Science, Chemistry), Department of Natural science – UEPA University, São Miguel of Guamá, 2011. Researches in the education extent, specifically those related to the use of generating themes or estimulators of the chemical knowledge, they are winning prominence in several research works, so much at national level as international. In this sense, to present research had as objective demonstrates the importance of the chemistry in the social context through the use of the theme foods. Specifically, we tried to provide to the subject of the research, the identification of the content chemical kinetics in daily one starting from an contested approach, seeking the comprehension of a chemistry teaching able to provide the taking of the decision. Participated of this research 25 students of the second grade of the high school of Frei Miguel de Bulhões school, located in the city of São Miguel of the Guamá-Pará. The activities of application happened to elapse of one week, in that it was accomplished classes concerning the theme foods in the construction of the knowledge of chemical kinetics and experimental activity, with the intention of providing the discursive interaction during the execution of the experimental practices regarding the conditions of conservation of foods. The collection of data based on the application of two questionnaires and in the recording of the discursive interaction, proportionate to the students, in the last day of class, for subsequent analysis. The data collected in the questionnaires were analyzed and organized in graphs and categories, while for the discursive interaction, the analysis of the speech was valued. The results show that the use themes generators of the chemical knowledge, they are well accepted by the students by bringing a form of differentiated approach, allowing the use of experiments and, therefore, the valorization of previous ideas. Theses points are crucial in the teaching-learning process, mainly when aim for to reach the expressed objectives in the official documents, that it is it of forming critical citizens. KEYWORDS: generating themes, foods, teaching-learning, citizens formation, discursive interaction. LISTA DE FIGURAS Figura 01: Diferentes contextos 22 Figura 02: Esquema de raciocínio de Wilhelmy 29 Figura 03: Orientações possíveis para os choques entre as moléculas A e B 32 Figura 04: Resultados dos choques possíveis previstos na figura anterior 33 LISTA DE QUADROS Quadro 01: Algumas características para diferenciar o conhecimento científico do conhecimento cotidiano 25 Quadro 02: Categorias de respostas da 1ª questão – Questionário 01 45 Quadro 03: Categorias de respostas da 6ª questão – Questionário 01 54 Quadro 04: Categorias de respostas da 7ª questão – Questionário 01 55 Quadro 05: Categorias de respostas da 1ª questão – Questionário 02 63 Quadro 06: Categorias de respostas da 2ª questão – Questionário 02 64 Quadro 07: Categorias de respostas da 7ª questão – Questionário 02 67 Quadro 08: Categorias de respostas da 8ª questão – Questionário 02 68 Quadro 09: Categorias de respostas da 9ª questão – Questionário 02 68 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 01: Quais dos métodos de conservação são utilizados em sua casa? 47 Gráfico 02: Que metodologia o professor utiliza para dinamizar as aulas de química? 48 Gráfico 03: Qual a relação entre a temática alimentos e o estudo do conteúdo cinética química? 50 Gráfico 04: O que são e para que serve os aditivos químicos? 53 LISTA DE SIGLAS PCNEM Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio EQ Ensino de Química PCN+ Orientações Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais OCEM Orientações Curriculares para o Ensino Médio SUMÁRIO INTRODUÇÃO 16 CAPÍTULO 1 – A CONTEXTUALIZAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA 19 1.1- Contextualização: pressupostos teóricos 19 1.2- Ensinando química dentro de um contexto 21 1.2.1- O contexto cotidiano 22 1.2.2- O contexto científico 23 1.2.3- O contexto escolar 24 1.3- O ensino de química na formação para a cidadania 26 CAPÍTULO 2- O ESTUDO DA CINÉTICA QUÍMICA POR MEIO DOS ALIMENTOS 28 2.1- Breve histórico da cinética química 28 2.2- Cinética química e alimentos 30 2.3- Reações químicas nos alimentos 31 2.3.1- Reações de alimentos que contêm carboidratos 33 2.3.2- Reações de alimentos que contêm lipídios 35 2.4- Fatores influenciam na rapidez das reações químicas nos alimentos 36 2.4.1- Efeito da temperatura 36 2.4.2- Efeito do pH 37 2.4.3- Efeito da concentração dos reagentes 37 2.4.4- Efeito da natureza dos carboidratos e dos aminoácidos 38 2.4.5- Efeito dos catalisadores 38 2.4.6- Efeito dos inibidores 39 2.4.7- Superfície de contato 39 3- METODOLOGIA DA PESQUISA 40 3.1 - Desenvolvimento e sujeitos da pesquisa 40 3.2- Dos aspectos metodológicos e materiais adotados 41 3.3- A temática alimentos como tema de estudo de cinética química 41 3.4- Da análise dos resultados 43 4- RESULTADOS E DISCUSSÕES 45 4.1- Dados referentes às questões do questionário I aplicado aos discentes da segunda série do ensino médio 45 4.2- Interação discursiva em aulas de química: uma análise do tema alimentos na construção do conhecimento de cinética química 56 4.3- Dados referentes às questões do questionário II aplicado aos discentes da segunda série do ensino médio 63 5- CONSIDERAÇÕES FINAIS 70 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 72 APÊNDICE A - Questionário I 78 APÊNDICE B - Material utilizado como instrumento para o desenvolvimento das aulas 80 APÊNDICE C - Questionário II 92 16 INTRODUÇÃO O desenvolvimento da Ciência Química trouxe benefícios tecnológicos para a sociedade e melhoria na qualidade de vida das pessoas, isto significa que a Química veio propiciar o incremento de novas tecnologias para o crescimento social. Percebemos isso ao observarmos a nossa volta a grande variedade de produtos como as pilhas, os produtos de limpeza, higiene, produtos que aceleram o processo de produção de alimentos no setor agrícola, como os fertilizantes e etc.. Vale também ressaltara importância dessa Ciência para a indústria como um todo, destacando o ramo alimentício com o desenvolvimento das técnicas de conservação dos alimentos. Nesse contexto, a cinética química como um campo de pesquisa da Ciência Química veio contribuir decisivamente no processo de conservação dos alimentos, buscando e aprimorando os meios já existentes, a fim de conservá-los de maneira cada vez mais eficiente, sem causar prejuízo na sua constituição e propriedade, possibilitando maior consistência aos alimentos como sabores, aroma, textura, etc.; enfim, a presença da Química em nosso cotidiano é suficiente para justificar a sua inclusão no currículo da base nacional da educação como disciplina obrigatória do ensino médio. Dentre as várias possibilidades de se trabalhar o conteúdo de química, temos como uma das alternativas o uso de temas cotidianos ou geradores, na busca de desenvolver o conhecimento químico no ambiente escolar, isto é, um ensino contextualizado, que vise aproximar-se da realidade vivenciada diariamente por nossos alunos, propiciando assim, o entendimento dos fenômenos químicos observados no dia-a-dia. Sendo assim, a proposta central deste trabalho é propor como alternativa de ensino de química (EQ) o uso do tema gerador “alimentos” no ensino do conteúdo cinética química, levando em consideração os aspectos químicos das reações dos alimentos, não descartando, portanto, os aspectos físicos e biológicos, pois, ambos estão correlacionados aos fatores químicos de deterioração dos alimentos. 17 A Química enquanto disciplina, faz parte da organização curricular da Base Nacional Comum do Ensino Médio, sendo percebida pelos alunos nesse nível de ensino, como uma disciplina monótona e de difícil aprendizagem, pois a forma como os conteúdos são transmitidos acabam desmotivando os mesmos, visto que é muito distante de seu cotidiano. Em busca de proporcionar um ensino próximo às vivências cotidianas de nossos discentes, a abordagem feita neste trabalho, tratará sobre a temática “alimentos” como uma das possibilidades de transmitir o conhecimento de cinética química, estabelecendo um tratamento contextualizado do tema em questão, visando aproximar o conhecimento químico à realidade do aluno, tornando-o assim mais atrativo e interessante. Com relação ao tema proposto, trataremos dos aspectos cinéticos envolvidos nas reações químicas de deterioração dos alimentos, demonstrando aos alunos a importância do desenvolvimento desse campo de estudo da Química para a sociedade, a partir de uma abordagem contextualizada, pois se verifica que a ausência parcial ou total deste recurso metodológico nas aulas de química é o principal motivo pelo qual os alunos acabam por não gostar da disciplina Química. Contudo, o que nos motivou a pesquisar sobre o referido tema foi à necessidade de sabermos se os alunos da segunda série do ensino médio conseguem estabelecer relação entre o conteúdo cinética química e a temática alimentos? Qual a relevância da cinética química para o processo de conservação dos alimentos? E como a abordagem de temas sociais contribui para a compreensão do conhecimento químico. Sendo assim, usou-se como base para o desenvolvimento deste trabalho, o seguinte objetivo: demonstrar a importância da química no contexto social através do uso da temática alimentos. A partir deste pôde-se: enfatizar o desenvolvimento da cinética química através de uma abordagem histórica; analisar a importância da cinética química para a conservação dos alimentos; identificar os fatores químicos que alteram a velocidade das reações nos alimentos; proporcionar aos discentes a identificação do conteúdo cinética 18 química em seu cotidiano a partir de uma abordagem contextualizada; compreender o ensino de química na formação do cidadão e promover uma discussão contextualizada da temática alimentos. Desse modo, no primeiro capítulo é abordada a importância da contextualização no ensino de química, bem como os contextos em que os conteúdos devem ser trabalhados podendo assim, auxiliar no processo de ensino aprendizagem e na formação do cidadão. Já no segundo capítulo, enfatizamos a importância da cinética química no processo de conservação dos alimentos, através de meios que retardam os processos de decomposição dos alimentos. Em seguida apresentamos a metodologia que foi fundamental para o delineamento desta pesquisa e os resultados pertinentes à mesma, que demonstraram que as aulas de química tornam-se mais atrativas para o discente do ensino médio quando se agregam nos conteúdos escolares os contextos da vida cotidiana. Nesse sentido, o uso de temas geradores do conhecimento, propicia essa relação e possibilita trabalhar as interações discursivas em sala de aula. 19 CAPÍTULO 1 – A CONTEXTUALIZAÇÃO NO ENSINO DE QUÍMICA Elaborar um trabalho cujo foco principal, é a contextualização no ensino da Ciência Química, é muito desafiador para o professor do ensino médio, principalmente, por se tratar de um eixo/ recurso metodológico que abrange diferenciados entendimentos. Nesse sentido, o objetivo central deste capítulo é compreender o ensino de química (EQ) na formação do cidadão e como o contexto no qual o conteúdo se insere pode auxiliar nesse processo. 1.1- CONTEXTUALIZAÇÃO: PRESSUPOSTOS TEÓRICOS “A contextualização significa a vinculação do ensino coma vida do aluno, bem como com as suas potencialidades” (DEMO, 1988 apud SANTOS & SCHNETZLER, 2003, p. 31). A contextualização é um eixo norteador que visa aproximar o conteúdo trabalhado em sala de aula com as vivências cotidianas de nossos discentes, através de temas geradores. Esta temática é defendida por vários estudiosos e pesquisadores da educação e pelos documentos oficiais nacionais como os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM) e as Orientações Curriculares para o Ensino Médio da área de Ciências da Natureza Matemática e suas tecnologias. Os estudos com relação à contextualização no ensino de química vêm aumentando a cada dia, com o intuito de abolir o tradicionalismo praticado em muitas escolas brasileiras, onde muitas vezes são levadas em consideração apenas as teorias científicas, sem haver preocupação com o meio no qual o indivíduo está inserido. Segundo Oliveira (2005, p. 13), “[...]. A contextualização é o recurso para promover inter-relações entre conhecimentos escolares e fatos/situações presentes no dia-a-dia dos alunos, contextualizar é imprimir significados aos 20 conteúdos escolares, fazendo com que os alunos aprendam de forma significativa". Sendo assim, contextualizar o conhecimento químico na visão Almeida et al (S/D) , não é simplesmente estabelecer um elo entre o conhecimento químico e o dia-a-dia do aluno, muito menos apresentar exemplos ao final das aulas como ilustrações, mas sim, apresentar situações/problemas reais que possibilitem ao aluno buscar o conhecimento necessário com a finalidade de entendê-los e tentar solucioná-los. Porém, podemos observar que “o ensino médio de química caracteriza-se pela ênfase nos aspectos teóricos do conhecimento químico (PESSOA, 2005, p.25)”. De acordo com Zabala (2002) o ensino tradicionalista desvinculando o cotidiano e o científico e vice-versa, acaba fazendo com que os discentes se deparem com dois tipos de conhecimento simultaneamente: um que será útil para a vida diária e outro, que é produto da Ciência, aplicado apenas no contexto escolar. Os PCNEM afirmam que “contextualizar o conteúdo que se quer ser aprendido significa, em primeiro lugar, assumir que todo conhecimento envolve uma relação entre sujeito e objeto (BRASIL, 1999, p.91).” Essa concretização, ocorre quando o sujeito interage com o conhecimento, podendo assim recriar ou re-elaborar o objeto. Isso pode ser feito através do estabelecimento de um elo dentro de contextos próximos e significativos ao dia a dia do educando. Nesse sentido, a contextualização não tem apenas o papel de informar, mas também de tornar o indivíduo participante da produção do conhecimento e das implicações que tais informações possam gerar no meio social; contextualizar implica também na formação de cidadãos críticos, capazes de desempenharem o seu papel na sociedade. O objetivo de contextualizar no Ensino de Química é transitar no mundo da vivencia do aluno e dos conceitos, possibilitando que o estudante caminhe na direção da abstração e em direção ao mundo real e assim permitindo que os alunos passem a falar na própria química sobre situações de vivencia dentro de um esquema de conceitos químicos com o meio em que vive (MALDANER Apud SILVA, 2009, p.16). 21 Para Silva & Núñez (2007, p.5): a contextualização pode ser entendida como o processo de criação de cenários (contextos) para as formulações abstratas de Química (modelos teóricos), às quais se aplicam ditas formulações na solução de situações-problema ou de exercícios. No ensino/aprendizagem, o termo contextualização refere-se à criação de novos contextos nos quais os conteúdos precisem ser re-significados em relação aos sentidos atribuídos no contexto escolar. Ricardo (2003) complementa afirmando que a contextualização tem como finalidade atribuir significado aquilo que se pretende ensinar ao aluno, auxiliando na problematização do saber e fazendo com que o educando sinta a necessidade de buscar um conhecimento que ainda não tem. Brasil (1999), ainda afirma que o conhecimento contextualizado é um recurso que a escola deve utilizar para retirar o educando da situação de sujeito passivo e quando bem trabalhado possibilita que o conteúdo de ensino promova aprendizagens significativas que levem o aluno estabelecer uma relação de reciprocidade entre ele e o objeto estudado. 1.2- ENSINANDO QUÍMICA DENTRO DE UM CONTEXTO Segundo Oliveira (2005, p.24), “a química é ensinada dentro dessa perspectiva, quando o contexto (mundo físico, natural e tecnológico) proporciona bons momentos de reflexão/interação com os alunos”. Nesse sentido, podemos dizer que o contexto é extremamente importante para a produção do conhecimento, uma vez que todo e qualquer saber é construído ao longo do desenvolvimento científico, tecnológico e social. Para Silva & Nuñez (2007), todo conhecimento se constrói dentro de contextos específicos e este, é produzido a partir de metas significativas para os sujeitos. Para os autores podemos identificar e falar de diferentes contextos como: o cotidiano, o científico, o escolar, o socioprofissional, etc. Porém, apenas três desses contextos são relevantes para o ensino-aprendizagem de Química, são eles: o cotidiano, o científico e o escolar. 