gominolas

Predecir la migración de humedad con actividad de agua

La migración de humedad entre componentes

Cuando dos componentes de un producto o productos diferentes se cierran en algún tipo de envase, intercambian humedad. Esta migración de humedad es frecuente en productos como, copos de cereales con frutas deshidratadas, cápsulas de gelatina con productos farmacéuticos o galletas rellenas de mermelada.

Cómo predecir la migración de la humedad

La actividad del agua de cada componente predice si se ganará o perderá humedad. En cambio, el contenido de humedad no funciona de esta manera. De hecho, a veces la migración de humedad se produce del componente de humedad más bajo al más alto. El siguiente ejemplo y en este enlace se explica este concepto.

Confusiones con los valores de humedad

Tenemos un pastel de frutas, el bizcocho tiene un 50% de humedad y la fruta seca un 30%. Por lo general, asumiríamos que el agua pasaría del bizcocho a la fruta. Sin embargo, si la fruta tiene una actividad de agua superior a la del bizcocho, la fruta quedará dura como una piedra y el bizcocho muy blando. La razón es que el agua se mueve hacia el equilibrio. Este equilibrio implica el estado de energía, o actividad de agua, no su contenido.

Para entender mejor este concepto, podemos pensar en dos tanques de agua. Uno está casi lleno con 100 l. El otro tanque está casi vacío, únicamente tiene 1 l. ¿Cómo se moverá el agua entre los tanques?. Obviamente, los volúmenes no son relevantes. El agua pasa de una presión más alta a una presión más baja, no de lleno a vacío. Si aumentamos la presión del tanque casi vacío colocándolo en la parte superior del tanque lleno, el agua pasará del vacío a lleno.

Incoporar la actividad de agua al proceso productivo

La actividad de agua permite controlar completamente la humedad.
Del mismo modo, la actividad del agua y no el contenido de agua, predice la migración del agua dentro de un producto. El fabricante del pastel de fruta puede desarrollar una receta en la que bizcochos y fruta tengan el mismo valor de actividad de agua. Esto asegurará que no haya sorpresas de humedad cuando el pastel se almacene y venda. Será un producto seguro, apetecible y no perecedero.

Conocer la actividad del agua de ingredientes puntuales puede ayudar a establecer cómo procesarlos. Una solución para el problema de migración de humedad es disminuir o elevar la actividad de agua de los componentes hasta igualarlos. Los fabricantes también pueden retardar el proceso de difusión de un componente aumentando su viscosidad. Una barrera comestible, como el recubrimiento de chocolate en el interior de un cucurucho de helado, también puede evitar la migración de la humedad. En ocasiones, si las diferencias en la actividad del agua no se pueden igualar es recomendable un envasar por separado.

En la web de Meter Food hay mucha más información sobre como predecir la migración de humedad con la ayuda de la actividad de agua.

Preparación de muestras para medir actividad de agua

Preparar correctamente las muestras es un factor limitante para obtener medidas de actividad de agua (aw) rápidas y precisas. Si conseguimos eliminar o reducir esta variable podremos obtener lecturas de aw consistentes y fiables que pueden ayudar a identificar otros factores responsables de las variaciones de aw. Comentamos las 6 mejores prácticas de preparación de muestras para ahorrar tiempo y aumentar la precisión de las medidas de aw

Preparación de muestras pra medir actividad de agua

Muestras Representativas

De forma general, se recomienda medir en producto acabado. Para medir productos multicomponente, es recomendable colocar una cantidad representativa de cada uno en la cápsula de medida.

A pesar de ser una práctica habitual, no es recomendable ni picar ni moler las muestras, ya que el calentamiento puede modificar el valor de aw.

Si las muestras se cortan, pican o muelen, a continuación es necesario tapar la cápsula para evitar una migración de humedad y esperar unos 5 minutos antes de medir para que la muestra se estabilice.

Consistencia

Establecer un procedimiento de trabajo con directrices claras. Por ejemplo, especificar durante cuánto tiempo hay que moler las muestras, cómo deben manipularse y a qué temperatura hay que medir.

Validación propia

Para establecer que método de preparación proporciona mejores resultados en menor tiempo es necesario llevar a cabo diferentes ensayos previos de preparación y comparar los valores de aw.

Eficiencia

Utilizar los resultados de las pruebas y ensayos realizados como una guía para determinar qué tipo de preparación es la adecuada. Eliminar los pasos considerados innecesarios.

