(ENEM) A horticultura tem sido recomendada para a agricultura familiar, porém as perdas são grandes devido à escassez de processos compatíveis para conservar frutas e hortaliças. O processo, denominado desidratação osmótica, tem se mostrado uma alternativa importante nesse sentido, pois origina produtos com boas condições de armazenamento e qualidade semelhante à matéria-prima. Esse processo para conservas os alimentos removem a água por:
a) aumento do produto de ebulição do solvente.
b) passagem do soluto através de uma membrana semipermeável.
c) utilização de solutos voláteis, que facilitam a evaporação do solvente.
d) aumento da volatilidade do solvente pela adição de solutos ao produto.

Passo 1

O enunciado descreve o processo chamado “desidratação osmótica” e pergunta por qual mecanismo ele remove a água dos alimentos. As alternativas são:
a) aumento do produto de ebulição do solvente.
b) passagem do soluto através de uma membrana semipermeável.
c) utilização de solutos voláteis, que facilitam a evaporação do solvente.
d) aumento da volatilidade do solvente pela adição de solutos ao produto.
O que é pedido: identificar, entre as alternativas, qual descreve corretamente o mecanismo físico-químico responsável pela remoção de água no processo de desidratação osmótica.

Passo 2

Conceitos básicos que precisamos entender (devagar e com calma):
  • Solvente e soluto: em um sistema soluto + solvente, o solvente é a substância em maior quantidade (no caso de alimentos, o solvente é principalmente a água) e o soluto é aquilo dissolvido no solvente (por exemplo, açúcar ou sal na solução de imersão). Vou usar “água” para o solvente e “soluto” para açúcar/sal.
  • Membrana semipermeável: é uma barreira que deixa passar algumas espécies (geralmente o solvente, água) e bloqueia outras (geralmente partículas maiores ou solutos). Um exemplo simples: a membrana celular que permite a passagem de água mas restringe muitos íons e moléculas grandes.
  • Osmose (noções intuitivas): é o movimento espontâneo do solvente (água) através de uma membrana semipermeável, de uma região de menor concentração de soluto para uma de maior concentração de soluto, até que as concentrações se equilibrem ou até que a diferença de pressão (pressão osmótica) se oponha ao fluxo. Em palavras curtinhas: água sai do lado “mais diluído” para o lado “mais concentrado” de soluto.
  • Pressão osmótica (fórmula simples): para soluções diluídas existe a relação aproximada de van ’t Hoff
\Pi = c R T,
onde \Pi é a pressão osmótica, c é a concentração molar do soluto (mol por litro), R é a constante universal dos gases e T é a temperatura absoluta (em Kelvin). Essa pressão é a força, por unidade de área, que precisa ser aplicada para impedir o fluxo de solvente; quanto maior c, maior \Pi.

Passo 3

Descrevendo passo a passo o que ocorre na desidratação osmótica (para saber “como fazer” numa prova):
  1. Prepara-se uma solução hipersalina ou hipertônica (por exemplo, uma solução concentrada de açúcar ou sal). “Hipertônica” significa que essa solução tem maior concentração de soluto do que o interior dos tecidos do fruto/hortaliça.
  2. O alimento (com muita água no seu interior) é imerso nessa solução. A membrana celular do alimento atua analogamente a uma membrana semipermeável: ela tende a permitir a passagem da água com mais facilidade que a de grandes solutos dissolvidos.
  3. Pela diferença de concentrações, a água tende a mover-se do interior do alimento (menor concentração de soluto) para a solução externa (maior concentração de soluto). Esse fluxo é o fluxo de solvente (água) causado pela osmose. Como resultado, o alimento perde água e fica desidratado; ao mesmo tempo, pode ocorrer alguma penetração de soluto para o interior do alimento por difusão, mas o principal é a saída de água.
  4. Importante destacar: o que se move principalmente é o solvente (água). O soluto da solução externa (açúcar/sal) em geral não passa livremente pelos poros celulares tão rápido quanto a água — por isso a membrana é dita “semipermeável” no papel prático do processo.

Passo 4

Agora avaliar as alternativas usando o que acabamos de aprender:
  • Alternativa a) “aumento do produto de ebulição do solvente.”
    Explicação: adicionar soluto pode alterar o ponto de ebulição (elevação ebuliométrica), mas o processo de desidratação osmótica não se baseia em ferver ou alterar o ponto de ebulição; é baseado em gradientes de concentração e movimento de água por osmose. Logo, a) não descreve o mecanismo correto.
  • Alternativa c) “utilização de solutos voláteis, que facilitam a evaporação do solvente.”
    Explicação: solutos voláteis não são usados no processo clássico de desidratação osmótica; além disso, o objetivo não é facilitar evaporação, e sim promover saída de água por osmose sem depender de calor/evaporação. Então c) está errada.
  • Alternativa d) “aumento da volatilidade do solvente pela adição de solutos ao produto.”
    Explicação: a adição de solutos, via de regra, reduz a pressão de vapor do solvente (lei de Raoult), diminuindo sua volatilidade — não a aumentando. Além disso, desidratação osmótica não atua por aumento de volatilidade. Então d) também está errada.
  • Alternativa b) “passagem do soluto através de uma membrana semipermeável.”
    Observação técnica importante (para não cair em pegadinhas na prova): o mecanismo real envolve principalmente a passagem do solvente (água) através de uma membrana semipermeável, do interior do alimento para a solução externa hipertônica. A alternativa b) fala em “passagem do soluto”, o que, estritamente falando, está invertido em relação ao que acontece. Porém, entre as quatro alternativas apresentadas, b) é a única que menciona explicitamente a existência de uma membrana semipermeável como parte do processo osmótico — o conceito-chave do processo. As outras opções apresentam mecanismos baseados em ebulição/evaporação/volatilidade, que são incompatíveis com a desidratação osmótica. Portanto, a alternativa que melhor corresponde ao fenômeno descrito (considerando a intenção da pergunta) é a que traz a ideia da membrana semipermeável.

Passo 5

Resumo final do raciocínio (curto e animador): o processo de desidratação osmótica remove água por transferência devido a um gradiente de concentração através de uma membrana que, na prática, permite a passagem da água; entre as alternativas dadas, a que está ligada ao mecanismo osmótico (membrana semipermeável) é a que deve ser escolhida.

Resposta

b

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