Las isotermas de humedad
El agua influye en algunos atributos de los productos, como la calidad y la seguridad. Con el generador de isotermas de humedad Aqualab, podemos entender las relaciones del agua en un producto, que esta implica conocer la cantidad de agua (contenido de humedad) que puede soportar para un nivel de energía determinado (actividad de agua, aw).
Las isotermas de sorción de humedad describen las relaciones entre la aw y el contenido de humedad a una temperatura determinada y constante.
La naturaleza de estas relaciones depende de las interacciones entre el agua y el resto de componentes. La cantidad de agua que puede absorber un producto depende de su composición química, el estado físicoquímico y la estructura física. Por este motivo, la forma de una isoterma de sorción es única, para cada tipo de producto, debidos a las diferencias en la capilaridad, superficie y efectos coligativos.
Actividad de agua y contenido de humedad - Isotermas de sorción de humedad
La actividad de agua es el estado de la energía del agua en un producto y describe con que fuerza está unida el agua al alimento. El valor de aw obtenido no es función de la cantidad de muestra medida.
La aw está relacionada con la vida útil de los alimentos. Se emplea para controlar el desarrollo de microorganismos, la migración de humedad y cambios texturales, endurecimento y reblandecimiento, enranciamiento y pardeamientos no enzimáticos, pérdida de la fluidez de los productos en polvo.
Está relacionada con la calidad y la seguridad alimentaria.
El contenido de humedad (%) es el parámetro más medido en la industria alimentaria y permite conocer la cantidad de agua que hay en la muestra. El contenido de humedad proporciona información nutricional, permite cumplir con las regulaciones y comparar entre lotes de fabricación y productos. Es un parámetro asociado al rendimiento y beneficio empresarial.
Por lo general se emplean analizadores de humedad y procedimientos de pérdida por desecación. Pero como la medida precisa tarda mucho, se emplean analizadores que suelen ser poco precisos. Y al ser una medida empírica no hay estándares de verificación.
La gráfica muestra isotermas de distintos productos higroscópicos en los que una pequeña variación en la aw o en la humedad se traduce en un cambio irreversible en la textura y en su vida útil.
En el caso del relleno de crema, el valor del contenido de humedad es casi constante, mientras que el valor de aw aumenta y el riesgo microbiológico.
Igual que en la leche en polvo, el valor de humedad es constante hasta que llega a un valor de 0,46 aw, a partir de aquí el contenido de humedad aumenta y se produce un cambio de fase (Tg).
El glaseado y la pulpa de madera presentan un comportamiento similar, el valor de humedad permanece constante mientras que la aw aumenta.
En estos alimentos, la humedad no es un parámetro útil, ya que no proporciona información. Para el mismo valor de humedad el producto tiene situaciones texturales o microbiológicas muy distintas.
Las isotermas permiten establecer valores de actividad de acríticos (awc) que no hay que sobrepasar para mejorar tanto la producción, como la calidad y la vida útil de cualquier producto alimentario, farmacéutico, cosmético y de alimentación animal. Por otro lado, si quisiéramos disminuir el valor de humedad, las isotermas muestran esta posibilidad.
VSA el generador de isotermas de humedad de AQUALAB
Construir una isoterma consiste en recoger valores de aw y contenido de humedad en un intérvalo de valores de aw, de forma general de 0,10 – 0,90 aw. Y el generador de isotermas de humedad VSA (Vapor sortion analyzer) de AQUALAB permite obtener un gran número de datos en muy poco tiempo.
El método de generación de isotermas de punto de rocío dinámico (DDI) de AQUALAB mide directamente la aw, mientras que por gravimetría se realiza un seguimiento del peso, así que no hay dependencia de equilibrio para conocer los niveles de aw para poder determinarla. La sorción se produce con aire húmedo saturado que pasa sobre la muestra. Y la desorción con aire seco que también pasa sobre la muestra. Después de registrar un cambio de 0,015 en la aw, el flujo de aire se detiene y se realiza una instantánea del proceso de sorción midiendo de forma directa la aw y el peso. Dado que la muestra no tiene que alcanzar el equilibrio a una aw conocida, este método es más rápido sin sacrificar la precisión. VSA AQUALAB también es capaz de producir un número muy elevado de puntos de datos. Sólo se necesita agua y desecante para generar la isoterma.
Algunas características técnicas del VSA
Actividad de agua
Intervalo: 0,100 a 0,950 aw
Resolución: ± 0,001 aw
Precisión: ± 0,005 aw
Temperatura
Intervalo: 20 a 60 º C
Resolución: 0,01 º C
Precisión: ± 0,1 º C
Balanza
Intervalo: 500 a 5000 mg
Resolución: ± 0,1 mg
Métodos de Isotermas, Isotermas Dinámicas de Punto de Rocío (Dinamic Dewpoint Isotherm, DDI) y Estáticas (DVS)
Gas externo, No es necesario
Reservorio de agua, 20 ml
Dimensiones: 25,4 x 38,1 x 30,5 cm. Peso: 13 kg
Condiciones de funcionamiento: temperatura 4 – 50 °C, humedad relativa 0 – 90% (sin condensación)
Capacidad de almacenamiento de datos: 10000 valores
Comunicación: Puerto RS232 y USB A
