inocuidad alimentaria

Actividad de agua y alimentos funcionales

Tomates ricos en licopeno. Postres con CBD. Superalimentos como arándanos y semillas de granada. Leche enriquecida con vitamina D. Los alimentos funcionales se presentan en muchas formas, pero comparten el mismo objetivo: prevenir enfermedades y mejorar la salud mediante nuestra dieta diaria. La actividad de agua es la herramienta más adecuada para mantener la vida útil de los alimentos funcionales.

Conservar los beneficios

Todos los alimentos contienen macro y micronutrientes que contribuyen a la salud. Los alimentos funcionales contienen algo más: compuestos que tienen un beneficio específico para la salud o una función para combatir enfermedades. Y ya sea porque este compuesto se encuentre de forma natural o se haya añadido, los alimentos funcionales que se comercializan por sus beneficios tienen un gran desafío: conseguir una vida útil que garantice no solo la seguridad sino también la eficacia del ingrediente funcional.

Proteger el ingrediente funcional

Los ingredientes funcionales tienden a ser muy sensibles a la degradación. Los niveles de luz, calor, humedad y pH afectan las tasas de degradación. Cuando un ingrediente funcional se anuncia como parte de un producto de larga conservación, es imprescindible entender el impacto que tienen el pH y la actividad del agua en la potencia de este ingrediente a lo largo del tiempo. La actividad del agua del alimento funcional es uno de los parámetros más importantes a tener en cuenta durante la formulación y la fabricación. Con el fin de garantizar que realmente se proporcionen y mantengan los beneficios prometidos para la salud.

El impacto de la humedad

La degradación de los ingredientes funcionales puede ser rápida, como pasa por ejemplo en las bebidas. La Figura 1 muestra el cambio en la concentración de un zumo de naranja enriquecido con vitamina C. En el transcurso de cuatro semanas, la concentración disminuye hasta en un 50% (Nutraceutical Business Review, 2018). Muchas vitaminas y probióticos se ven afectados de manera similar cuando se exponen a ambientes de humedad elevada (Turkmen, Priyashantha y Jayarathna, 2019).
La degradación de los alimentos funcionales se puede ralentizar disminuyendo su actividad de agua (aw). Una forma de hacerlo es elaborando el producto según el valor de su monocapa.

Figura 1. Evolución de la concentración de Vitamina C en un zumo de naranja natural en 4 semanas

Qué es la monocapa y su relación con la estabilidad

La monocapa es un concepto teórico, postulado en 1938 por Stephen Brunauer, Paul Emmett y Edward Teller. La teoría en lo referente a una matriz alimentaria porosa es la que sigue:
al hidratar un producto completamente seco, llegará un punto en el que las moléculas de agua recubrirán la superficie de cada una de las partículas de producto, con un espesor de una molécula. En teoría, esto es la máxima estabilidad del producto, cuando cada partícula está revestida, y apenas revestida, con moléculas de agua.

Los productos con un elevado contenido en proteína, pueden absorber una gran cantidad de agua antes de que se alcance la monocapa, porque la proteína tiene muchos pliegues y mucha área para recubrir por unidad de masa. Por otro lado, el azúcar cristalino es un cubo simple casi sin área por unidad de masa para recubrir.
Los productos pueden absorber diferentes cantidades de agua, pero para la mayoría de ellos, la primera capa o monocapa se completa a un valor de actividad de agua bastante constante: 0,3 aw. Algunos de los productos más habituales en este intervalo de aw son los cereales de desayuno, la harina y la pasta.
La monocapa es el valor de contenido de humedad en el cual un alimento, o un producto farmacéutico, cosmético o de alimentación animal, es más estable. Pero, y ¿cuál es exactamente el valor de la monocapa? Y además ¿es algo que los fabricantes deberían conocer y conseguir?

Seguimiento de las tasas de degradación

La aw juega un papel fundamental en este equilibrio. La aw es una herramienta muy útil en la formulación ya que permite mapear las tasas de degradación de los ingredientes funcionales. La relación entre la aw y la tasa de degradación es especifica de cada ingrediente. Por ejemplo, muchas vitaminas, se degradarán más rápido a medida que aumenta la aw (Lavelli, Zanoni y Zaniboni, 2007; Sablani, Al-Belushi, Al-Marhubi y Al-Belushi, 2007). Otros ingredientes, como los probióticos, tienen intérvalos específicos en los que alcanzan su máxima estabilidad.

La optimización de la actividad de agua de los alimentos funcionales puede aumentar la vida útil de días a meses.

Optimizar la vida útil

Cuanto más naturales sean los alimentos funcionales, mayor será la función desempeñada por la actividad de agua. Así por ejemplo, en las frutas deshidratadas, la aw del producto no solo afecta a la vida útil del ingrediente, sino que también afecta la susceptibilidad al desarrollo de mohos y los atributos de calidad como la textura. Cuando un alimento funcional es una combinación de dos o más ingredientes naturales, la migración de humedad también es otro factor a tener en cuenta.