22 O esquema abaixo mostra a relação entre tais contextos, que são cruciais no processo de construção do conhecimento pelos educandos. Figura 1: Diferentes contextos Fonte: SILVA & NUÑEZ, 2002, p. 06. 1.2.1- O contexto cotidiano Os fatos rotineiros (acontecimentos vivenciados diariamente) são elementos primordiais que caracterizam o cotidiano. É neste contexto, que “se produzem interações na construção de identidades individuais e do grupo sociocultural mediado pela intersubjetividade; dá-se a construção de sentidos/significados específicos para o grupo” (SILVA & NUÑEZ, 2007, p.06). O cotidiano revela-se como uma forma de tornar a aprendizagem mais significativa para o discente, pois o que se aprende varia de acordo com as necessidades de cada um e dos demais contextos que contribuem nesse processo. Sendo assim, o conhecimento cotidiano se constrói gradativamente através de um processo de interação e construção de significados ao atribuídos ao meio natural e social, de maneira espontânea e informal (Idem, 2007). Além disso, percebe-se nesse âmbito que as vivências ocorrem entre sujeitos, no qual se almeja explicações para fenômenos presentes no dia a dia, ou seja, há uma relação observador – observado. O conhecimento aqui adquirido 23 serve apenas para solucionar problemas práticos, sem que haja a preocupação de criar explicações ou teorias. Um exemplo bem prático que podemos citar aqui é sobre o amadurecimento da banana. As pessoas aprendem no cotidiano a armazenar (abafar) bananas verdes em caixa ou sacos, com o objetivo de que elas amadureçam mais rápido. Aprendem a guardar alimentos em locais “poucos quentes” e a cozer seus alimentos com o intuito de torná-los comestíveis. Estes e outros conhecimentos práticos do dia a dia são frutos do conhecimento científico da cinética química, reações químicas e etc. A Ciência Química desenvolveu a teoria da velocidade das reações químicas, para explicar um conjunto de fenômenos e, entre eles está o porquê que as bananas amadurecem rápido quando abafadas e porque precisamos conservar nossos alimentos em ambientes a baixas temperaturas. Vejamos que, partimos de uma teoria científica na explicação de um fenômeno, para a aplicação prática presenciada no cotidiano, ou seja, a técnica diária é conseqüência do saber científico. Portanto, podemos dizer que o uso de atividades experimentais no ensino de química propicia uma melhor compreensão dos fatos cotidianos, pois traduzem um retrato aproximado das pesquisas científicas. 1.2.2- O contexto científico O Conhecimento científico é uma construção humana como outra e, portanto não deve ser visto como normal que se volte contra as pessoas ao contrario, deve servir para ajudar as pessoas a terem melhores condições de vida (MALDANER, 2003, p. 153). Com relação a este contexto, podemos dizer que ele parte do pressuposto das indagações/questionamentos, feitos pelos cientistas sobre determinado fenômeno, estes, porém, trabalham em contextos específicos onde podem estabelecer relações com outros cientistas para produzirem o que chamamos de conhecimento científico. Essa produção se dá por meio de motivações e condições teórico-metodológicas adequadas que serão cruciais para a elaboração de seus trabalhos, caracterizando assim, a comunidade 24 científica como grupo sociocultural. Vale ressaltar que os problemas e as motivações apresentadas pelos cientistas não são idênticas aos dos educandos no contexto escolar. Conhecimento científico é conhecimento provado. As teorias científicas são derivadas de maneira rigorosa da obtenção dos dados da experiência adquiridos por observação e experimento. A ciência é baseada no que podemos ver, ouvir, tocar e etc. Opiniões ou preferências pessoais e suposições especulativas não têm lugar na ciência. A ciência é objetiva. O conhecimento científico é conhecimento confiável porque é conhecimento provado objetivamente. (CHALMERS, 1993, p. 23). De acordo com Pozo e Gómez-Crespo (1998), a Ciência não visa solucionar problemas reais e, sim teóricos. Ela é responsável por gerar e elaborar seus próprios problemas dentro de cenários reais ou ideais, assumindo o compromisso social, porém, com finalidades restritas à comunidade científica ou simplesmente, para parte dela. A comunidade científica cria métodos e estratégias próprias com o intuito de construir e validar seus conhecimentos. Sendo eles um grupo social, a comunidade tem suas contradições, ética e áreas de interesse para pesquisa. Os cientistas valorizam o distanciamento dos fatos concretos, onde podem emergir situações/ problemas, na busca de soluções abstratas. Nisso percebemos que todo o conhecimento científico está inserido na base do conhecimento das Ciências, tornando-se, portanto, um processo de construção histórico e social. 1.2.3 - O contexto escolar Com relação ao contexto escolar, entende-se a escola como uma instituição/agência educativa, que se constitui como outro contexto no qual há produção/reprodução de conhecimentos diferenciados e que está voltada a organizar o conhecimento com o intuito de apresentá-los aos discentes através de uma linguagem acessível que possa proporcionar aprendizagem. O conhecimento escolar, comumente, fundamenta-se no conhecimento científico, porém, de forma adequada para o ensino e, pronto para se aplicado na escola pelo professor. (SILVA & NUÑEZ, 2007; BRASIL, 1999). Nesse sentido, podemos 25 dizer que o conhecimento escolar diferencia-se dos demais contextos, pois cada um apresenta seus problemas, porém, de natureza distinta. No ambiente escolar ocorre à reprodução de um conhecimento (pronto) que já foi provado cientificamente, nele não são consideradas as motivações. Segundo Silva & Nuñez (2007, p. 08), “os fins e os valores do contexto escolar dependem do modelo educativo explícito ou implícito adotado pelos atores envolvidos. [...] deve ser mediador do contexto de produção do conhecimento científico e do cotidiano”. Portanto, o conteúdo, objeto de estudo da escola, deve ser aquele que propicie consolidação e ampliação do conhecimento prévio do educando. Para que isso ocorra é necessário adequar a linguagem científica, afim de que seja melhor assimilada pelos sujeitos envolvidos no processo de aprendizagem. De acordo com Roth (2002, apud SILVA & NUÑEZ, 2007, p. 09), “a ciência escolar é problemática pelo fato de se orientar para a aprendizagem de conceitos e teorias independentes das situações nas quais eles são úteis”. Em contrapartida, percebemos que o atual modelo de ensino muitas vezes não considera os aspectos extras- escolares. Nesse sentido, deve-se, portanto, desenvolver ações educativas relevantes para que aprendizado tenha significado aos discentes. A seguir, apresentamos o quadro 01 com algumas características que ajudarão a diferenciar o conhecimento científico do cotidiano. Quadro 01: Algumas características para diferenciar o conhecimento científico do conhecimento cotidiano. Conhecimentos Científico 1. Construído e validado no contexto das ciências (cultura restrita) 2. Social/restrito 3. Explícito, explicativo, teórico 4. Pertence ao micro e macro mundo 5. Discurso específico, usa metalinguagem 6. Sistematizado por métodos da Ciência Cotidiano 1. Construído e inerente à vida diária, sociocultural dos sujeitos 2. Social/individual 3. Implícito/prático 4. Pertence ao mesmo mundo 5. Discurso comunicativo entre os membros do grupo sociocultural 6. Sistematizado pela prática (metodologia da superficialidade) 26 7. Divergente 8. Natureza hipotética (dúvida do óbvio) 9. Baseado em raciocínios pluricausais mais complexos 10. Expressa-se geralmente por um sistema conceitual (como rede) organizado e coerente, no qual os conceitos têm significados em função de sua posição e relação na rede conceitual 7. Convergente 8. Aceitação acrítica do conhecimento assume-se como verdade 9. Baseado em raciocínios do tipo causal linear e simples 10. Expressa-se por um sistema de relações cognitivas, afetivas, vivenciais, motoras, no qual as experiências no grupo aparece como suporte da rede de relações estabelecidas Fonte: Extraído de SILVA & NUÑEZ, 2007, p. 09. 1.3- O ENSINO DE QUÍMICA NA FORMAÇÃO PARA O EXERCÍCIO DA CIDADANIA “Devemos ensinar química para permitir que o cidadão possa interagir melhor com o mundo.” (Attico Inácio Chassot) Durante muito tempo o EQ estava voltado apenas para a transmissão do conteúdo de forma tradicional, sem aplicação no contexto social. Algo que esta mudando no decorrer dos últimos anos, com a elaboração de conteúdos que englobam o cotidiano do discente e propostas metodológicas que visam à contextualização do assunto ministrado pelo docente, de forma que o educando compreenda e dê significado àquilo que lhes é ensinado. Logo, a formação do cidadão para o exercício da cidadania depende de informações cientificas vinculada diretamente aos problemas sociais, para que, os discentes possam assimilar melhor os conceitos científicos. De acordo com o PCNEM, o objetivo principal da Ciência Química é a formação do educando para a vida social, formando cidadãos críticos e capazes de tomar decisão coerente de acordo com o meio no qual está inserido (BRASIL, 2000). Santos & Schnetzler (2003, p.41) afirmam que: a educação para a cidadania implica, sobretudo, a educação moral, educação fundamentada em valores étnicos que norteiem o comportamento dos alunos e desenvolva a aptidão para discutir decisões necessárias, sempre voltadas para a coletividade. [...] é também uma educação das consciências humanas para os seus valores étnicos e morais. Valores que precisam ser fundamentados nos princípios da igualdade, para que assim sejam garantidos os direitos 27 fundamentais do homem, ao mesmo tempo em que haja o dever do seu compromisso com a nova sociedade. De acordo com os autores acima, o ensino da Química não pode ser focado em si mesma, pois estaríamos fugindo da realidade dos PCNEM (2000) que também evoca o ensino voltado para formação do cidadão, enquanto seres pensantes e críticos capazes de tomar decisões coerentes e racionais, ou seja, preparando-os para o exercício da cidadania. Para Silva & Watanabe (2011, p. 01), o ensino de química que contempla formar o indivíduo para o exercício da cidadania, deve estar pautado na inter-relação entre a informação química e o contexto social em que o indivíduo está inserido, pois para que o cidadão ou a cidadã participem ativamente na sociedade é preciso que compreendam a Química enquanto ciência propulsora do desenvolvimento social e tecnológico e, além disso, saibam entender o meio no qual estão inseridos, podendo assim interferir nele. Portanto, “a função do ensino do ensino de Química deve ser a de desenvolver a tomada de decisão” (SANTOS & SCHNETZLER, 1996, p. 28). Nesse sentido, podemos dizer que formar indivíduos capazes de exercer o seu papel na sociedade, implica trabalhar os conteúdos químicos em sala de aula, vinculando-os com os contexto social e cotidiano do educando. 28 CAPÍTULO 2- O ESTUDO DA CINÉTICA QUÍMICA POR MEIO DOS ALIMENTOS 2.1- BREVE HISTÓRICO DA CINÉTICA QUÍMICA A Cinética Química até o ano de 1850 era vista como um campo empírico de pesquisa, haja vista, que pouco se conhecia acerca da velocidade das reações químicas, sendo somente em meados do século XIX (1850 – 1867) que alguns trabalhos começaram a ser divulgados sobre estudos microscópicos em relação à cinética química (MARTORANO, 2007). Mas foi a partir de então, que estudos experimentais propiciaram fazer estudos sobre os primeiros fatores que influenciam diretamente na velocidade das reações químicas como a concentração dos reagentes e a temperatura. Porém, segundo Laidler apud Martorano (2007, p. 47) “foi somente em 1850, quando o químico alemão Ludwig Ferdinand Wilhelmy (1812-1864) estudou a velocidade da inversão da sacarose, é que a cinética química foi reconhecida como um campo de estudo da química”. Nessa reação, a sacarose em presença de um ácido, sofre hidrólise formando frutose e glicose. O curso da reação pôde ser seguido facilmente, e com grande exatidão, pois a sacarose desvia para a direita o plano de polarização da luz, enquanto que a frutose e a glicose são levógiras, isto é, desviam o plano da luz polarizada para a esquerda. Este método de seguir o curso de uma reação química mediante uma medida óptica muito sensível se fundamenta na hipótese de que o giro do plano de polarização é proporcional à concentração do açúcar em solução (MARTORANO, 2007, 47). Este trabalho proposto Wilhelmy, foi o pioneiro para o período em que os estudos foram realizados e, suficiente para o reconhecimento da cinética química como um campo de pesquisa dentro da Química. Para tal ele fez uma demonstração por meio de uma equação diferencial, demonstrando que a velocidade da reação era proporcional a concentração do açúcar (MARTORANO, 2007). Vejamos um trecho do esquema de raciocínio proposto por Wilhelmy, na figura 02: 29 Fonte: Extraído de Martorano, 2007, p. 48. Portanto a pesquisa realizada por Wilhelmy foi fundamental para os estudos posteriores sobre a cinética química. Depois vieram cientistas como Pfaundler e Van‟tHoff (1872-1888), que fizeram o uso do conceito de energia para explicar a velocidade de uma reação. No período de período de (1889-1918) surgem às primeiras teorias de colisões entre moléculas e posteriormente, por volta de 1918 a 1935, surgem trabalhos explicando a teoria do estado de transição. É importante, ressaltar que atualmente o emprego da cinética química ocorre em vários segmentos da sociedade, principalmente, na indústria alimentícia, através da utilização de técnicas e métodos de conservação de alimentos, facilitando a comercialização e disponibilidade alimentos em vários países. 30 2.2 - CINÉTICA QUÍMICA E OS ALIMENTOS A cinética química estar presente em nosso cotidiano, porém, muitas vezes não percebemos, por falta de conhecimentos científicos que propiciem essa percepção. No entanto, fazemos uso da mesma pelo conhecimento empírico, ao guardamos a carne “fresca” no freezer ou geladeira, salgamos etc., com o intuito de conservar nossos alimentos. Estudos mas recentes nos revelam que a importância da cinética química na indústria alimentícia possibilita a conservação e o armazenamento dos alimentos por meio da adição de substâncias que tem como objetivo melhorar ou realçar suas qualidades organolépticas e nutricionais, possibilitando dessa forma, a distribuição e transporte dos mesmos de uma região para outra, sem que ocorram desperdícios e deterioração. Mól & Santos (1998, p.91) ao falarem sobre a importância da produção de alimentos para a sociedade afirmam que: Outro fator fundamental para a sociedade moderna além de produzir alimentos em quantidades suficientes para toda a população do planeta é possibilitar que eles possam ser distribuídos a todos os cantos. [...] a indústria alimentícia tem avançado muito nesta área do conhecimento. Hoje ela utiliza várias substâncias químicas que possibilitam a conservação dos alimentos, reforçam-lhes o sabor e as características dos produtos frescos como, por exemplo, os flavorizantes, substâncias que dão cheiro e sabor. Desse modo “para poder ampliar a vida útil dos alimentos, é necessário lutar contra os agentes de alteração” (ORDÓÑEZ, 2005, p.104). Estes podem ser agentes físicos, químicos ou biológicos (FREITAS, 2000; MÓL & SANTOS, 1998; ORDÓNEZ, 2005). Para prolongar a vida útil dos alimentos e conservar as suas propriedades nutricionais que são essenciais para a saúde humana, é necessário conhecer os fatores que podem acarretar alterações na estrutura e na composição química dos alimentos e consequentemente, evitar o desperdício dos mesmos. 