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Controlar la humedad en productos en polvo: fluidez

Nuevo webinar de METER Food, fluidez y más allá

La actividad de agua y el control de la humedad en productos en polvo. Manejar la fluidez

Cuando se trata de humedad y productos en polvo, la fluidez (apelmazamiento y aglutinación) domina la conversación. Pero hay mucho más por explorar. En este seminario web de METER Food, Mary Galloway y Zachary Cartwright hablarán de cinco problemas principales relacionados con la humedad en los polvos. Comentarán:

  • Fluidez: cómo determinar la valor crítico (RHc) y emplearlo en las decisiones sobre vida útil, envasado y formulaciones y reformulaciones.
  • Migración de humedad: cómo predecirla y controlarla
  • Higroscopicidad: estrategias para poder cuantificarla
  • Cambios en la estructura: cómo establecer los límites entre amorfo y cristalino, anhidro o hidratado.
  • Efectos de la temperatura: medir sus efectos en la RHc y suavizar las transiciones

Información e inscripciones sobre el webinar

El webinar sobre fluidez será el próximo martes 9 de marzo de 2021 a las 18:00h, es gratuito y en inglés. El webinar lo presentarán:

Mary Galloway, una de las responsables del laboratorio de Investigación y Desarrollo de Alimentos de METER. Está especializada en actividad de agua y su influencia en las propiedades físicas. Ha trabajado con muchos clientes para resolver los problemas de productos relacionados con la humedad.

Y Zachary Cartwright, tecnólogo de alimentos en METER Food. Ayuda a los clientes a lograr un análisis completo de la humedad de sus productos y es un experto en el uso del Analizador de absorción de vapor (VSA). Tiene un doctorado en ciencias de los alimentos de la Universidad Estatal de Washington y una licenciatura en bioquímica de la Universidad Estatal de Nuevo México.

Os podéis inscribir a través de este enlace.

 

Webinar AQUALAB3 y SKALA

Presentación del nuevo medidor de actividad de agua AQUALAB3 y SKALA

A partir de ahora, gracias a AQUALAB3 y SKALA, la actividad de agua y el contenido de humedad de una muestra se miden al mismo tiempo y en 1 minuto. AQUALAB 3 supone el mayor avance técnico de los últimos años para medir el agua en las líneas de producción. Lo que favorece el proceso productivo y el beneficio económico.

Con el programa SKALA, todos los valores medidos en todos los AQUALAB 3, se ven en tiempo real sin necesidad de estar en la línea. A SKALA se pueden conectar los equipos de laboratorio y los de producción. Y de este modo, es posible tener acceso en tiempo real a todos los datos y paneles de proceso. Lo que supone una mejora cualitativa en el control de los procesos productivos.

Inscripciones al Webinar de LabFerrer

El próximo jueves 25 de febrero a las 15:00 hablaremos del nuevo medidor de actividad de agua y humedad de METER Food, AQUALAB3 y SKALA.

El webinar lo organiza LabFerrer, es gratuito y en español, tendrá una duración de unos 40 minutos y os podéis inscribir con a través de este enlace.

¡Os esperamos!

Medidores, velocidad y precisión

Velocidad y precisión, dos parámetros importantes


Al comprar un medidor, es muy posible caer en la tentación de sacrificar la precisión para ahorrar unos cuantos € al adquirir un medidor nuevo. Sin embargo, cuando se trata de equipo de control de puntos críticos, de seguridad alimentaria, o de liberación de lotes, no es una buena idea. Los beneficios pueden verse afectados por ejemplo por el sobreenvasado y/o el sobresecado, debido a la desconfianza en la seguridad del producto. O pueden deberse a lotes rechazados, retiradas del mercado o quejas de clientes. En cualquier caso, los sensores precisos son caros, pero los sensores inexactos cuestan mucho más.

Si hay que medir bastantes muestras cada día, un medidor lento no es una opción, ya que además puede acabar provocando pérdidas económicas a la empresa. De media, los sensores láser y de punto de rocío son hasta 3 veces más rápidos que los sensores electrolíticos resistivos y 5 veces más rápidos que los capacitivos. En pruebas en paralelo realizadas por AquaLab, para comparar los diferentes medidores de aw comerciales, las diferencias de velocidad causaron colapsos de trabajo, ya que los instrumentos lentos provocaron un atasco en las muestras a medir.