Proteger las muestras

En general, los productos no protegidos (tapados) con un valor de aw superior a la humedad ambiental perderán humedad, y aquellos con una aw inferior la ganarán. Para evitar el intercambio de humedad, es recomendable emplear las tapas de las cápsulas. Para almacenar las muestras durante más de una hora, es mejor proteger con parafilm, o almacenar las muestras en recipientes cerrados herméticamente.

Buenas Prácticas de Trabajo

Colocar el medidor de aw en un lugar limpio. Comprobar que las manos o los guantes de laboratorio estén limpios. Limpiar la base y los bordes de las cápsulas con un papel kimwipe antes de introducirlas en la cámara de medida.

Las cápsulas se llenan hasta la mitad

Encontrareis más información en este video de AquaLab – Meter FOOD

Seminario online Métodos y Herramientas basados en la actividad de agua para calcular la vida útil en alimentos no perecederos

En LabFerrer organizamos un seminario on line «Métodos y Herramientas basados en la actividad de agua para calcular la vida útil de alimentos no perecederos» el próximo lunes 28 de noviembre’16 a las 16:00h.

vida-util-actividad de agua LabFerrer AquaLabLos ensayos de vida útil requieren meses de trabajo. Pero con los valores de actividad de agua de tu producto puedes evaluar que pasará en las condiciones más desfavorables y modificar la vida útil.

En este seminario on line comentaremos las ventajas del programa ToolKit de AquaLab, un conjunto de herramientas de análisis de humedad, potente y fácil de usar que incluye modelos que permiten:
Predecir la aw final usando las ecuaciones de Grover, Norrish o Ross

Crear y comparar modelos de isotermas
Evaluar el efecto de la temperatura del modelo sobre la aw y la sorción de humedad
Predecir la migración de humedad entre componentes
Calcular la aw del producto envasado en condiciones de almacenamiento específicas
Calcular la velocidad de transmisión de vapor de agua (WVTR) para la vida útil elegida
Calcular la vida útil de un producto en un nuevo envase
Determinar la actividad crítica del agua para la textura (aglomeración, apelmazamiento, transición vitrea)

Podeis inscribiros en este enlace

CONCEPTOS CLAVE EN ACTIVIDAD DE AGUA PARA SEGURIDAD Y CALIDAD ALIMENTARIA

Mouldy Cheese
Queso con moho

La utilidad de la actividad de agua (aw) como una medida de la calidad y seguridad alimentaria se sugirió cuando empezó a ser obvio que el contenido de humedad no era adecuado para el control del crecimiento de microorganismos.
El concepto de aw ha servido a microbiólogos y tecnólogos de alimentos durante más de dos décadas y es el criterio más usado para la seguridad y la calidad. Las células y los tejidos no son soluciones homogéneas, como tampoco lo son los productos alimentarios. El agua, que no se distribuye uniformemente, tampoco se puede disgregar como un solvente. Por este motivo es habitual obtener valores de aw diferentes en un mismo producto.

Protección frente al deterioro por microorganismos
Desde que sabemos que las levaduras, mohos y bacterias necesitan cierta cantidad de agua disponible para poder empezar su desarrollo (ver tabla), conseguir diseñar un producto con un valor de aw<0,6 proporcionará el control más efectivo.
La forma más sencilla de reducir el agua es con un proceso que elimine el agua: cocción, horneado o deshidratación. Los procesos a temperaturas elevadas también emplean las propiedades letales del calor, mientras que la deshidratación o la congelación seca solo funcionan disminuyendo la aw a un nivel que ralentiza el crecimiento.

Webinar «La actividad de agua y las gominolas, caramelos y productos de confitería

actividad de agua gominolas aqualabLa mayoría de las gominolas, caramelos y  productos de confitería tienen un “Valor de Humedad Ideal – Sweet Spot“, un rango ideal que maximiza la calidad y el beneficio, en el que las propiedades texturales son perfectas. Y sorprendentemente, pequeños cambios en la actividad de agua se correlacionan con grandes diferencias en la textura del producto. 
La actividad de agua es la mejor manera de encontrar este valor ideal y la forma de controlar que siempre producimos cumpliendo con esta especificación. En este seminario aprenderemos:
  • La relación entre la textura y la actividad de agua en una amplia variedad de productos dulces
  • Cómo identificar «Sweet Spot» de una gominola o producto de confitería
  • Cómo utilizar la actividad de agua para mantener la consistencia y calidad en su producto
El seminario lo presenta el Dr. Brady Carter, de AquaLab – Decagon Devices Inc., el próximo 9 de junio 2015 a las 18:00h. Las inscripciones en este enlace
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