31 De acordo com Mól & Santos (1998), nossa alimentação é química e, portanto, interpretar e conhecer a composição e as propriedades dos alimentos é fundamental para termos uma alimentação mais saudável, pois os mesmos são constituídos de substâncias químicas essenciais para a vida. 2.3 - REAÇÕES QUÍMICAS NOS ALIMENTOS Os alimentos estão sujeitos a diversas transformações sejam físicas, químicas ou biológicas. Porém, daremos ênfase aos fatores químicos, e aos métodos de conservação dos mesmos, afim de que possamos controlar o processo de deterioração dos alimentos. Porém, para entendermos as causas e os fatores que levam a deterioração é importante que conheçamos os mecanismos das reações químicas nos alimentos. Segundo Mól & Santos (1998), a utilização da melhor forma de conservação dos alimentos depende das transformações e do tempo em que estas ocorrem. Assim podemos controlá-las de acordo com a necessidade, ou até mesmo impedir que algumas ocorram durante determinado tempo. A deterioração dos alimentos é uma das reações que devem ser controladas, pelo menos durante algum tempo entre seu processamento e consumo. Mas para entendermos o mecanismo das reações dos alimentos é necessário estudar os fatores que devem ser considerados para que uma reação possa ocorrer (ATKINS & JONNES (2006); FELTRE, 2004; FONSECA, 2010; MÓL & SANTOS, 1998):  As substâncias reagentes devem ser colocadas em contato do modo mais eficaz possível. Por exemplo, um alimento colocado em um recipiente aberto (contato com o oxigênio (O2)), irá se decompor muito mais rápido do que se for colocado em um recipiente contendo exclusivamente gás nitrogênio (N2).  É necessário que as moléculas reagentes tenham afinidade química, ou seja, uma tendência natural para reagir. 32  Ocorra choque entre as partículas (moléculas) que constituem as substâncias com orientação favorável e que tenham energia suficiente para romper a(s) ligações, ou seja, uma colisão efetiva; Para facilitar nossa compreensão sobre o mecanismo das reações químicas, vamos considerar uma reação química hipotética. Assim, ficará mais fácil perceber que quando as moléculas estão em movimento, elas irão se chocar constantemente. É através dos choques que as moléculas irão entrar em contato para reagirem. Agora vamos imaginar o choque entre duas moléculas A e B no esquema abaixo (as setas indicarão as direções dos movimentos). As bolas pretas representam as moléculas A e as brancas correspondem às moléculas B. 1 2 Figura 03: Orientações possíveis para os choques entre as moléculas A e B. Adaptado de MÓL & SANTOS, 1998. As reações químicas ocorrem quando o choque entre as moléculas tem orientação favorável e energia suficiente para romper as ligações existentes, caso contrário não ocorre (ATKINS E JONNES, 2006; MÓL & SANTOS, 1998). Então dizemos neste caso, que a colisão não foi efetiva. Agora vamos pensar um pouco: observando a Figura 01 acima, o que ocorrerá depois que houver o choque entre as moléculas A e B? 33 1.1 1.2 1.3 1.4 Figura 04: Resultados dos choques possíveis previstos na figura anterior. Adaptado de MÓL & SANTOS, 1998. Verificamos em nossos estudos de química geral, que os átomos se unem uns aos outros para formar as moléculas, através de ligações químicas. Na reação hipotética acima, ocorreu à quebra das ligações entre os átomos A e entre os átomos B, resultando na formação de novas ligações entre os átomos (ATKINS & JONNES, 2006; MÓL & SANTOS, 1998) A e B, formando assim uma nova substância, que podemos verificar acompanhando os quadros 1.2 e 1.4. Agora nosso estudo de cinética química já nos permite entender um pouco os fatores que interferem nas reações químicas. Como nos alimentos, ocorrem milhares de reações químicas, podemos agora, em função desse estudo, compreender um pouco dos seus mecanismos de deterioração e saber que atitudes podem ser tomadas para minimizar sua ação. 2.3.1- Reações de alimentos que contêm carboidratos Segundo Ordóñez (2005), os carboidratos tem grande importância na alimentação e fazem parte grupo de nutrientes essenciais, para termos uma alimentação equilibrada. Constituindo a principal fonte de energia nas refeições da maioria da população e os mais utilizados são o amido e a sacarose, além do seu valor nutritivo ajudam a tornar os alimentos mais saborosos e agradáveis. 34 Os carboidratos são os primeiros compostos orgânicos produzidos nas células fotossintéticas das plantas a partir do dióxido de carbono e da água, graças à radiação solar. De todas as substâncias orgânicas existentes, os carboidratos são os mais amplamente distribuídos e os mais abundantes, assim como os microrganismos. Nos animais, o principal açúcar é a glicose, e o carboidrato de reserva, o glicogênio; nas plantas, há grande variedade de carboidratos, e o amido é, por excelência, o de reserva (ORDÓÑEZ, 2005, p.63). Os carboidratos mais simples são divididos em três grandes grupos: monossacáridos, oligossacáridos e os polissacáridos. De acordo com Freitas e Figueiredo (2000, p.16): Monossacáridos, constituídos por uma unidade aldeído ou cetona, de que o exemplo mais característico é a glicose. Oligossacáridos, compostos por curtas cadeias de monossacarídeos covalentemente ligados. Destes, os mais abundantes são dissacarídeos, com duas unidades. Um exemplo típico é a sacarose, em que uma Dglucose está covalentemente ligada a uma D-frutose. Polissacáridos são cadeias longas com cetonas ou milhares de unidades podendo ser lineares, como a celulose, ou ramificadas como o glicogênio. Os carboidratos são muito importantes para a nossa alimentação. Portanto, é importante conhecermos o seu comportamento químico para que possamos preservá-los nos alimentos durante o seu armazenamento, evitando que ocorram alterações nas suas estruturas. Algumas das reações de deterioração dos alimentos ricos em carboidratos ocorrem com a participação de açúcares e aminoácidos formando novos compostos escuros e de alta massa molecular, que recebem o nome de melanoidinas, e são responsáveis pelo escurecimento dos alimentos (DAVID & SILVA, S/D). [...] uma série de reações muito complexas mediante as quais, e sob determinadas condições, os açúcares redutores podem reagir com as proteínas e produzir pigmentos de cor pardo-escura e modificações no odor e no sabor dos alimentos, que são desejáveis em alguns casos (assados, tostados ou fritos) e indesejáveis em outros (cores escuras que se desenvolvem durante o armazenamento de alimentos) (ORDÓÑEZ, 2005, p.70). Dionysio & Meirelles (S/D, p. 10) complementam afirmando que: as reações que ocorrem nos alimentos podem envolver ou não atividades enzimáticas. Algumas reações que ocorrem sem a participação de enzimas são a Reação de Maillard, a caramelização e 35 oxidação do ácido ascórbico. O efeito mais nítido de que o alimento sofreu alguma reação é o seu escurecimento. As reações de escurecimento podem ser observadas em frutas como a maçã, banana e abacate que quando cortados, ficando expostos ao ar, sofrem o processo de reações de oxidação e, para impedir que estas ocorram é necessário fazer uso de um antioxidante, nesse caso, poderemos utilizar o ácido acético, o ascórbico, etc. 2.3.2 - Reações de alimentos que contêm lipídios Os lipídios estão presentes em grande variedade de alimentos, tanto de origem vegetal e animal. E constituem uma excelente fonte de energia, porém, algumas alterações químicas nos produtos alimentícios podem ser percebidas com frequência em alimentos que contêm lipídios (DAVID & SILVA, S/D). Alguns exemplos de alimentos ricos em lipídios são: queijos, manteiga, óleo de soja, azeite, presunto e outros produtos que contêm gorduras. Tanto durante o processamento, como durante o armazenamento ou uso, os lipídios, como componentes de produtos alimentícios, podem sofrer transformações químicas dentre as quais a rancificação que provoca alterações no cheiro e sabor dos alimentos é um dos problemas mais comuns (FREITAS, 2000). Segundo Ordóñez (2005, p.43): A rancificaçãoauto-oxidativa é uma das principais reações de deterioração dos alimentos, já que implica o aparecimento de sabor e odores anômalos, conhecidos genericamente como ranço. Além disso, essa reação de deterioração provoca redução do valor nutritivo do alimento [...], sendo que alguns produtos dessa reação são potencialmente tóxicos. A rancificação limita o tempo de conservação dos alimentos. Ainda de acordo com o autor citado acima, os lipídios podem se classificados de modo generalizado e distintos em dois grandes grupos: os lipídios apolares ou neutros que são ésteres de ácidos graxos com álcoois, e incluem-se nesse grupo os glicerídeos, ceras, carotenóides, terpenóides e esteróides. E os lipídios polares que são substâncias que além da ligação éster da união do ácido graxo e do álcool, tem outras funções químicas, pertencentes 36 ao grupo dos fosfolipídios, cerebrosídeos e outros lipídios complexos, como os esfingolipídeos. 2.4 - FATORES QUE INFLUENCIAM NA RAPIDEZ DAS REAÇÕES QUÍMICAS As reações químicas nos alimentos podem ser influenciadas por diversos fatores, vamos enfatizar os fatores químicos, que são: efeito da temperatura, pH, concentração dos reagentes, natureza dos carboidratos e dos aminoácidos, catalisadores, inibidores e da Superfície de contato (DAVID & SILVA , S/D; MÓL & SANTOS, 1998). 2.4.1- Efeito da temperatura A temperatura influencia diretamente na velocidade das reações, como o aumento da mesma o grau de agitação das moléculas tende a aumentar e consequentemente haverá mais choques entre elas, e dependendo da energia e orientação das moléculas, pode ocorre uma colisão efetiva. Já o abaixamento da temperatura ira diminuir o grau de agitação das moléculas (diminuindo o choque e a energia cinética), retardando a velocidade da reação. As transformações químicas sempre ocorrem mais rapidamente quando a temperatura do sistema em que o processo está ocorrendo é aumentada. Assim, podemos dizer que o aumento de temperatura favorece a ocorrências das reações químicas, pois está relacionada diretamente à energia cinética das moléculas dos reagentes. Quanto maior a energia cinética dos reagentes, maior o número de colisões, o que aumenta a possibilidade da ocorrência de choques efetivos entre as moléculas dos reagentes e resultam em novas combinações químicas (DAVID & SILVA, S/D p.05). Segundo os autores acima, a reação de escurecimento e de decomposição dos alimentos é favorecida pelo aumento da temperatura. Observa-se que os alimentos resfriados ou congelados, são poucos atingidos por reações, devido à redução da energia cinética das moléculas. A rapidez da reação é praticamente duplicada com o aumento de temperatura de 10ºC no intervalo entre 40ºC e 70ºC. 37 2.4.2 - Efeito do pH De acordo com David & Silva (S/D), em meio ácido, a reação de escurecimento dos alimentos é inibida ou retardada e, praticamente, não ocorre. Já em meio neutro, a reação ocorre com máxima rapidez e, meio alcalino, ocorre uma rápida degradação dos carboidratos, independente da presença dos aminoácidos. As reações de escurecimento de frutas por oxidação só podem ser inibidas em meio ácido se esses ácidos funcionar como agentes antioxidantes. É por isso que podemos usar uma solução de vinagre e o suco de limão como antioxidante. Um exemplo comum da reação de escurecimento dos alimentos é a maça cortada que é exposta ao ar, após alguns minutos a mesma ficará mais escura, devido às reações que estão ocorrendo, porém, se estivéssemos passado suco de limão ou vinagre, o efeito do escurecimento na superfície da maçã seria bem menor, porque ambos iram funcionar como antioxidante, retardando o processo. 2.4.3 - Efeito da concentração dos reagentes Segundo Atkins & Jonnes (2006); Feltre (2004); Reis (2011): o aumento da concentração dos reagentes acarreta o aumento da velocidade das reações, porque a concentração dos reagentes (números de moléculas por unidade de volume) aumenta a frequência dos choques entres as moléculas dos reagentes, e consequentemente, aumenta a velocidade da reação. Podemos dizer que a velocidade da reação é proporcional às concentrações molares ou molaridades dos reagentes. No caso dos alimentos, esse efeito está ligado à presença de água. Quando os componentes do alimento se encontram dissolvidos até o ponto de se apresentarem como soluções diluídas ocorre uma diminuição da atividade enzimática. Isso faz com que a rapidez da reação de escurecimento do alimento seja diminuída, devido à baixa concentração dos reagentes (DAVID & SILVA, S/D, p.06). 38 2.4.4 - Efeito da natureza dos carboidratos e dos aminoácidos Com relação à natureza dos carboidratos e dos aminoácidos David & Silva (S/D), afirmam que: esse efeito está ligado à natureza dos reagentes que interfere na rapidez de qualquer reação. No caso das reações de escurecimento dos alimentos, observa-se que quanto maior a molécula do carboidrato (ou de açúcar), menor a rapidez das reações. Quanto aos aminoácidos, verifica-se que a rapidez da reação é favorecida pela presença da lisina, que é um aminoácido básico, seguido pelo aminoácido glutâmico, que é ácido. Já a glicina, um aminoácido neutro, promove reações de escurecimento mais lentas. Reações de escurecimento não enzimático ocorrem entre os açúcares redutores e grupos de defesas dos alimentos no processamento e no armazenamento. Estas reações são dependentes da temperatura e mais extensa em atividades de água. Eles são importantes nutrientes, pois podem diminuir a biodisponibilidade de aminoácidos, especialmente lisina, diminuindo assim o valor nutricional da proteína. 2.4.5 - Efeito dos catalisadores De acordo com Feltre (1994, p.223), “catalisador é a substância que aumenta a velocidade de uma reação, sem ser consumido durante o processo”, ou seja, ao final do processo são totalmente recuperados, sem ter sofrido modificações químicas em sua estrutura. E segundo Atkins & Jones (2006), as células vivas contêm milhares e diferentes tipos de catalisadores, e cada um tem uma função especifica e necessária para a manutenção da vida. E muitos desses catalisadores são proteínas chamadas de enzimas. Os catalisadores são substâncias que participam de etapas intermediárias das reações. Eles aumentam a rapidez destas e são recuperados juntamente com o produto final sem sofrer nenhuma alteração permanente. Observa-se que as reações de escurecimento dos alimentos podem ocorrer com maior rapidez em presença de + substâncias tais como: os ânions fosfato, citrato e íons Cu2 , que funcionam como catalisadores do processo (DAVID & SILVA, S/D, p.06). 39 2.4.6 - Efeito dos inibidores De acordo com Feltre (1994, p.223) “inibidor (antigamente chamado de catalisador negativo) é a substância que diminui a velocidade de uma reação. O inibidor, ao contrário do que ocorre com o catalisador, é consumido pela reação”. Para David & Silva (S/D), a reação de escurecimento de alimentos que contêm carboidratos pode ser inibida ou retardada pela adição de dióxido de enxofre (SO2), que interrompe a sequência de reações que dão origem à formação das melanoidinas, e, portanto impede o escurecimento dos alimentos, principalmente das frutas, como por exemplo, o da maçã. É por isso que o dióxido de enxofre é usado como aditivo alimentar em sucos de frutas, geleias e outros produtos. Quando adicionado em excesso, o dióxido de enxofre pode causar alteração no sabor e odor dos alimentos, além de destruir a vitamina B1. 2.4.7- Superfície de contato A superfície de contato é de suma importância para que a reação aconteça, com maior rapidez, pois quanto maior a superfície de contato maior será a probabilidade do choque entre as moléculas dos reagentes, e consequentemente maior será a probabilidade para que a reação ocorra. Tomando como exemplo, duas amostras de carnes, sendo que uma moída (picadinho) e a outra em pedaços grandes (blocos) expostas ao ar atmosférico e nas mesmas condições de armazenamento: pressão, temperatura. O primeiro experimento irá se decompor com mais facilidade, devido a superfície de contato ser maior, logo os micro-organismos presentes no oxigênio do ar irão penetrar com maior facilidade e rapidez. De acordo com Mól & Santos (1998), conhecendo os fatores que levam à deterioração dos alimentos, as indústrias alimentícias estão buscando mecanismos para minimizar o processo de decomposição dos alimentos, utilizando embalagens cada vez mais eficazes capaz de impedir o contato do alimento com o meio externo, protegendo (diminuindo) a superfície de contato. 