Tiempo de lectura y precisión de los sensores comerciales

Con un promedio de 2 a 4 minutos por muestra, los sensores de punto de rocío sobre espejo frío son, con diferencia, mucho más rápidos y precisos que cualquier otro sensor, y su actividad no se degrada con el tiempo. Su punto débil, algunos volátiles que no se miden bien. 

Los sensores láser son más lentos que los de punto de rocío, pero más rápidos que los otros tipos, capacitivos y electrolíticos. Tardan de 3 a 5 minutos por muestra. También son menos precisos que los de punto de rocío, pero bastante más precisos que los sensores electrolíticos. Los sensores láser afirman tener una precisión de 0,005 aw. En las pruebas realizadas, los resultados fueron satisfactorios, pero no superaron esta afirmación. Su principal ventaja, se pueden medir productos volátiles que ningún otro sensor puede medir.
 
Los sensores electrolíticos resistivos son aproximadamente 3 veces más lentos que los de punto de rocío, pero de media más rápidos que los sensores capacitivos (tardan de 10 a 25 minutos por muestra) y significativamente más precisos.
 
Los sensores de capacitancia son los más lentos (tardaron de 13 minutos a más de una hora por lectura) y su precisión es baja.

 

Problemas con el «modo de lectura rápido»

¿Es posible hacer que los sensores resistivos electrolíticos y los capacitivos sean más rápidos?. Los fabricantes de estos medidores, Novasina y Rotronic, lo han intentado y cada uno ha fallado a su manera.
Una de las razones por las que estos instrumentos son mucho más lentos midiendo la aw es porque no solo tienen que esperar al equilibrio entre la muestra y el espacio de cabeza, sino también al equilibrio entre la muestra y el sensor. El modo rápido funciona finalizando la lectura antes de que se alcance el equilibrio y estimar cuál sería la verdadera actividad de agua.
 
Se puede tener una sensación de precisión probando los patrones estándar en modo rápido. El resultado: el «Modo rápido» de Novasina es tan preciso como su modo de lectura en equilibrio. Pero en cambio, el aumento de velocidad es insignificante (una media de 12 minutos por muestra frente a una media de 16 para una lectura real).
 
Rotronic es significativamente más rápido con su modo «aw rápido», una media de 7 minutos por muestra frente a una media de 58 minutos para una lectura real. Pero la precisión del modo rápido es muy baja en comparación con la de las muestras totalmente equilibradas. Y los problemas con el modo rápido empeoran cuando mide en muestras de producto.

Modo rápido, de mal en peor

La verdad es que la predicción del modo rápido es más fácil cuando se miden patrones estándar. Las sales son homogéneas, se equilibran rápidamente y, lo más importante, los instrumentos se calibran según estos estándares.
En cambio, los productos reales (embutidos, alimentos para mascotas, mantequilla, leche en polvo, patatas fritas) exponen los puntos débiles de los sensores y, en particular, muestran los problemas que tienen las lecturas en modo rápido.
 
Los sensores de punto de rocío y láser realizan lecturas completamente equilibradas en 3 minutos. Son significativamente más rápidos que los sensores resistivos electrolíticos y los capacitivos, incluso en modo rápido. Cada lectura de los sensores láser y de punto de rocío es una lectura en equilibrio completo, por lo que no necesitan un modo «rápido».
 
El sensor capacitivo de Rotronic y el resistivo de Novasina tardan mucho (de 15 – 150 y de 10 – 25 minutos, respectivamente) para realizar una medida equilibrada, por lo que dependen del modo rápido (4 – 6 Rotronic y 7 – 16 minutos Novasina) para compensar estas diferencias.
 
Para evaluar las medidas de modo rápido, se midió el mismo producto con el mismo equipo y en las mismas condiciones en modo rápido y en modo totalmente equilibrado. Y a continuación, se compararon los datos buscando la frecuencia con la que las lecturas del modo rápido coinciden con las de equilibrio, dentro de la precisión descrita por el fabricante. El resultado, las medidas en modo rápido casi nunca están dentro de las especificaciones. A través de este enlace se puede descargar el resultado de estas pruebas.

Guía de medidores de actividad de agua

¿Quién fabrica los mejores medidores de actividad de agua?

Algunas personas miden la actividad de agua porque tienen que hacerlo. Solo están buscando un número y en realidad no les importa el valor. Solo quieren cumplir el expediente con sanidad o los auditores.
Pero si por el contrario, la seguridad de los productos alimentarios, farmacéuticos o de cuidado personal, es importante, entonces un medidor de actividad de agua preciso es imprescindible. Y si se dedica un poco de tiempo para elegir el equipo adecuado, más allá del precio del medidor, se obtendrán beneficios durante mucho tiempo. Porque los mejores equipos pueden durar una década o incluso más tiempo.

