Humedad en alimentos para mascotas, caracterización de las relaciones de humedad.

La humedad en alimentos para mascotas es fundamental para garantizar su seguridad y estabilidad. Así como el rendimiento productivo y el beneficio empresarial. Tradicionalmente, en la fabricación se ha tratado de controlar el contenido de humedad (cantidad total de agua) en el producto / formulación. Pero, aunque el contenido de humedad proporciona información sobre la calidad del pienso, es sólo una parte del análisis completo de la humedad.
La actividad de agua (aw) es otra forma de medir el agua que proporciona información esencial sobre la energía del agua. Es decir, sobre la disponibilidad de agua en el pienso.
Entender la relación entre estos dos parámetros es la clave para formular la alimentación animal con atributos óptimos de seguridad y calidad.

Contenido de humedad

El contenido de humedad es la cantidad total de agua en un producto y se determina utilizando muchas técnicas (hasta 35 según la AOAC) como Karl Fischer, pérdida por secado en microondas, NIR … Es la medida más común en la mayoría de los laboratorios y proporciona información sobre etiquetado nutricional, la concentración de sólidos y el peso.

Actividad de agua (aw)

La actividad de agua mide el estado energético del agua de un producto. Es igual a la humedad relativa del aire en equilibrio con una muestra en una cámara sellada. Es adimensional y va de 0, para una muestra perfectamente seca, a 1, para el agua pura. La aw proporciona información muy valiosa, relacionada con la seguridad y la calidad de la alimentación animal porque indica la susceptibilidad al deterioro por microorganismos, la degradación química, cambios de textura y de propiedades. La aw es la herramienta más útil para medir la humedad en alimentos para mascotas.

Isotermas de sorción de humedad

La relación entre el contenido de humedad y la actividad de agua es compleja. Un aumento del contenido de humedad suele ir acompañado de un aumento de la aw, pero esta relación no es lineal.
Esta relación entre la actividad de agua y el contenido de humedad a una temperatura determinada se denomina isoterma de sorción (o absorción) de humedad (figura 1). La naturaleza de esta relación depende de la interacción entre el agua y otros ingredientes y proporciona una información valiosa de las características del producto. La cantidad de vapor de agua que puede absorber un producto depende de su composición química, estado físico-químico y de la estructura física.

La forma de la isoterma es única para cada tipo de producto debido a diferencias en los efectos capilares, superficiales y de superficie y de coligación. Para la mayoría de los alimentos, la isoterma es de forma sigmoidal. Los alimentos que contienen grandes cantidades de azúcar o pequeñas moléculas solubles tienen una curva de isoterma de tipo J.

Curva de secado y humectación

Aplicación en la determinación de la humedad en alimentos para mascotas

Para cualquier productor que seque o humecte un alimento para mascotas, la isoterma de sorción sirve como curva de secado y humectación y proporciona información sobre el contenido de humedad en alimentos para mascotas, cuando se seca o humecta hasta una aw específica. Por lo que puede utilizarse para ayudar en el control del proceso de fabricación, determinando las tasas de secado y los puntos finales óptimos.

Histéresis

La isoterma también mostrará si un producto presenta histéresis y el impacto que tendrá en la aw tras el secado hasta un determinado contenido de humedad. La histéresis describe una condición en la que el contenido de humedad en una aw determinada depende del historial de humectación o secado de la muestra. En casi todos los casos, si se produce histéresis, el contenido de humedad será mayor a una aw determinada para desorción que para la sorción.

La causa de la histéresis sigue sin estar clara, pero las implicaciones prácticas son muy importantes. En un producto que presenta histéresis, un contenido de humedad que es seguro al secar una muestra (porque corresponde a una aw segura de 0,600 aw o inferior) puede no ser seguro al humectar la muestra (porque corresponde a una aw superior a 0,700 aw) (Figura 3).

Una isoterma de trabajo representa las características de secado y humectación de un producto desde su estado nativo y es una curva de barrido que conecta las curvas de sorción y desorción. Es la que mejor describe describe los cambios experimentados por un producto cuando se humedece o se seca a partir de su estado nativo.

En este enlace hay mucha más información de METER Group con las aplicaciones de la actividad de agua y alas isotermas en la medida de humedad en alimentos para mascotas

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