40 3 - METODOLOGIA DA PESQUISA 3.1 - DESENVOLVIMENTO E SUJEITOS DA PESQUISA Neste trabalho foi realizada uma pesquisa-ação com alunos da segunda série do ensino médio do turno matutino, da Escola Estadual de Ensino Médio Frei Miguel de Bulhões, localizada na Rua Antônio Carlos de Lima s/n, município de São Miguel do Guamá, estado do Pará. A pesquisa ação é aquela que, além de compreender, visa intervir na situação, com vistas a modificá-las. O conhecimento visado articula-se a uma finalidade intencional de alteração da situação pesquisada. Assim, ao mesmo tempo em que realiza um diagnóstico e a análise de uma determinada situação, a pesquisa-ação propõe ao conjunto de sujeitos envolvidos mudanças que levem a um aprimoramento das práticas analisadas (SEVERINO, 2007, p.120). Esse tipo de pesquisa é de caráter explicativo, pois trataremos nele os fatores como no caso o uso de temas geradores como uma ferramenta didática na transmissão do conhecimento químico, tentando compreender se o uso dos mesmos contribui ou não para uma melhor aprendizagem do conteúdo de química para alunos do ensino médio. Nesse sentido, a metodologia adotada neste trabalho, consistiu em cinco aulas desenvolvidas durante uma semana, sobre a conservação dos alimentos no ensino do conteúdo cinética química, seguida de uma atividade experimental. Além disso, fizemos a aplicação de dois questionários, contendo estes, sete e nove questões respectivamente: o primeiro que nos permitiu fazer uma sondagem inicial sobre o conhecimento prévio dos alunos com relação ao assunto a ser abordado que cotinha duas questões fechadas e cinco abertas; o segundo foi aplicado no último dia de aula, com o intuito de sabermos se o uso de temas geradores nas aulas de química proporciona uma melhor aprendizagem na concepção dos alunos e continha três questões fechadas e seis abertas. Também realizamos a gravação da interação discursiva acerca do experimento realizado, para depois, podermos analisá-las. Inicialmente a turma era formada por vinte e cinco discentes, porém, no último dia de atividade só vieram dezenove educandos, o que nos 41 impossibilitou de termos um número 100% nas respostas do questionário final em relação ao primeiro. Para isso houve a necessidade de calcularmos o percentual entre os dois questionários para não desconsiderarmos a resposta de nenhum educando. Participaram da resolução do primeiro questionário 25 discentes e do segundo 19 discentes, observamos então, uma diferença de 24% do primeiro questionário em relação ao segundo. Ressaltamos que os questionários foram aplicados em dois dias diferentes, sendo um no primeiro dia de aula e o outro no último dia. Os alunos levaram em média cinqüenta minutos para responder os respectivos questionários. 3.2 - DOS ASPECTOS METODOLÓGICOS E MATERIAIS ADOTADOS A metodologia utilizada consistiu em aulas expositivas-dialogadas, com o auxílio de data-show, quadro branco e atividade experimental, possibilitando o máximo possível de participação dos discentes nas aulas através da interação estabelecida professor-aluno no decorrer das atividades desenvolvidas como: participação nas aulas,experimentos em laboratório, interação verbal com a formação de grupos e a discussão geral que ocorreu no final da atividade, permitindo assim, um envolvimento direto dos educandos na construção do conhecimento. 3.3 - A TEMÁTICA ALIMENTOS COMO TEMA DE ESTUDO DE CINÉTICA QUÍMICA Nosso objetivo no presente estudo foi o de proporcionar aos discentes a identificação do conteúdo cinética química em seu cotidiano a partir de uma abordagem contextualizada e promover uma discussão acerca da temática alimentos. Nesse sentido, planejamos e desenvolvemos atividades (Apêndice B) a partir de uma sequência, levando-se em consideração os aspectos conceituais 42 e contextuais, para facilitar a aprendizagem e posteriormente observar os elementos necessários à nossa pesquisa. Os aspectos conceituais e contextuais no ensino de química é uma proposta que visa romper com o currículo tradicional de química no ensino médio (MORTIMER, ROMANELLI e MACHADO, 2000 apud PESSOA, 2005). “Esses currículos têm como pressuposto que „aprender química é somente aprender o conteúdo químico” (p. 275) e preparar o aluno para o vestibular (CHASSOT, 1995; MALDANER, 2000 apud PESSOA, 2005, p. 33). Com essa proposta de ensino, consideramos que os contextos de aplicação ou temas geradores são fundamentais e essenciais para o desenvolvimento de conceitos químicos em sala de aula, pois: os conceitos podem ser abordados em diferentes momentos e níveis de aprofundamento. A exemplo dos golfinhos no oceano, os conceitos emergem, submergem e emergem novamente em diferentes momentos do curso. Esse movimento vai assegurar um aprofundamento progressivo [...] (MORTIMER, ROMANELLI & MACHADO, 2000, p.275). O tema posto em questão nas aulas que analisamos diz respeito à temática alimentos como tema gerador do conhecimento de cinética química. A partir dessa abordagem, foi possível estudar a cinética química nas reações de decomposição dos alimentos; reações de alimentos que contêm lipídios e carboidratos; os fatores que influenciam na rapidez das transformações químicas e em particular no processo de deterioração dos alimentos; e alguns métodos de conservação dos alimentos. Escolhemos trabalhar com a temática alimentos, porque é algo presente no cotidiano de nossos discentes e, que a partir desta poderíamos valorizar o conhecimento prévio dos educandos e suas experiências de vida, propiciando assim, uma maior interação no decorrer das aulas. As aulas desenvolvidas foram de aproximadamente 85 minutos cada, totalizando cinco aulas. Destas, duas aulas foram para se abordar os aspectos teóricos com relação à conservação no ensino de cinética química e as outras três foram dedicada à realização de uma atividade experimental em laboratório. A atividade teve seu início com a leitura e discussão de um texto que tratava sobre a história da conservação dos alimentos, com a finalidade de enfatizarmos a história da ciência e, assim, propiciar aos discentes a familiarização com a 43 temática da aula. Num segundo momento, propomos a execução de uma atividade experimental com o intuito de observarmos a influência de alguns aditivos sob diferentes condições na conservação de carne bovina durante três dias. A prática consistiu em deixar pedaços de carne sob diferentes condições, para observarmos a influência de alguns aditivos na conservação dos alimentos. Para isso, foi preciso deixar carne imersa em água, em água e sal, em sal, em óleo e em contato com o ar, sem a utilização de qualquer outro aditivo. É importante ressaltar, que para a execução desta atividade a turma foi dividida em cinco grupos, ficando cada um deles responsável por um recipiente contendo carne sob determinada condição. Em seguida, orientamos todos os alunos a fazerem as observações do sistema durante três dias e, anotarem as respectivas mudanças ocorridas. No terceiro dia de observação do experimento solicitou-se que cada grupo expusesse as mudanças que puderam observar no seu respectivo recipiente, relacionando as modificações ocorridas com o tipo de aditivo utilizado. Posteriormente, interagimos com toda a turma procurando socializar as explicações expostas pelos grupos a fim de que houvesse a atribuição de significados na construção do conhecimento químico, acerca da influência de cada aditivo utilizado ou condição ambiente no processo de conservação ou deterioração da carne. 3.4 - DA ANÁLISE DOS RESULTADOS Como instrumento para a análise dos dados, utilizamos para as questões subjetivas a análise do discurso (respostas dadas pelos discentes) respaldando-nos em texto usado como objeto analítico, porém, estas foram organizadas em categorias com os seus respectivos percentuais, quanto às questões objetivas, valorizamos a freqüência das respostas através de porcentagem. 44 Os dados analisados foram referentes às respostas colhidas com a aplicação dos questionários de pesquisa que foram aplicados em agosto de 2011 e a discussão no último dia de atividade que se deu por meio de uma interação professor-aluno, na busca de melhor compreender os fenômenos químicos inerentes à cinética química no que concerne a conservação dos alimentos. Os resultados inerentes a esta apresentados e descritos no capítulo seguinte. pesquisa, encontrar-se-ão 45 4- RESULTADOS E DISCUSSÕES A apresentação dos resultados obtidos nesta etapa da pesquisa darse-á por meio de gráficos para as questões objetivas e quadros para as questões subjetivas que foram categorizadas, porém, para algumas questões apresentamos os dados em gráfico. Porém, queremos ressaltar que, tais categorias foram criadas levando-se em consideração as próprias respostas dos alunos. Em seguida daremos ênfase na fala (respostas) de alguns alunos e posteriormente faremos as respectivas considerações (comentários). Inicialmente, apresentaremos e descreveremos os dados referentes ao primeiro questionário, que teve como finalidade fazer uma sondagem inicial acerca do conhecimento que os discentes já possuíam referente à temática em estudo. As questões 01, 04, 05, 06 e 07 são subjetivas e as questões 02 e 03 objetivas. 4.1- DADOS REFERENTES ÀS QUESTÕES DO QUESTIONÁRIO I APLICADO AOS DISCENTES DA SEGUNDA SÉRIE DO ENSINO MÉDIO Com relação à questão 01: o que você entende por conservação de alimentos? As respostas para esta pergunta foram organizadas no quadro 01 abaixo e compreendem as seguintes categorias: Questão 01: O que você entende por conservação dos alimentos? I - Conservar os alimentos por mais tempo, evitando o seu 44% apodrecimento II - Conservar para não ser estragado por micro-organismos 20% III - Facilitar e aprimorar o armazenamento de certos alimentos 12% IV - Importante para a saúde, quanto mais conservado melhor é o 4% alimento V - Está relacionado à cinética das reações químicas 4% Quadro 02: Categorias de respostas da 1ª questão – Questionário 01 46 De acordo com análise do Quadro 02, é possível perceber que a maior parte das repostas (44%) enunciadas pelos alunos, entendem a conservação dos alimentos como uma forma de conservar os alimentos por mais tempo, evitando o seu apodrecimento. Dessa forma, verificamos que os alunos apresentaram respostas mais a nível biológico, 4% afirmaram a conservação ser boa para a saúde e, 20% consideraram que conservar é evitar que os alimentos sejam estragados por micro-organismos. Em contrapartida, notamos que apesar da dificuldade apresentada, 4% afirmaram que a conservação está relacionada à cinética das reações químicas, ou seja, a rapidez com que o alimento irá se deteriorar. Dentre as respostas, observamos que estas foram dadas de forma um pouco superficial, demonstrando assim, um conhecimento ainda vago por parte de alguns alunos. Podemos notar isso nas seguintes respostas: “A conservação de alimentos é feita para conservar os alimentos por mais tempo, para que não estrague rápido.” “São produtos que servem para conservar alimentos para que eles durem por mais tempo, que não venha mais rápido seu apodrecimento.” Nas respostas acima, pode-se evidenciar um conhecimento pouco aprofundado, eles não demonstraram articular suas idéias de forma coerente, citando, por exemplo, o que poderia causar esse apodrecimento. Outros ainda escreveram: “Eu entendo que conservação de alimentos, é como nós preparamos e guardamos os alimentos em determinado lugar.” “Conservação de alimentos é todo material no qual podemos armazenar num determinado ambiente para não se estragar.” Quanto a essas duas colocações couberam a nós, fazer os seguintes questionamentos: que lugar? Será na geladeira, freezer ou não? Que tipo de material é esse? Em que ambiente? Nota-se então, respostas vagas e 47 incompletas, demonstrando que eles tinham um conhecimento mínimo acerca da questão exposta. Por isso, resolvemos coletar respostas sobre os possíveis métodos de conservação de alimentos usados pelos sujeitos pesquisados em seus domicílios, o que pode ser observado no Gráfico 01. Quais dos métodos de conservação são utilizados em sua casa? Salga 4% 8% 8% Armazenamento a temperaturas baixas 4% Salga; Armazenamento a temperaturas baixas; Refogação 8% Salga; Secagem; Refogação 68% Salga; Armazenamento a temperaturas baixas Salga; Refogação Gráfico 01: Quais dos métodos de conservação são utilizados em sua casa? Através da análise do Gráfico 01, percebe-se que a maioria (68%), utiliza como método de conservação de alimentos em suas residências, o armazenamento a temperaturas baixas, ou seja, guardam na geladeira ou no freezer. Outros (32%), também fazem uso da refogação (ou pré-cozimento dos alimentos), secagem e salga. É importante ressaltar, que havia mais alternativas, porém, não houve marcação pelos discentes. Como estávamos fazendo uma pesquisa na busca de relacionar um tema social-tecnológico na aprendizagem de cinética química, houve a 48 necessidade de sabermos o tipo de metodologia adotado pelo professor na dinamização das aulas de química. Veja o Gráfico 02 abaixo: Metodologia utilizada para dinamizar as aulas de Química 8% 4% 4% Vídeos Somente aula teórica 20% Vídeos e aula teórica 64% Experimentos e vídeos Vídeos e leitura de textos Gráfico 02: Que metodologia o professor utiliza para dinamizar as aulas de química? Baseado nas informações contidas no Gráfico acima pode inferir que, a predominância de aulas teóricas no currículo escolar dentro da disciplina Química é muito visível, representando 64% das respostas dos discentes que participaram da pesquisa. Tal aspecto metodológico configura uma realidade não somente dos alunos da segunda série do Ensino Médio de São Miguel do Guamá, da escola Frei Miguel de Bulhões, mas um fato presente em muitas escolas brasileiras, que ainda mantêm o tradicionalismo conservado por seus professores. Desse modo, as Orientações Curriculares para o Ensino Médio (OCEM) ao falarem sobre os conteúdos e as metodologias no EQ afirmam que, [...] no país, as práticas curriculares de ensino em Ciências Naturais são ainda marcadas pela tendência de manutenção do „conteudismo‟ típico de uma relação de ensino tipo “transmissão – recepção”, limitada à reprodução restrita do “saber de posse do professor”, que “repassa” os conteúdos enciclopédicos ao aluno. Esse, tantas vezes considerado tabula rasa ou detentor de concepções que precisam ser substituídas pelas „verdades‟ químico-científicas (p. 105). Isso é reforçado nas palavras de Trevisan & Martins (2006) ao afirmarem que, alguns professores sentem dificuldades em estabelecer uma 49 relação entre a informação científica e as vivências cotidianas dos alunos, dessa forma, a sua prática pedagógica acaba priorizando “a reprodução do conhecimento”, a cópia, a memorização, acentuando a dicotomia teoria-prática presente no ensino (p. 02), ou seja, essa prática na Educação Química (Educ. Q) não valoriza a construção do conhecimento pelo aluno, sendo assim, o processo de ensino – aprendizagem acaba sendo bloqueado ou prejudicado. Pesquisas na área apontam que os professores ainda utilizam os mesmos métodos de ensino e as mesmas técnicas em sala de aula: aulas expositivas, nas quais o professor transmite a matéria e o aluno escuta, depois executa, individualmente, as atividades propostas que podem estar em apostilas, livros ou no caderno que foram copiados do quadro de giz (IDEM, p. 02). Maldaner em seus estudos também pôde constatar que: “[...] na maioria das salas de aula, mantêm-se as mesmas seqüências de aulas e matérias, com os mesmos professores, com as mesmas idéias básicas de currículo, aluno e professor, que vêm mantendo-se historicamente e produzem o que denominamos baixa qualidade educativa” (2003, p.19). E Silva (2011) complementa: As aulas tradicionais expositivas que usam como único recurso didático o quadro e o discurso do professor, não são alternativas únicas e nem as mais produtivas para o ensino de química. Para ensinar esta matéria, o professor deve fazer uma reflexão sobre o que ensinar e como ensinar, como desenvolver os temas adequadamente, como estabelecer um ordenamento lógico entre os conteúdos, como conciliar as atividades práticas com o conteúdo teórico. É necessário que ele saiba transmiti-la e torná-la assimilável pelo estudante. Associar cada teoria com o que ocorre no dia-a-dia é o caminho (p. 09). Mas, observamos também que 36% dos discentes apontaram o uso de outras práticas metodológicas como o uso de experimentos, vídeos e leitura de textos. Porém, é bom lembrar que estas sempre vêm atreladas as outras metodologias como podem perceber no referido gráfico as informações. Cabe ressaltar que alguns itens, pelo fato de não ter sido marcados pelos alunos, acabam não aparecendo no Gráfico, por falta de dados quantitativos. Em função das metodologias adotadas, procuramos saber na questão 04 do questionário, a relação que os discentes poderiam estabelecer entre a 50 conservação dos alimentos no estudo do conteúdo cinética química. Os dados referentes a essa questão, foram colocados no Gráfico 03, conforme pode ser observado. Relação da temática alimentos no estudo de cinética química 32% Responderam Não responderam 68% Gráfico 03: Qual a relação entre a temática alimentos e o estudo do conteúdo cinética química? Quanto a essa pergunta, notamos que a maioria (68%) não soube estabelecer relação nenhuma entre a temática alimentos e a cinética química. Isso demonstra a luz das OCEM que, [...] o ensino praticado nas escolas não está propiciando ao aluno um aprendizado que possibilite a compreensão dos processos químicos em si e a construção de um conhecimento químico em estreita ligação com o meio cultural e natural, em todas as suas dimensões, com implicações ambientais, sociais, econômicas, ético-políticas, científicas e tecnológicas (BRASIL, 2006, p.107). Nesse sentido, faz-se necessário propiciar um ensino de química capaz de proporcionar ao aluno o acesso às informações químicas, através de parâmetros que levem uma menor fragmentação do conhecimento, permitindo assim, que o educando se veja como participante de um mundo em constante transformação (BRASIL, 1999; 2006). 