¿Es un medidor? ¿O es un sensor?

La variedad de medidores comerciales puede generar confusión a la hora de elegir un medidor de actividad de agua, pero esencialmente elegimos entre cuatro tipos de sensores distintos: punto de rocío o espejo frío, capacitancia, diodo láser y electrolítico resistivo.
Es importante considerar el tipo de sensor, porque determina la velocidad, precisión, longevidad y fiabilidad del medidor. Los sensores que miden la actividad de agua directamente (punto de rocío y láser) son más rápidos y más precisos que los sensores que miden una propiedad secundaria como resistencia o capacitancia y la convierten en actividad de agua (electrolítica resistiva y capacitancia).

¿Cómo se miden los productos volátiles?

Si se mide aw en productos químicos o solventes, es muy probable que sea necesario un sensor especializado. Pero otros ingredientes que se volatilizan en el aire, como etanol, alcohol, vinagres, propilenglicol y algunas especias también pueden causar problemas con el sensor.

El diodo láser (AquaLab TDL) es un sensor diseñado específicamente para trabajar con ingredientes volátiles. El resto de sensores pueden tener problemas. Los productos volátiles pueden afectar al valor de las lecturas y la velocidad de lectura, obtenidas con los otros sensores, incluso usando filtros. Peor aún, los sensores electrolíticos y de capacitancia hacen lecturas actuando como una esponja, absorben y pierden el vapor sobre la muestra. Al absorber los productos volátiles, estos pueden cambiar la respuesta del sensor e incluso dañarlo.

Algunos equipos comerciales afirman ser capaces de medir algunos volátiles con ciertas combinaciones de sensor / filtro. Las pruebas realizas por AquaLab mostraron que el único medidor de actividad de agua que puede trabajar con muestras difíciles (no estamos hablando de “aroma de pan”) es el sensor láser. No es tan rápido como el punto de rocío, ni tan preciso, pero si es capaz de medir muchas muestras con volátiles. No hay alternativas a este sensor.

¿Cuanto tiempo dura un medidor de actividad de agua?

Al comprar un medidor de actividad de agua de 10.000 €, entre otras cosas, se espera que dure unos cuantos años. Aquí es donde la calidad de construcción de los tres grandes fabricantes (Novasina, METER / AquaLab y Rotronic) marca la diferencia. En AquaLab probaron un medidor comprado en una gran tienda online porque el precio inicial era muy atractivo (1000 €), falló durante la primera semana de prueba y no pudieron obtener ningún tipo de ayuda del vendedor.

El envejecimiento del sensor también es un problema. La naturaleza porosa de los sensores electrolíticos resistivos y capacitivos los hace más lentos y menos precisos con el tiempo, debido a la absorción de contaminantes. Y esto claramente afectó a los sensores más antiguos que se emplearon en los ensayos. Novasina comercializa sensores de repuesto. Con Rotronic, es necesario cambiar el cabezal completo del sensor. El coste de estas piezas de repuesto es aproximadamente el mismo (unos 1800 €).

La antigüedad del sensor no pareció tener efecto en el tiempo de medida, la precisión o la estabilidad de los sensores de punto de rocío. Pero en el caso de que fuera necesario reemplazar uno, costaría 850 €.
El medidor con sensor láser más antiguo tenía 4 años. Como era de esperar, la edad no afectó a las lecturas del láser (tiempo o precisión). Y en el caso de que fallara, el coste del reemplazamiento sería cercano a los 1800 €.

La Guía para elegir un medidor de actividad de agua se puede descargar a través de este enlace.

Y la a través de este enlace la Guía original de medidores de actividad de agua elaborada por METER Food – AquaLab.

La medida del agua de los alimentos

Uno de los parámetros más medido por la industria alimentaria es el agua de los alimentos. Ya que juega un juega un papel fundamental, es el limitante de la vida útil.

El agua de un alimento determina sus condiciones de procesado y almacenamiento. Así como las características del envasado, por lo que es un factor de importancia económica.

Las propiedades funcionales como textura, viscosidad, turbidez, así como la capacidad de hidratación, de emulsificación y de formación de espuma de las proteínas, son consecuencia de la interacción con los componentes del alimento y del estado físico del agua presente.