Independientemente del producto específico, el efecto beneficioso de los alimentos funcionales durante su vida útil solo se puede mantener en su nivel más alto mediante la comprensión y aplicación de los principios básicos de la actividad de agua.

Se puede acceder a las referencias bibliográficas a través de este enlace.

Preparación de muestras para medir actividad de agua

Las claves para obtener medidas de aw precisas, fiables y reproducibles

La preparación de muestras es, junto con el estado del medidor de actividad de agua y la temperatura, uno de los  factores clave para obtener medidas de actividad de agua precisas, fiabes y reproducibles. De manera que antes de empezar a medir tenemos que asegurarnos que el medidor de actividad de agua funciona correctamente. Es decir que el medidor está limpio y verificado y/o calibrado.
También hay que tener en cuenta el efecto de la temperatura. Tanto de la diferencia de temperatura de la muestra y la cámara de medida, y su repercusión en las lecturas. Como la variación del valor de aw en función de la temperatura.

¿Cómo hay que preparar las muestras?

Lo que todos sabemos, o deberiamos saber, sobre la preparación de muestras, es que debemos:

  • Preparar las muestras SIEMPRE de la misma forma (to be consistent)
  • Emplear muestras representativas
  • Prevenir el intercambio de humedad con el ambiente
  • Diferencia de temperatura entre la muestra y la cámara de medida < +/- 1 ° C
  • No es recomendable picar / triturar las muestras, se puede producir un aumento de temperatura

METER Food tiene una guia básica de preparación de muestras que se puede obtener a través de este enlace

Otros factores a tener en cuenta en la preparación

  • Asegurarse de que la muestra a medir es representativa del producto que vamos a medir.
  • En los alimentos multicomponente hay que comprobar que todos los componentes estén representados – ISO:18787
  • Prevenir la pérdida o ganancia de humedad con el ambiente
  • Limpieza en la preparación
  • Colocar muestra suficiente en la cápsula para tapizar, si es posible, la base de la cápsula.
  • Llenar las cápsulas hasta la mitad.
  • No reutilizar las cápsulas con el fin de evitar posible contaminación cruzada.
  • Comprobar que tanto el exterior y como el borde las cápsulas están limpios.
A través de este enlace podéis descargar La Guía de preparación de muestras para medir actividad de agua de LabFerrer

Seminario online. Actividad de agua Aplicaciones Básicas

En LabFerrer organizamos el webinar «Actividad de agua. Aplicaciones Básicas» el próximo lunes 17 de junio’19 a las 12:00h.

El concepto de actividad de agua (aw) ha servido a microbiólogos y tecnólogos de alimentos durante más de tres décadas y es uno de los parámetros más usado para la calidad y la inocuidad alimentaria. La utilidad de la aw como parámetro de calidad y seguridad alimentaria se sugirió cuando empezó a ser obvio que el contenido de humedad no era adecuado para controlar el crecimiento de microorganismos.
Además, la aw también está relacionada con la estabilidad química, la estabilidad física y la migración de humedad. En definitiva con la calidad, inocuidad y vida útil de los productos

Descripción del webinar sobre aw

En el seminario hablaremos de:
– ¿Qué es la actividad de agua?
– Porque la aw y el contenido de humedad son diferentes
– La aw y la calidad alimentaria
– Inocuidad alimentaria, esquemas de certificación y aw
– Ejemplos de optimización del proceso productivo incorporando la aw

Las inscripciones se pueden hacer a través de este enlace

Webinar actividad de agua y microbiología

Webinar Actividad de agua 102: Desarrollo de microorganismos

La utilidad de la actividad de agua (aw) como medida de la calidad y seguridad alimentaria se sugirió cuando empezó a ser obvio que el contenido de humedad no era adecuado para controlar la microbiología. La actividad del agua tiene una relación directa con el crecimiento de microorganismos. Además, los nuevos esquemas de certificación se basan en la inocuidad alimentaria. ¿Es posible utilizar la aw como una herramienta para mejorar la formulación?. ¿Y la producción?. ¿Y el envasado?. ¿Podemos de esta forma asegurar la inocuidad alimentaria?.

El 18 de junio a las 18:00 h METER Food organiza un seminario online, gratuito y en inglés, sobre aw y microbiología.

Descripción del webinar sobre aw y microbiología

En este seminario web de 30 minutos, se hablará de

  • La aw como herramienta para predecir el desarrollo de microorganismos.
  • Cómo emplear los umbrales de desarrollo de un microorganismo determinado para establecer las especificaciones de fábrica.
  • Combinación de diferentes técnicas de formulación (incluyendo humectantes, películas, recubrimientos) para alcanzar los valores de actividad de agua necesarios.
  • La tecnología de obstáculos puede solucionar algunos problemas.

Os podeis inscribir a través de este enlace

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