51 Percebemos também que apenas 32% souberam estabelecer algum tipo de relação entre a temática conservação de alimentos e o conteúdo de cinética química. Tais relações podem ser observadas nas respostas abaixo: 1 - “Cinética química estuda como conservar os alimentos para que eles demorem mais para se decompor.” 2 - “A conservação dos alimentos é uma experiência cinética química. Quanto mais se conserva melhor é sua reação.” 3 - “A relação que pode estabelecer entre eles é que podem está relacionado no nosso dia - a - dia em casa ou em outros lugares.” 4 - “Como a cinética química trabalha com a velocidade, tem a ver com a conservação dos alimentos, como que tem alguns alimentos que conservam por mais tempo e outros por pouco.” 5 - “Quando os alimentos são conservados, os micro-organismos tem menos facilidade para interagir, ou seja, menos superfície de contato e por isso acabam morrendo”. 6 - “Ajuda a entender mais sobre a conservação dos alimentos e é uma forma mais prática de entender cinética química em casa”. 7 - “A relação é que através da cinética química vamos conhecer que velocidade podemos conservar os alimentos.” 8 - “A conservação dos alimentos deve desacelerar o processo natural de decomposição dos alimentos e é ai que entra o estudo da cinética química.” Nas respostas 2 e 7 percebemos que os educandos demonstraram ter um conhecimento ainda incompleto acerca da questão. Nesse sentido, apresentaram dificuldade ao estabelecer a relação. Já nas respostas 3 e 6, os discentes partiram do princípio de que através da cinética química compreender-se-á melhor a conservação dos 52 alimentos e que estão relacionados aos fatos cotidianos seja dentro de casa ou em “outros lugares”. Já na relação estabelecida nas respostas 1, 4, 5 e 8, os discentes demonstraram também informações de cunho científico e relação com outros campos do conhecimento como a biologia e a física. Dessa forma, de acordo com Mortimer (apud FILHO & CELESTINO, 2010, p. 189) ao menos duas características são comuns a todas as vertentes: “(1) a aprendizagem se dá através do ativo envolvimento do aprendiz na construção do conhecimento; (2) as ideias prévias dos estudantes desempenham um papel importante no processo de aprendizagem”. Sendo assim, valorizar o conhecimento prévio dos alunos, implica possibilitar condições favoráveis no processo de ensino-aprendizagem de conceitos em química. Por isso, na questão 05, houve a necessidade de identificar o conhecimento que os alunos tinham sobre aditivos químicos e para que estes servem, porém, notamos que 52%, representando um percentual expressivo dos pesquisados, não souberam responder e, 16% disseram saber, no entanto, não souberam justificar a pergunta. Veja os dados no Gráfico 04. 53 Questão 05: O que são e para que serve os aditivos químicos? 32% Não souberam responder 52% 16% Responderam sim, mas não sabem para que servem os aditivos Responderam sim e justificaram Gráfico 04: O que são e para que serve os aditivos químicos? Dentre os 32%, que responderam completamente a pergunta, tivemos respostas do tipo: “... Eles possibilitam a oferta de comida com boa qualidade e, eliminam contaminações”. “São substancias químicas usadas para conservação de alimentos”. “Servem para conservar alguns alimentos que vem em vidro como milho, ervilha, não só esses, mais entre outros”. Com os dados do gráfico acima, concordamos com o que dizem Santos & Schnetzler (2003) ao afirmarem que: [...] a química no ensino médio não pode ser ensinada como um fim em si mesma, senão estaremos fugindo do fim maior da educação básica, que é assegurar ao indivíduo a formação que o habilitará a participar como cidadão na vida em sociedade. Isso implica um ensino contextualizado, no qual o foco não pode ser o conhecimento químico, mas o preparo para o exercício da cidadania (p. 50). 54 Ou seja, as informações químicas transmitidas na escola devem dar subsídios necessários a essa tomada de decisão. Como por exemplo, devem levar o aluno a ter consciência sobre o que determinados aditivos quando consumidos em excesso ou rotineiramente, podem provocar a nossa saúde. Sendo assim, na questão 6 procuramos evidenciar junto aos alunos, a função do cloreto de sódio (NaCl) no processo de salga de alimentos como carnes e peixes. As categorias de respostas dadas a esta pergunta encontram-se no Quadro 02, abaixo: Questão 06: Qual a função do cloreto de sódio (NaCl) no processo de salga de alimentos como carnes e peixes? I - Não estragar fácil/ durar por mais tempo 40% II - Impedir que o alimento se estrague rápido 20% III - Funcionar como conservante 12% IV - O sal desidrata, retira água 4% V - O sal mata as bactérias 4% Quadro 03: Categorias de respostas da 6ª questão – Questionário 01 Pela análise dos dados, podemos perceber que a grande maioria (40%) afirmou que a função do sal é a de possibilitar que o alimento não estrague facilmente, prolongando assim, o seu tempo de duração, impedindo que se deteriore rapidamente, o foi respondido por 20% dos alunos. Através da análise desses dados, notamos que são de base empírica, uma vez que não se evidencia o caráter científico nas respostas dos discentes. Nas três últimas respostas somando 20%, nota-se a inclusão de discursos de cunho científico, isso é percebido no tratamento dado pelos educandos ao responder a questão, afirmando que “o sal desidrata o alimento retirando água”, “funciona como conservante”, e que “mata as bactérias” que podem estar ou entrar em contato com a carne e peixes. Vale ressaltar que, 20% dos pesquisados não responderam a esta questão. Isso demonstra um dado preocupante, pois de acordo com Santos & Schnetzler (2003), é importante que as informações químicas deem condições para que o aluno possa entender fatos do seu dia a dia e, cabe ao professor suscitar no aluno a busca por essas informações. 55 Com relação à questão 07, os alunos discorreram sobre a finalidade do uso dos eletrodomésticos como freezer e geladeira, no processo de conservação de alimento, em que 4% não responderam. Os dados referentes a esta pergunta encontram-se descritos no Quadro 03 abaixo: Questão 07: Qual a finalidade do uso dos eletrodomésticos freezer e geladeira, no processo de conservação de alimento? I - Os alimentos duram por mais tempo II - Conservá-los para não estragar com rapidez III - Não estragar IV - Manter em temperatura baixa V - Prolongar o tempo de conservação defendendo de bactérias como 36% 24% 16% 16% 4% Quadro 04: Categorias de respostas da 7ª questão – Questionário 01 Pela análise das respostas acima, percebemos que 24% afirmaram que a finalidade da geladeira e do freezer é de conservar os alimentos para que não venham estragar com rapidez; 36% disseram que os alimentos duram por mais tempo; 16% considerou que serve para os alimentos em temperatura baixa; e 4% apenas afirmou que serve para prolongar o tempo de conservação defendendo de bactérias. Diante ao exposto verificamos que dos 96% que responderam a pergunta, a maioria (92%) não explicitaram a finalidade principal de guardar os alimentos em ambientes a baixas temperaturas, o que foi demonstrado apenas na resposta de 4% dos pesquisados que além de afirmarem que o freezer e a geladeira servem para prolongar o tempo de conservação dos alimentos, disseram também que defendem da ação de micro-organismos como as bactérias. No próximo item, iremos falar um pouco sobre a importância das interações discursivas em aulas de química, tendo em vista sua relevância para o desenvolvimento do trabalho. 56 4.2 - INTERAÇÃO DISCURSIVA EM AULAS DE QUÍMICA: UMA ANÁLISE DO TEMA ALIMENTOS NA CONSTRUÇÃO DO CONHECIMENTO DE CINÉTICA QUÍMICA A sala de aula é um espaço propício para o desenvolvimento das interações, professor-aluno e aluno-aluno na construção do conhecimento químico. Sendo assim, fomentar a participação dos discentes no decorrer das atividades de ensino através da interação social é papel do educador químico, pois esta permite o envolvimento ativo do educando no processo de ensino aprendizagem. De acordo com Kumpulainen & Mutanen (apud SOUZA, 2008, p. 14): as interações em sala de aula têm sido, em geral, analisadas em três diferentes dimensões: verbal, cognitiva e social. A primeira se refere ao caráter, propósitos e estratégias comunicativas das declarações feitas em sala de aula; a segunda dimensão se refere aos caminhos e estratégias cognitivas pelos quais o conhecimento é construído de forma individual ou coletiva na realização de atividades e resolução de problemas; e a terceira dimensão, a social, se debruça sobre as relações sociais estabelecidas entre os indivíduos durante as aulas. Partindo destes pressupostos, procuramos valorizar a participação ativa de nossos sujeitos de pesquisa no decorrer de todas as aulas, porém, o ápice do desenvolvimento da interação se deu, no último dia de aula com a discussão acerca das observações do experimento, no qual se buscava identificar as condições propícias e não propícias para a conservação de um pedaço de carne. No primeiro e segundo dia anterior ao da interação, dispusemos aos grupos de alunos formados, uma ficha, na qual eles deveriam fazer anotações referentes às mudanças que podiam constatar no pedaço de carne que continha no recipiente em que ficaram responsáveis para fazer as devidas observações. Nosso objetivo ao utilizarmos essa dinâmica, era criar um espaço para discussão a partir de questões problemas realizadas aos alunos. É importante, salientar que tais situações foram trabalhadas por meio da intervenção, para explorar o máximo a participação dos discentes, na compreensão do fenômeno observado. 57 Pelo fato, de ter um número considerado de alunos, iremos considerar apenas as respostas dadas por alguns deles. Nesse sentido, iremos tratá-los como A1, B1, C1, D1 e E1, em função da atividade ter sido desenvolvida inicialmente em grupo e será representado pela letra P, quando se tratar do professor realizar perguntas aos alunos. Inicialmente, perguntamos a eles sob quais condições havíamos colocado os sistemas. Nesse ponto pudemos perceber a participação de todos mencionando as situações em que a carne havia sido exposta. Posteriormente, enfatizamos o objetivo do experimento que era o de mostrar processo de conservação ou decomposição da carne quando colocada sob determinadas condições, para em seguida, darmos continuidade na interação. Portanto, fizemos a seguinte pergunta: através da observação realizada no experimento, o que pudemos perceber no sistema que continha a carne imersa em água? Então nesse momento A1 respondeu que “a água retirou o líquido da carne”, B1, complementou dizendo que “água ficou avermelhada e o alimento (carne no caso) ficou sem cor [...]”. Nesse momento, então perguntamos: a água possibilitou alguma outra atividade que vai ajudar no processo de decomposição da carne? C1 falou: “a água somente”. A partir de então questionamos se haveria a possibilidade de outro agente se fazer presente na água, aí, D1 e E1 disseram: “o oxigênio vai pra lá [...]”, porque “o óleo e a carne ficou cheio de bolinhas, não era o oxigênio que estava saindo da carne”? Nos primeiros questionamentos percebemos que os alunos ainda dão respostas incompletas, demonstrando assim, o conhecimento empírico acerca do fenômeno observado, então continuamos: P: Será que as condições possibilitam o aparecimento de microorganismos no sistema água e carne? A1 e E1: sim 58 P: todos concordam? Turma: sim! P: por quê? A1: porque está exposta ao ar então ... P: a água vai auxiliar no processo de reprodução desses microorganismos? A1 e B1: vai porque .... P: e esses micro-organismos vão fazer o que? B1: fazer a decomposição da carne P: quer dizer que eles vão acelerar o processo de decomposição da carne, todos concordam? Turma: sim P: agora tínhamos um outro sistema que cotinha água e sal, o que vocês puderam observar nele? A1: não sei, não ... P: ocorreu uma reação química? A1 e D1: ocorreu P: houve alguma transformação? Turma: sim P: qual é a fórmula do sal de cozinha? C1: NaCl 59 P: o NaCl é um composto molecular ou iônico? E1: iônico P: por quê? C1: por que tem ligação iônica P: o sal se dissolveu na água? D1: não....como é? P: qual a importância do sal? A1, C1 e E1: conservar o alimento P: o sal com água e a carne imersa dentro , é um método de conservação? B1: não! D1: o sal ...o sal...ele em si conserva, agora com água não... como a gente já falou a água acelera o processo de decomposição da carne. P: só água? D1: sim P: mas a água e o sal? D1: acho que não .... P: todos concordam? Turma: sim P: se todos concordam, em qual das duas situações podíamos observar uma decomposição maior da carne, a do sistema que havia carne e água ou a do sistema que havia água, sal e carne? 60 Turma: a da carne que estava somente em água P: e o sal sobre a carne? Turma: conserva P: por quê? D1: porque retira a água C1: porque ele matou os micro-organismos existentes na carne P: a salga é um método de conservação eficaz? Turma: sim P: com certeza? Turma: sim P: agora vamos falar da carne imersa em óleo, o que vocês puderam observar? Turma: estava horrível P: por que estava horrível? B1: como água e óleo não se misturam....certo? Então somente o que saiu de dentro da carne foi o oxigênio, que foi àquelas bolhas.., por isso estava mais fedorenta. P: todos concordam? Turma: não P: então, se água e óleo não se misturam, eu posso dizer que ocorreu uma reação química ali? Turma: não 61 P: então, podemos afirmar que estava saindo gás oxigênio do sistema óleo e carne? A1: não P: então era o que? Turma: água P: o que vocês puderam perceber? B1: uma películas brancas.. C1: e ela ficou conservada P: então ao colocar carne imersa em óleo, podemos dizer que este é um método de conservação? Turma: sim P: isso é verdade, pois, antigamente como não haviam descoberto o sal, não havia geladeira, então o povo conservava a carne de caças em óleo. P: e coloração da carne, mudou? A1: sim, ficou mais avermelhada, manteve suas características P: e a carne que estava exposta ao ar? B1: ficou horrível, preta.. D1: muito fedorenta P: dentre os cinco sistemas observados, em quais deles houve conservação da carne? B1 e C1: em óleo e em sal P: em mais nenhum outro houve conservação? 