La estabilidad del alimento depende en gran medida de su contenido de agua, ya que ésta es necesaria para el crecimiento de microorganismos.

También para que se produzcan reacciones tanto indeseables como deseables, como por ejemplo: enzimáticas, de oscurecimiento, rancidez hidrolítica desnaturalización de proteínas, rancidez oxidativa, estas dos últimas causadas por la disminución de humedad en el alimento.

Te interesa obtener valores de Contenido de Humedad en menos tiempo

Una de las formas de medir el agua de los alimentos, son las medidas de contenido de humedad

AQUALAB 3. Medida del contenido de humedad en 1 minuto
AQUALAB 3. Medida del contenido de humedad en 1 minuto

Definición de Contenido de Humedad
Cantidad de agua en una muestra
Propiedad extensiva que depende de la cantidad de muestra medida
Medida empírica (no hay estándares)

Métodos de medida habituales
Analizadores de humedad
Procedimientos de pérdida por desecación
Titulación Karl Fischer

Limitaciones de las medidas de Contenido de Humedad
Hay que elegir entre precisión y velocidad. Y por lo general se elige velocidad (pj, analizadores de humedad).
Aunque en ocasiones el tiempo de lectura sigue siendo superior al deseado
Y falta de resolución para pequeños cambios de humedad, en especial en productos de humedad baja e intermedia.

¿Cómo estáis midiendo ahora la Humedad?

Si fuera posible ¿Qué significaría para vosotros conseguir medir la Humedad en tan solo 1 minuto?

¿Estáis dispuestos a usar una nueva tecnología para medir Humedad?

Te interesa obtener valores de actividad de agua más rápidos

Midiendo la actividad de agua (aw) se consigue una medida de la calidad de los productos de forma rápida, sencilla y precisa. Ya que conociendo la aw no sólo conoces la cantidad de agua del producto, sino lo que está haciendo el agua y lo que hará en el producto que se encuentra al alcance del consumidor. La aw proporciona una imagen global en la que el agua se convierte en el ingrediente más barato del producto.

¿Estáis midiendo actividad de agua?

¿En que etapas del proceso?

¿Qué representaría para vuestra empresa medir la actividad de agua en 1 minuto?

Isotermas de sorción de humedad

Entre la actividad de agua o energía del agua y la cantidad de agua existe una relación (a una temperatura específica) y es la Isoterma de Sorción de Humedad que nos da el mapa completo de humedad de nuestro producto. Es decir podemos medir el agua de los alimentos.

Cada ingrediente, producto, o formulación tiene una Isoterma de sorción de humedad única. Las isotermas permiten ajustarse mejor y más rápidamente a las especificaciones de producción y calidad. Hasta 10 veces más.

AQUALAB 3, primero mide la energía del agua y después se relaciona con la cantidad. La sensibilidad de la medida frente a pequeños cambios en la actividad de agua es imprescindible para maximizar el rendimiento. Cuanto mayor sea la resolución de cómo la cantidad de agua afecta al producto, mejor y con mayor precisión se pueden atender las especificaciones de calidad y producción. Esta es la mejor forma de medir el agua de los alimentos.

Mientras que la cantidad de agua solo cambia un 1,5%, la energía del agua pasa de 0,005 a 0,4, proporcionando mucha más resolución para hacer ajustes. La energía del agua se puede medir con una exactitud de +/- 0,005. Y además, hay patrones para medir la aw

METER Food dispone de una gran librería de Isotermas. Lo más probable es que ya tengan un modelo, relacionado con tu producto, listo para usar.

Ventajas de AQUALAB 3, medidas en 1 MINUTO

La variabilidad en la producción es un problema mayor que la precisión de las medidas.
Hacer más medidas reduce más la incertidumbre que aumentar la precisión de los equipos que empleamos para medir.
Las medidas de aw rápidas permiten incluir más lecturas en el valor promedio que de forma drástica mejoran la incertidumbre.
Si por ejemplo se hacen 4 lecturas, la incertidumbre se reduce a la mitad.

La principal Fuente de incertidumbre en las fábricas es que no se realizan suficientes medidas.
La variabilidad inherente en el producto significa que una o dos lecturas no son suficientes para caracterizar la energía del agua del producto que estamos elaborando.

 

ESTE ES EL IMPACTO AL REDUCIR LA VARIACIÓN

Todos los que han empleado esta tecnología han visto reducida la variación en sus procesos

Permitiendo aumentar el contenido de humedad mientras que la calidad y la seguridad se mantienen

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