62 E1: não D1: água e sal professor! P: muito bem, o sistema que continha água e sal também são um método de conservação. P: em quais sistemas pudemos observar a decomposição da carne? A1, C1 e E1: o que estava exposto ao ar e o que continha somente água, porque os micro-organismos interagiram com maior facilidade. Apesar de percebermos que no decorrer da maioria das colocações dos sujeitos predominou respostas vagas, fica claro e evidente que valorizar a participação do aluno em aulas é essencial na construção do conhecimento que se deseja ser aprendido. Nesse sentido, por meio da interação discursiva, o professor leva o aluno a elaborar seus conceitos a partir da descoberta, desse modo, o discente deixa de ser passivo e passa a ser ativo na elaboração de conceitos. A aprendizagem de conceitos que uma pessoa adquire de um determinado conhecimento acontece a partir do momento em que ele é capaz de dotar o significado de um material ou informação que lhe é apresentado, isto é, quando se compreende esse material, podendo a partir disso, traduzi-lo para suas palavras (FREITAS FILHO & CELESTINO, 2010, p. 189). Enfim, valorizar as concepções prévias dos alunos por meio da interação discursiva em sala de aula é salutar para uma aprendizagem significativa, rompendo com o tradicionalismo técnico de transmissão do conhecimento científico, visando aproximar ao máximo do cotidiano do educando. Nesse sentido, o uso de atividades experimentais, bem como o uso de outras metodologias, é essencial para o estabelecimento do diálogo professor-aluno, no decorrer do processo educativo. 63 4.3 - DADOS REFERENTES ÀS QUESTÕES DO QUESTIONÁRIO II APLICADO AOS DISCENTES DA SEGUNDA SÉRIE DO ENSINO MÉDIO Verificar o desenvolvimento do conhecimento adquirido pelos alunos no decorrer das aulas é de extrema importância, pois permite ao professor identificar se a metodologia utilizada teve êxito. Portanto, foi com esse propósito que realizamos a aplicação de um segundo questionário no último dia de atividades com os alunos, com o intuito de detectar se houve uma evolução na construção de conceitos químicos de cinética química em relação ao primeiro questionário, ou não. Tal questionário foi estruturado com nove questões, das quais sete eram subjetivas e duas objetivas. Abaixo, podemos observar no Quadro 04 as categorias referentes à primeira questão do questionário. É importante ressaltar que, trata-se da mesma questão que continha no questionário I. Nesse sentido, procuramos saber se após a aplicação das aulas os alunos tinham conseguido aprimorar seus conhecimentos sobre a conservação dos alimentos. Questão 05: O que você entende por conservação de alimento? I - Evitar a deterioração dos alimentos para ser consumido no futuro, 47,37% facilitando a vida e a convivência dos seres humanos. II - Está relacionado aos métodos de conservação dos alimentos. 26,32% III - Está relacionado à cinética química que explica os fatores que 21,05% aceleram a decomposição dos alimentos e ajuda a minimizar o problema. IV - Consiste em métodos para diminuir a ação de micro-organismos 5,26% nos alimentos, evitando a decomposição. Quadro 05: Categorias de respostas da 1ª questão – Questionário 02 Analisando o comentário dos alunos, 47,37% admitem que a conservação dos alimentos seja importante para evitar a deterioração dos alimentos para ser consumido no futuro, facilitando a vida e a convivência dos seres humanos. Nisso evidencia-se no discurso dos discentes, a relevância da química (cinética química) no processo de produção e/ou conservação dos alimentos e no modo de convivência social. 21,05% consideram que tal fato está relacionado à cinética química que explica os fatores que aceleram a decomposição dos alimentos e ajuda a minimizar o problema. Aqui os alunos 64 deixam claro o papel da cinética química, que é o de contribuir para retardar as reações de decomposição dos alimentos. 26,32% afirmaram que está relacionado aos métodos de conservação dos alimentos, o que de fato é verdadeiro. Outros (5,26%) entendem que consiste em métodos para diminuir a ação de micro-organismos nos alimentos, evitando a decomposição. Aqui se observa a visão biológica dada pelos alunos, demonstrando que eles conseguiram estabelecer relação com outras áreas do conhecimento científico, enfocando o aspecto interdisciplinar. Na questão 02, os educandos foram perguntados sobre a importância da utilização dos temas geradores nas aulas de química. É importante ressaltar que todos os alunos responderam a esta questão justificando-as em seguida de acordo com as categorias abaixo: Questão 02: Qual a importância do uso dos temas geradores no ensino de química? I - Os temas geradores trazem uma dinâmica diferente da teoria, 36,84% estimulando de forma interessante o aprendizado. II - Adquirir mais conhecimento. 31,58% III - Mostrar a cinética química no dia a dia (em casa). 21,05% IV - A química é divertida de se estudar – assuntos da sociedade como exemplo, tornam a aula mais agradável e curiosa. 10,53% Quadro 06: Categorias de respostas da 2ª questão – Questionário 02 Considerando a importância do uso de temas geradores ou sociais no ensino de química enfatizados nos documentos oficiais como os PCNEM, PCN+ e OCEM, além de pesquisas realizadas por autores como Bazzo, Maldaner, Santos & Schnetzler e etc., verifica-se que a maioria (36,84%) ressaltou que os temas geradores trazem uma dinâmica diferente da teoria, estimulando de forma interessante o aprendizado. Isto é verdadeiro, pois, estes, “permitem o desenvolvimento de um conjunto de conhecimentos de forma articulada, em torno de um eixo central com objetos de estudo, conceitos, linguagens, habilidades e procedimentos próprios” (BRASIL, 2000, p. 124). Constatou-se também que 31,58% afirmaram que a utilização de temas estruturadores (BRASIL, 2000) possibilita adquirir mais conhecimento. 65 21,05% consideraram o fato de mostrar o assunto cinética química no dia a dia (em casa). Enquanto que, 10,53% disseram ser a química divertida de se estudar então, assuntos da sociedade como exemplo, tornam a aula mais agradável e curiosa. Portanto, como afirmam Klinger & Bariccatti (S/D, p.04), [...] a aprendizagem da química ocorre na medida em que aprender não é copiar ou reproduzir a realidade. Aprende-se quando acontece a capacidade de elaborar uma representação pessoal sobre o objetivo da realidade ou conteúdo que se pretende aprender. Nesse sentido, a inserção de temas geradores nos conteúdos escolares de química a partir da temática conservação de alimentos, permite valorizar o conhecimento prévio dos alunos, levando-os assim, a aprimorar os seus conceitos, propiciando uma aprendizagem significativa em que o educando é conduzido a construir seu próprio conceito. Na questão 03 perguntávamos aos alunos se o tema conservação de alimentos havia contribuído para o entendimento do assunto cinética química. Com isso, ao analisarmos as respostas constatamos que todos (100%) afirmaram ter possibilitado para compreender o assunto cinética química e entender os métodos de conservação dos alimentos. Diante ao exposto, evidencia-se que o ensino de química pautado em temas propicia aprendizagens capazes de levar o aluno a uma reflexão crítica sobre o mundo que o cerca e com relação à importância da química no contexto social. Na pesquisa também foi possível coletar dados na questão 4, quanto a metodologia adotada no decorrer das aulas, em que pudemos notar que todos (100%) consideraram a metodologia aplicada muito importante, pois permitiu aos discentes a compreensão sobre o papel da cinética química na conservação dos alimentos. Aqui fica claro que, cabe ao professor fazer uso de técnicas metodológicas que motivem os alunos no processo de ensino aprendizagem como afirma De Luca (S/D, p. 04) “o aluno precisa sentir mais a importância, a necessidade e a utilidade de aprender química como algo que, está inserido na vida, que lhe desperte a vontade de aprender”. E isso foi observado no decorrer 66 das aulas de aplicação a motivação dos alunos em está percebendo a cinética química presente em seu cotidiano. Ao serem questionados (questão 05) se a abordagem do tema havia contribuído para a formação enquanto cidadãos, todos (100%) afirmaram que sim. Esse dado demonstra que a forma como o conteúdo foi trabalhado possibilitou aos alunos adquirirem conhecimentos que servissem para a tomada de decisão na sociedade. De acordo com Santos & Schnetzler (1996) o ensino de química deve ter como função o desenvolvimento de capacidade de tomada decisão, sendo necessária a vinculação do conteúdo a realidade dos educandos. Com relação à questão 6: a compreensão da cinética química de um processo permite alterar a rapidez com que as reações indesejáveis acontecem. Para a indústria alimentícia, estudos como estes são de suma importância, pois permitem a eliminação ou minimização de fatores de degradação, produção de embalagens mais apropriadas, estabelecimento de condições adequadas de armazenamento (Texto extraído do livro “Química na Sociedade”dos orgs. MOL, G. S.; SANTOS, W. P. 1998, p. 93). Quais os fatores que influenciam na velocidade da reação de decomposição dos alimentos? Pudemos constatar que todos os discentes (100%), responderam descrevendo os fatores que influenciam na velocidade de decomposição dos alimentos. Isso demonstra que houve um avanço no processo de aprendizagem dos mesmos, haja vista, o grande envolvimento deles no processo de aprendizagem no decorrer das aulas. Na questão 07 que tratava sobre o uso de aditivos químicos nos alimentos, categorizamos as respostas dos alunos que se encontra no quadro 06, com as suas respectivas porcentagens. 67 Questão 07: O que são e para que servem os aditivos químicos? I - São substâncias químicas que servem para conservar os alimentos 57,89% II - Servem para minimizar o processo de decomposição e melhorar o 26,32% aspecto dos alimentos III - São substâncias químicas que servem para aumentar a 15,79% durabilidade dos alimentos Quadro 07: Categorias de respostas da 7ª questão – Questionário 02 Analisando os dados, percebemos que a maioria (57,89%), afirmaram que os aditivos químicos são substâncias químicas que servem para conservar os alimentos. 26,32% consideraram que os aditivos servem para minimizar o processo de decomposição e melhorar o aspecto dos alimentos. Outros 15,79%, disseram que, são substâncias químicas que servem para aumentar a durabilidade dos alimentos. Tais respostas demonstram que os alunos conseguiram adquirir competências e habilidades inerentes a importância dos aditivos químicos nos alimentos. Isto se deu, não somente pelo conteúdo passado por nós enquanto professores, mas pela intervenção gerada durante as aulas e pela troca de conhecimentos entre os próprios alunos. Para Ramos & Maldaner (S/D, p. 3) é preciso o professor “deixar o aluno falar, permitir que constitua o pensamento pela linguagem, proporcionar a participação ativa em qualquer atividade proposta, em qualquer ambiente”, visando conduzir o aluno na aquisição do conhecimento que se quer ser aprendido. Na questão 08, fizemos um breve comentário sobre as alterações sofridas pelos alimentos que contem lipídios e, em seguida pedíamos para que descrevessem com base nas informações do texto e nos conhecimentos adquiridos, o que era o ranço dos alimentos. As categorias das respostas podem ser observadas no Quadro 07: 68 Questão 08: Com base nas informações do texto e nos seus conhecimentos, explique o que é o ranço dos alimentos? I - São alterações que ocorrem nos lipídios. 31,58% II - São o mal cheiro e sabores desagradáveis nos alimentos. 26,32% III - Presença de micro-organismos, provocando odor e sabor diferente. 21,05% IV - É a decomposição dos alimentos ricos em gorduras (origem animal 15,79% e vegetal). V - É uma transformação química. 5,26% Quadro 08: Categorias de respostas da 8ª questão – Questionário 02 De acordo com os dados acima, constatamos que 26,32% dos pesquisados afirmou que o ranço são o mal cheiro e sabores desagradáveis nos alimentos. A maioria (31,58%) disse que são alterações que ocorrem nos lipídios. 15,79% consideraram que é a decomposição dos alimentos ricos em gorduras (origem animal e/ ou vegetal). 21,05% levaram em consideração os aspectos biológicos, afirmando que o ranço é ocasionado pela presença de microorganismos, provocando odor e sabor diferente. Outros 5,26% consideraram o ranço como uma transformação química. Com relação à questão 09, procuramos evidenciar se os alunos conseguiriam associar o fator superfície de contato em uma situação- problema que criamos com base nas observações cotidianas. Os dados estão apresentados no Quadro 08, observe: Questão 08: Colocam-se duas quantidades de carnes em recipientes diferentes, sendo a primeira triturada (picadinho) e a outra em pedaços, ambas nas mesmas condições de armazenamento. Qual das duas amostras irá se estragar mais rápido? Justifique sua resposta. I - A carne picada, pois quanto maior a superfície de contato mais 84,21% rápida será a reação. II - A do picadinho, porque os micro-organismos penetram com maior 10,53% facilidade. III - A do recipiente que a carne está picada porque segundo a cinética 5.26% química, quanto maior a superfície de contato, maior será a rapidez da reação. Quadro 09: Categorias de respostas da 9ª questão – Questionário 02 As categorias de respostas referentes a esta questão nos permite inferir que, todos afirmaram que das duas amostras a que se estragaria mais 69 rapidamente seria a que continha carne picada e, isso é verdadeiro, basta olhar as justificativas dadas por eles (alunos). Percebemos que 84,21% afirmaram que é a carne picada, pois quanto maior a superfície de contato mais rápida será a reação. Enquanto que 5,26% disseram que a do recipiente que a carne está picada porque segundo a cinética química, quanto maior a superfície de contato, maior será a rapidez da reação. Outros 10,53% consideraram a do picadinho, porque os micro-organismos penetram com maior facilidade. Vale ressaltar, que todos conseguiram associar o fato cotidiano ao conteúdo cinética química trabalhado em sala de aula, isso demonstra o quão importante foi a forma como o conhecimento foi produzido. Nisso, entendemos que contextualizar o conteúdo, não é simplesmente associar os conceitos aos fatos científicos através de exemplos corriqueiros do dia a dia, mas possibilitar ao aluno a reflexão crítica de que a química está realmente presente nas atividades diárias e que contribui para a tomada de determinadas decisões na sociedade, entre elas o discernimento de que se guardarmos carne em pedaços ao invés de carne picada, iremos prolongar o período de conservação, pois a reação de deterioração irá se processar mais lentamente. 70 5- CONSIDERAÇÕES FINAIS Os resultados desta pesquisa mostraram que o processo de ensinoaprendizagem dos conteúdos de química, torna-se mais eficaz e dinâmico à medida que os discentes conseguem atribuir significados e valores ao objeto de estudo, no caso a temática alimentos como tema gerador ou estimulador de aprendizagens em química. Dessa forma, ao valorizarem-se as percepções prévias do educando acerca do assunto e a partir dessas informações relacionálos ao conhecimento cientifico, busca-se fazer com que eles construam seus próprios conceitos e a partir de então, elaborem suas próprias conclusões. Sendo assim, adotar metodologias de ensino que propiciem o tratamento contextualizado das aulas de química em consonância com atividades experimentais visando atrelar o conteúdo ao cotidiano do aluno, torna o processo de ensino mais atraente, pois estimula os discentes a buscar novos conhecimentos e, o uso de temas geradores nesse percurso, possibilita ao professor abordar temas sociais e tecnológicos, levando os educandos a adotar uma postura crítica com relação aos problemas socioambientais presentes na sociedade contemporânea e procurar solucioná-los, afinal, esse é o principal foco da educação química nos dias atuais. Os documentos oficiais (PCNEM, PCN+, OCEM) ressaltam que a principal função da educação é a formação de cidadãos capazes de tomar decisões. Porém, para que isso ocorra é necessário que o professor crie ambientes de aprendizagens em sala de aula, que propiciem essa nova tendência no ensino de química. As interações discursivas em aulas de química mostra-se como uma das inúmeras ferramentas didáticas ao professor, com o intuito de promover o aprendizado, pois permite a troca de informações entre os seres envolvidos no processo educativo. Desse modo, o ensino de cinética química através da temática alimentos, permite o desenvolvimento intelectual e social dos alunos. 71 Nesse sentido, o estudo em questão contribuiu significativamente para o desenvolvimento dos alunos enquanto cidadãos. Com este, também ficou evidente que o ensino praticado hoje na maioria das escolas, baseia-se na memorização de conteúdos, não tendo relevância para a construção de valores, muito menos, para a formação de cidadãos. Sendo assim, cabe ao professor enquanto mediador do conhecimento, utilizar métodos de ensino que possam auxiliar no processo de aprendizado, buscando a interação dos discentes por meio de situações problemas associados ao seu cotidiano. Enfim, acreditamos que o ensino de química por meio de temas geradores, sejam eles sociais, tecnológicos ou ambientais, possibilitam um grande avanço na aquisição do conhecimento químico, quando trabalhados com metodologias de ensino que prendam a atenção do aluno. Desse modo, o professor ao adotar o uso de temas, pode também usar a prática discursiva e a experimentação no processo de ensino-aprendizagem. 72 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALMEIDA, E. C. S. de. et al. Contextualização do ensino de química: motivando alunos de ensino médio. 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ZABALA, A. Enfoque globalizador e pensamento complexo: uma proposta para o currículo escolar. Porto Alegre: Artmed, 2002. 78 Apêndice A Questionário I de pesquisa para a elaboração do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) 1- O que você entende por conservação de alimentos? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 2- Quais dos métodos de conservação de alimentos são utilizados em sua casa? ( ) Salga ( ) Armazenamento em locais a baixa temperatura ( ) Secagem de alimentos ( ) Defumação ( ) Refogação ( pré-cozimento dos alimentos) ( ) Outro(s) especifique:________________________________________________. 3- Quais dos recursos metodológicos abaixo são utilizados pelo seu professor para dinamizar as aulas de química? ( ) Experimentos ( ) Vídeos ( ) Leitura de textos ( ) Jogos ( ) Somente aula teórica 4- Que relação você pode estabelecer entre a conservação dos alimentos no estudo do conteúdo cinética química? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 5- Você sabe o que são aditivos químicos? Se sim, diga com suas palavras para que servem os aditivos químicos. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 79 6- O Cloreto de sódio (NaCl), popularmente conhecido como sal de cozinha é bastante utilizado na salga de produtos de origem animal ( carnes e peixes). Justifique o uso do sal de cozinha nesse processo? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 7- Nas localidades onde há energia elétrica (zona urbana e rural), normalmente existem aparelhos eletrodomésticos; Entre eles, a geladeira e o freezer são muito utilizados nos domicílios, para guardar alimentos perecíveis (que se estragam com facilidade). Qual a finalidade de guardarmos esses alimentos nos eletrodomésticos citados acima? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 80 Apêndice B Material utilizado como instrumento para o desenvolvimento das aulas Tema: Os alimentos como tema gerador do conhecimento de Cinética Química Objetivos: - Discutir sobre a importância dos aditivos químicos na conservação dos alimentos e sua importância na sociedade contemporânea - Compreender os fatores que influenciam os processos de conservação/ deterioração dos alimentos; A Química dos alimentos A Química está diretamente ligada a nossa alimentação, uma vez que a questão não é só a produção do alimento, mas a conservação do mesmo, o que requer muito das indústrias do ramo alimentício. Nossos alimentos são essencialmente constituídos por substâncias químicas. E estas conferem aos mesmos: sabor, cor, textura e forma de acordo com as proporções de cada substância nos alimentos. Qualquer alimento é constituído por uma série de substâncias simples e compostas. Por exemplo, uma boa combinação de temperos será capaz de tornar uma comida boa ou não. E os temperos, você sabe o que são? Eles também são substâncias químicas. Um bem prático presente em todas as casas e auxiliam no preparo de nossa alimentação é o cloreto de sódio (NaCl), mais conhecido como sal de cozinha, serve para dar sabor a nossas refeições. Você ainda tem dúvida que nossa alimentação é química? Se sim, lhes afirmamos que a química faz parte de nossos alimentos, por isso é importante interpretarmos e conhecermos o princípio ativo e a composição de nossos alimentos é muito importante para termos uma alimentação saudável e balanceada. Um dos grandes avanços da sociedade moderna foi produzir alimento em quantidade suficiente para atender as necessidades da população mundial. Atualmente, alimentos produzidos aqui no Brasil podem ser distribuídos para outras partes do planeta e vice-versa. Isso ocorreu, graças aos avanços que a indústria alimentícia passou e vem passando. Tais avanços possibilitam conservar os alimentos por mais tempo, através do uso de técnicas de conservação, que utilizam substâncias químicas, atribuindo-lhes sabor e características aos produtos frescos, como exemplos têm os flavorizantes, substâncias que dão cheiro e sabor. 81 Se você pegar um produto e observar os ingredientes descritos na embalagem, irá perceber que são uma combinação de várias substâncias, muitas produzidas em laboratório. É por isso que chamamos esses produtos produzidos pela indústria de artificiais, balas, doces, enlatados e embutidos, entre muitos outros. Como podemos perceber conservar os alimentos é a principal preocupação da indústria alimentícia. Diante a isso, fazemos alguns questionamentos: Pense e responda Qual a causa da deterioração dos alimentos? Que fatores contribuem para a degradação (deterioração) dos alimentos? O que fazer para diminuir ou evitar que tais fatores ocorram? Os alimentos estão sujeitos a deterioração por uma série de fatores que podem ser: químicos, físicos e biológicos. Porém, nos deteremos em estudar os fatores químicos, mesmo sabendo que estão diretamente relacionados aos outros. Basicamente, são três os tipos de reações a serem consideradas quando falamos em deterioração dos alimentos: I. Oxidação Na presença de oxigênio, os carboidratos, as proteínas e os lipídeos (nutrientes dos alimentos) são convertidos em dióxido de carbono, água e energia. A oxidação também é chamada respiração. II. Putrefação Nesse caso, ocorre a decomposição pela ação de bactérias, isto é, de micro-organismos que se proliferam e, em contato com o ar e a umidade se decompõem, ou seja, apodrecem o alimento. Um exemplo é o que ocorre com a carne. III. Fermentação Outras reações que não dependem do oxigênio são conhecidas como fermentação. Mas, atualmente, o termo fermentação é utilizado para descrever processos de geração de produtos através da ação de micro-organismos, com a utilização ou não do oxigênio. Na fermentação anaeróbica (sem a utilização do oxigênio) é produzido o álcool e o ácido lático, por exemplo, enquanto pela fermentação aeróbica (com a utilização de oxigênio) é produzido o ácido cítrico, um conservante. 82 Para compreendermos melhor o que ocasiona a deterioração dos alimentos, sua conservação e os meios de conservação utilizados, é necessário que entendamos como as reações químicas se processam afim de que, o tempo em que elas ocorrem possa ser reduzido. A Cinética nas reações químicas dos alimentos Na medida em que ocorreu o desenvolvimento tecnológico e o aumento populacional, houve a necessidade de buscar novas alternativas e meios que possibilitassem conservar melhor e por mais tempo os alimentos. Mas para que possamos saber quais as melhores maneiras de conservação dos alimentos, é preciso que entendamos as transformações e o tempo em que as reações ocorrem. Pois assim elas podem ser controladas de forma que podemos apressar reações muito lentas ou retardar reações muito rápidas, ou mesmo impedir que algumas ocorram durante determinado tempo se isso se fizer necessário. A deterioração dos alimentos é uma dessas reações e deve ser impedida pelo menos durante algum tempo entre seu processamento e consumo. O estudo da taxa de desenvolvimento ou rapidez das reações e os fatores que a influenciam. Além das possibilidades de controlar essa taxa de desenvolvimento, tornando as reações mais rápidas ou mais lentas, com base nos mecanismos das reações, constitui um ramo da química denominado Cinética Química. Atenção! O termo velocidade em Física é dado pela razão entre o espaço percorrido por unidade de tempo. Na Química, este termo está relacionado à rapidez com que uma reação química se desenvolve mais rapidamente ou mais lentamente. Por essa razão, daqui em diante usaremos o termo rapidez no lugar de velocidade. Mas o que necessário para que as reações químicas ocorram? No estudo de uma reação química, alguns fatores devem ser considerados para que uma reação possa ocorrer:  As substâncias reagentes devem ser postas em contato do modo mais eficaz possível. Por exemplo, um alimento colocado em um recipiente aberto (contato com o oxigênio [O2]), irá se decompor muito mais rápido do que se for colocado em um recipiente contendo exclusivamente gás nitrogênio(N 2).  É necessário que as moléculas reagentes tenham afinidade química, ou seja, uma tendência natural para reagir.  Ocorra choque entre as partículas (moléculas) que constituem as substâncias com orientação favorável e que tenham energia suficiente para romper a(s) ligações; É importante ressaltar, que o estudo dessas condições é de fundamental importância na química e particularmente na conservação dos alimentos. 83 Para facilitar a compreensão sobre o mecanismo em que as reações químicas ocorrem, vamos hipotetizar uma reação química. Assim ficará mais fácil perceber que como as moléculas estão em constante movimento elas irão se chocar constantemente. É através dos choques que as moléculas irão entrar em contato para reagirem. Agora vamos imaginar o choque entre duas moléculas A e B no esquema abaixo (as setas indicarão as direções dos movimentos). As bolas Pretas representam as moléculas A e as brancas correspondem às moléculas B. 1 2 Figura 1: Orientações possíveis para os choques entre as moléculas A e B. Adaptado de MÓL & SANTOS, 1998. Considerando as duas possibilidades de choque entre as moléculas A e B em qual das duas haverá o choque efetivo para a ocorrência da reação? As reações químicas ocorrem quando o choque entre as moléculas tem orientação favorável e energia suficiente, caso contrário não ocorre. Então dizemos neste caso, que a colisão não foi efetiva. Agora vamos pensar um pouco: observando a figura acima, o que ocorrerá depois que houver o choque entre as moléculas A e B? 1.1 1.2 1.3 1.4 Figura 2: Resultados dos choques possíveis previstos na figura anterior. Adaptado de MÓL & SANTOS, 1998. Observando o conjunto formado no quadro 1.4, o que podemos concluir? Podemos afirmar que toda colisão com orientação favorável irá resultar na formação de novas substâncias? Por quê? Verificamos em nossos estudos da química, que os átomos se unem uns aos outros para formar as moléculas, através de ligações químicas. Na reação hipotética acima, ocorreu à quebra das ligações entre os átomos A e 84 entre os átomos B, resultando na formação de novas ligações entre os átomos A e B, formando assim, uma nova substância. Agora nosso estudo de cinética química já nos permite entender um pouco os fatores que interferem nas reações químicas. Como nos alimentos ocorrem milhares de reações químicas, podemos agora, em função desse estudo, compreender um pouco dos seus mecanismos de deterioração e saber que atitudes podem ser tomadas para minimizar sua ação. Reações dos alimentos que contêm lipídios Algumas das alterações químicas de produtos alimentícios podem ser percebidas com frequência em alimentos que contêm lipídios. Alguns exemplos de alimentos ricos em lipídios são: queijos, manteiga, óleo de soja, azeite, presunto e outros produtos que contêm gorduras de origem animal ou vegetal. Tanto durante o processamento, como durante o armazenamento ou uso, os lipídios, como componentes de produtos alimentícios, podem sofrer transformações químicas dentre as quais a rancificação é um dos problemas mais comuns. Além das alterações causadas pela rancificação, outras reações que ocorrem nos alimentos que contêm lipídios podem resultar em modificações de algumas de suas propriedades, entre as quais está o aparecimento de cheiro e sabor desagradáveis, dependendo do tipo de lipídio. Os lipídios são constituídos de glicerídios, que são ésteres derivados da glicerina. Os ésteres são compostos cuja fórmula geral pode ser representada por: RCOOR‟, no qual R e R‟ representam radicais constituídos de cadeias carbônicas contendo carbono e hidrogênio, tais como CH 3– (CH2) –. O ranço, que é o cheiro e o gosto característicos dos alimentos que passam por reações de rancificação, é devido à produção decompostos pertencentes às funções orgânicas aldeídos, cetonas e álcoois. Além dessas, os ácidos carboxílicos também são responsáveis pelo cheiro desagradável de alimentos deteriorados. GLOSSÁRIO Ranço: alteração do cheiro e do sabor dos alimentos que contêm gorduras é caracterizado por um cheiro forte e sabor azedo. Radical: um grupo de átomos, presentes em um composto ou existindo sozinho. 85 Reações dos alimentos que contêm carboidratos Os carboidratos são substâncias sintetizadas em organismos vegetais e têm um papel muito importante para a vida animal. Os carboidratos mais importantes para a vida animal são: a glicose (C 6H12O6), a celulose, o amido e o glicogênio. A celulose, que forma a estrutura dos vegetais, é um polímero constituído por milhares de moléculas de glicose. Também o amido e o glicogênio são formados pela combinação de moléculas de glicose e o glicogênio constitui uma reserva de glicose em organismos animais. Nossa alimentação é predominantemente constituída de carboidratos; amido e açúcares de origem vegetal e também de carnes e gorduras que contêm proteínas sintetizadas nos organismos animais a partir do amido e da celulose. Os ruminantes, que são herbívoros, têm a capacidade de sintetizar proteínas a partir da celulose e assim podem se alimentar de capim. Em nosso organismo, o amido e os açúcares são transformados em glicose, e uma parte da glicose é transformada em proteína e outra em gordura, através de reações enzimáticas. As proteínas por sua vez são polímeros cujos constituintes básicos são aminoácidos, compostos de função mista, contendo o grupo funcional dos ácidos carboxílicos (-COOH) e o das aminas (-NH2). Como as fontes de carboidratos são muito importantes para a nossa alimentação, é importante conhecermos o seu comportamento químico para que possamos preservar os alimentos durante o seu armazenamento. Algumas das reações de deterioração dos alimentos ricos em carboidratos ocorrem com a participação de açúcares e aminoácidos formando novos compostos escuros e de alta massa molecular, que recebem o nome de melanoidinas, e são responsáveis pelo escurecimento dos alimentos. Fatores que influenciam na rapidez das reações químicas de escurecimento e decomposição dos alimentos 1 – Efeito da temperatura A reação de escurecimento dos alimentos é favorecida pelo aumento de temperatura. Observa-se que os alimentos resfriados ou congelados são pouco atingidos por esse problema. A rapidez da reação praticamente é duplicada com o aumento de cada 10ºC no intervalo entre 40ºC e 70ºC. 2 – Efeito do pH Em meio ácido, a reação de escurecimento dos alimentos é inibida e, praticamente, não ocorre. Em meio neutro, a reação ocorre com máxima rapidez e, em meio alcalino, ocorre uma rápida degradação dos carboidratos (açúcares), independente da presença de aminoácidos. As reações de escurecimento de frutas por oxidação só podem ser inibidas em meio ácido se esse ácido funcionar 86 como antioxidante. É por isso que podemos usar uma solução de vinagre ou limão para impedir o escurecimento de maçãs picadas, pois o ácido acético presente no vinagre e o ácido cítrico presente no limão funcionam como antioxidantes. 3 – Efeito da concentração dos reagentes No caso dos alimentos, esse efeito está ligado à presença de água. Quando os componentes do alimento se encontram dissolvidos até o ponto de se apresentarem como soluções diluídas ocorre uma diminuição da atividade enzimática. Isso faz com que a rapidez da reação de escurecimento do alimento seja diminuída, devido à baixa concentração dos reagentes. 4 – Efeito da natureza dos carboidratos e dos aminoácidos Esse efeito está ligado à natureza dos reagentes que interfere na rapidez de qualquer reação. No caso das reações de escurecimento dos alimentos, observa-se que quanto maior a molécula do carboidrato (ou de açúcar), menor a rapidez das reações. Quanto aos aminoácidos, verifica-se que a rapidez da reação é favorecida pela presença da lisina, que é um aminoácido básico, seguido pelo aminoácido glutâmico, que é ácido. Já a glicina, um aminoácido neutro, promove reações de escurecimento mais lentas. 6 – Efeito dos catalisadores Os catalisadores são substâncias que participam de etapas intermediárias das reações. Eles aumentam a rapidez destas e são recuperados juntamente com o produto final sem sofrer nenhuma alteração permanente. Observa-se que as reações de escurecimento dos alimentos podem ocorrer com maior rapidez em presença de substâncias tais como: os ânions fosfato, citrato e íons Cu2+, que funcionam como catalisadores do processo. 7 – Efeito dos inibidores A reação de escurecimento de alimentos que contêm carboidratos pode ser inibida pela adição de dióxido de enxofre (SO 2), que interrompe a sequência de reações que levam à formação das melanoidinas e, portanto impede o escurecimento dos alimentos. É por isso que o dióxido de enxofre é usado como aditivo alimentar em sucos de frutas, geleias e outros produtos. Quando adicionado em excesso, o dióxido de enxofre pode causar alteração no sabor e odor dos alimentos, além de destruir a vitamina B 1. 8 – Superfície de contato Quanto maior a superfície de contato dos reagentes envolvidos, maior será a rapidez de ocorrência da reação e vice-versa. Imagine que você tenha em 87 um recipiente frango em pedaços e em outro frango desfiado. Em qual das situações o frango irá se estragar com maior rapidez? É claro que no desfiado, pois, a área de contato é maior. Aditivos químicos em alimentos Os aditivos alimentares são substâncias que podem ser legalmente adicionadas aos alimentos com o objetivo de conservá-los ou de conferir-lhes aparência, aroma e sabor de acordo com o gosto do consumidor. A obrigatoriedade da divulgação nas embalagens da presença de aditivos nos produtos data de fevereiro de 1976, mas, até recentemente, eles eram mencionados através de códigos, tais como PI e PVII. O uso de aditivos nos alimentos possibilita a oferta de comida com boa qualidade a preços mais acessíveis. Outra vantagem é a eliminação de contaminações bacterianas e/ ou fúngicas, que poderiam representar um risco maior que o uso dos próprios aditivos. Os diferentes tipos de aditivos utilizados nos alimentos processados industrialmente permitem identificá-los através de códigos. O nitrito de sódio (NaNO3) é um aditivo muito utilizado na conservação de carnes como o bacon, o salame, o presunto e a salsicha. Esta substância também atenua a cor rosa das carnes frias, sendo também utilizado para melhorar a aparência dos alimentos. Os aditivos se dividem em algumas categorias básicas que foram apresentadas no quadro 1. Nomes Funções Impedem as reações com o oxigênio. Assim, essas substâncias evitam a rancificação dos alimentos ricos em gorduras, principalmente em produtos como margarinas e maioneses. Antioxidantes Aromatizantes flavorizantes Conservantes Corantes e Realçam ou intensificam o sabor e o odor dos alimentos e, por isso, são usados para evitar que os produtos percam parte de seu sabor e aroma durante o processo de fabricação ou de armazenamento. Essas substâncias podem ser extraídas de matérias primas naturais como frutas e vegetais. Existem, entretanto, aromas artificiais, sintetizados a partir de substâncias identificadas nos aromas naturais, como o aroma imitação de baunilha, usado em bolos, biscoitos e pudins caseiros. Existem, ainda, os aromas naturais reforçados, que são aromatizantes naturais com um acréscimo de aromas artificiais. Conservam os produtos, impedindo a proliferação de micro-organismos ou de enzimas que possam provocar transformações químicas capazes de causar alterações nos alimentos. Conferem ou intensificam a cor natural dos alimentos para melhorar a sua aparência, tornando-os mais vistosos e atraentes. Os corantes naturais são extraídos de matérias primas como frutas e vegetais, um exemplo é o betacaroteno, uma das formas de vitamina A, que pode ser extraído de cenouras ou abóboras amarelas. Há também corantes extraídos da beterraba e de vegetais verdes. Os corantes artificiais são usados sempre que não for possível obterem-se determinadas tonalidades com corantes 88 naturais, tais como algumas nuanças de vermelho e amarelo. O uso desses corantes é muito maior na América Latina e em países tropicais do que na Europa, onde existe uma preferência por alimentos com tonalidades mais claras. Espessantes Estabilizantes Umectantes Antiumectantes Têm a finalidade de aumentar a viscosidade dos alimentos. Em geral, são extraídos de plantas, como algas, ou de sementes. Os espessantes são utilizados em alimentos cremosos como margarinas e sorvetes. São usados para manter a homogeneidade dos alimentos, pois impedem a separação dos diferentes ingredientes que fazem parte de uma mistura. Frequentemente, eles são produzidos a partir de óleos vegetais, como a lecitina de soja. São usados para manter partículas sólidas em suspensão em misturas heterogêneas como maionese. Impedem o ressecamento dos produtos, pois são substâncias que retêm água. Evitam a absorção de água pelos alimentos. Substâncias doces de baixo teor calórico, que substituem o açúcar em dietas destinadas às pessoas que necessitam evitar o seu consumo. Os Edulcorantes edulcorantes são também chamados de adoçantes e como exemplo podemos citar o ciclamato de sódio e a sacarina sódica, ainda muito usados no Brasil, mesmo que essas substâncias sejam proibidas em alguns países. Quadro 1 – Categorias básicas de aditivos alimentares, extraído de David, M. A. & Silva, P. S. p. 03. CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS A conservação dos alimentos tem o objetivo de preservá-los ao longo do tempo, com o objetivo de evitar a deteriorização para ser consumido no futuro. O conhecimento de métodos de conservação e industrialização de produtos como frutas, verduras, legumes, leites e carnes, torna-se cada vez mais importante, no sentido da manutenção de sua qualidade nutricional, na proteção contra a perda e deterioração e se constitui num desafio e possibilidade de melhoria de vida das pessoas. Nesse sentido, a comercialização de produtos nos grandes centros urbanos distantes das fontes produtivas gerou a necessidade de conservação dos alimentos. Conservar implica empregar técnicas capazes de dificultar a ação dos agentes biológicos (micro-organismos), físicos e químicos responsáveis pela sua deterioração, aumentando sua vida útil. Há várias técnicas que são usadas como alternativas de conservação entre elas podem citar: Defumação: é realizado pela exposição do alimento á fumaça, que contém substâncias que matam alguns microorganismos (antimicrobiológicas) e impedem o desenvolvimento de outros, as carnes e os produtos derivados como presunto, salame, linguiça, são os que utilizam esse processo. Fonte: google imagens 89 Desidratação: consiste na retirada da água do alimento, impedindo que os micro-organismos presentes na água estraguem os alimentos. Para que esse alimento seja utilizado, eles precisam ser re-hidratados adicionando água. É o caso do leite em pó, sopas em envelopes, frutas desidratadas, etc. Fonte: google imagens Salga: é um dos processos mais antigos de conservação de alimentos. A adição de sal desidrata (retira água) dos alimentos, impedindo o desenvolvimento microbiano. Este método é utilizado na conservação de cereais, frutas, carnes e peixes. Fonte: google imagens Resfriamento: esse processo consiste em manter o alimento no frio da geladeira, conservando por um período de dias. Esse processo não mata os micróbios, só aumenta a durabilidade. Fonte: google imagens Congelamento: é o processo de congelar os alimentos a uma temperatura de 0ºc. Nesse processo, a água fica presa nos alimentos congelados com o alimento. Esse processo não elimina os micróbios, só conserva por mais tempo, geralmente semanas ou meses. Fonte: google imagens Impedir o contato com o ar: O oxigênio gasoso é fundamental para o metabolismo da maioria dos micro-organismos. Algumas enzimas facilitam a transformação de substâncias presentes nos alimentos em contato com o oxigênio. O escurecimento de frutas, como maçã e banana, são exemplos dessa transformação. Para evitar esse processo é comum à adição de suco de laranja ou limão, que devido à presença de ácido ascórbico inibe a ação enzimática, tornando esse processo mais lento. 90 Mas, como isso ocorre? Diversas frutas, como a banana e a maçã, escurecem depois de serem descascadas, porque têm em sua composição várias substâncias, entre elas um aminoácido que em interação com o oxigênio do ar produz substância de cor escura, denominada melanina. O ácido ascórbico é uma das substâncias que evita o escurecimento da maçã por interagir mais facilmente com o oxigênio do ar que o aminoácido. Além destes métodos de conservação existem outros que também são utilizados na conservação dos alimentos como: a irradiação, a pasteurização, a esterilização, a temperatura (elevada e baixa). Você conhece a história da conservação dos alimentos? Para saber mais! _________________________________________________________________ HISTÓRIA DA CONSERVAÇÃO DOS ALIMENTOS A conservação dos alimentos surgiu com a civilização. O homem pré-histórico logo cedo compreendeu que deveria guardar as sobras de alimentos dos dias de fartura, para os tempos de escassez. Os primeiros métodos de conservação deveriam ser e foram extremamente simples. Tudo indica que os primeiros pedaços de mamute deveriam ter sido apenas secos ao sol; a secagem rápida da camada externa possibilita a conservação da parte interna. Com a descoberta do fogo, surgiu a defumação, ainda hoje utilizada. Seguiu-se a descoberta da salga, um processo simples e muito prático. Homero e Hesíodo mostram que na Grécia antiga, a salga da carne e do peixe era utilizada em grande escala. Heródoto afirma que os egípcios faziam o mesmo. Os fenícios em suas longínquas viagens alimentavam-se com peixes e carnes salgados. Comiam também caças provenientes de distantes regiões conservadas no mel. Os gauleses da Armórica alimentavam-se com carne seca pulverizada, de fácil transporte. O mesmo hábito tinham alguns povos da Ásia Menor ao tempo dos imperadores Cômado e Pertinax, quando se conservavam carnes imersas na banha. (Texto Extraído de . Acesso em 07 de agosto 2011). 91 Roteiro experimental Investigando a conservação e a decomposição de alimento Materiais Óleo de cozinha Sal 5 recipientes ou copos de vidro Carne bovina ou outro alimento Procedimentos 1. Enumerar os copos de 1 a 5; 2. Dividir a carne em 5 pedaços e colocar um pedaço em cada copo. 3. Acrescentar em cada copo sal ou óleo de cozinha, de modo a cobrir totalmente o alimento. Água; água + sal; cristais de sal; óleo; alimento exposto ao ar 4. Construir uma tabela e anotar as observações durante três dias. 5. Observar cada pedaço do alimento, durante 3 dias, registrando sempre as observações . Atentando se houve alguma modificação ou não no alimento. Caso ocorra, especificar que mudança o alimento apresentou. Referências Bibliográficas BOOF, E. T. O.; HAMES, C.; FRISON, M. D. (Orgs.).Alimentos: produção e consumo. Ijuí: Unijuí, 2006. DAVI, M. A.; SILVA, P. S. Alimentos e cinética química. Módulo didático de química-parte I, nº 06. Disponível em:.Acesso em: 03 de ago. 2011. ____________________. Alimentos e cinética química. Módulo didático de química-parte II, nº 06. Disponível em:. Acesso em: 03 de ago. 2011. FELTRE, R. Química: físico- química. 6 ed. V.2. São Paulo: Moderna, 2004. FONSECA, M. R. M. Química: meio ambiente, cidadania, tecnologia. V. 2. São Paulo: FTD, 2010. . Acesso em 07 de agosto 2011. 92 Apêndice C Questionário II de pesquisa para a elaboração do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) 3- O que você entende por conservação de alimentos? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 4- Você considera importante trabalhar os conteúdos de química em sala de aula, através de temas geradores? Por quê? ( ) Sim ( ) Não ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 5- A temática alimentos contribuiu para o entendimento do assunto cinética química? Justifique. ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 6- Quanto à metodologia adotada você considera: ( ) Muito importante, pois compreendemos o papel da cinética química na conservação dos alimentos. ( ) Pouco importante, pois o assunto tratado já fazia parte do meu conhecimento. ( ) Desnecessária. 7- A abordagem desse tema contribuiu para a sua formação enquanto cidadão? ( ) Sim ( ) Não 8- A compreensão da cinética química de um processo permite alterar a rapidez com que as reações indesejáveis acontecem. Para a indústria alimentícia, estudos como estes são de suma importância, pois permitem a eliminação ou minimização de fatores de degradação, produção de embalagens mais apropriadas, estabelecimento de condições adequadas de armazenamento (Texto extraído do livro “Química na Sociedade” dos org. MOL, G. S.; SANTOS, W. P. 1998, p. 93). Quais os fatores que influenciam na velocidade da reação de decomposição dos alimentos? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 93 9- [...] A obrigatoriedade da divulgação nas embalagens da presença de aditivos nos produtos data de fevereiro de 1976, mas, até recentemente, eles eram mencionados através de códigos, tais como PI e PVII. A partir de 1988, tornou-se obrigatória a colocação de nomes e composição dos aditivos e também foram estabelecidos limites máximos de aditivos nos alimentos. (trecho extraído do texto “O papel dos aditivos na alimentação”, disponível em: crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/.../md/.../quimica/.../md-emqu-10.pdf. Após a leitura e análise do texto acima se pergunta: o que são aditivos alimentares e para que servem? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 10- Alguns alimentos de origem animal ou vegetal como queijos, manteiga, óleo de soja, azeite, presunto e outros produtos que contêm gorduras de origem animal ou vegetal, são ricos em lipídios. Estes produtos, por sua vez, podem sofrer alterações (transformações químicas) durante o processamento e o armazenamento dentre as quais a rancificação é um dos problemas mais comuns. Além das alterações causadas pela rancificação, outras reações que ocorrem nos alimentos que contêm lipídios podem resultar em modificações de algumas de suas propriedades, entre as quais está o aparecimento de cheiro e sabor desagradáveis, dependendo do tipo de lipídio. Com base nas informações do texto acima e nos seus conhecimentos explique o que é o ranço dos alimentos? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 11- Colocam-se duas quantidades de carnes em recipientes diferentes, sendo a primeira triturada (picadinho) e a outra em pedaços, ambas nas mesmas condições de armazenamento. Qual das duas amostras irá se estragar mais rápido? Justifique sua resposta. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________. 94 Centro de Ciências Sociais e da Educação Curso de Licenciatura Plena em Ciências Naturais-Química Campus - XI - São Miguel do Guamá - PA Rua Antônio Carlos de Lima S/N - Bairro Vila Nova Cep: 68.660 - 000