medidas de aw

Actividad de agua en aceite

Cómo medir la actividad de agua en aceite vegetal

Medir la actividad de agua del aceite no es tan fácil como puede parecer. La aw se define como la presión de vapor del agua en un producto dividida por la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura. En una muestra es imposible medir la presión de vapor del agua directamente. Sin embargo, en una cámara de medida sellada, la presión del vapor de agua en el espacio de cabeza se equilibrará con la presión de vapor del agua en la muestra. Una vez que se ha producido el equilibrio, la presión de vapor del espacio de cabeza se puede medir y usar para determinar la actividad de agua del producto.

Los medidores de aw AquaLab – METER Food emplean sensores de punto de rocío, la mejor tecnología para obtener medidas precisas, fiables y repetibles. Durante un ciclo de lectura, el equipo realiza numerosas medidas de aw (iteraciones), hasta que la diferencia entre ellas es < 0,0001 aw.

Factores a tener en cuenta

En algunos tipos de muestras, medir la actividad de agua puede suponer todo un desafío. El aceite vegetal es una de ellas. Debido a su naturaleza hidrófoba, el aceite vegetal no puede absorber fácilmente la humedad y el agua no puede moverse fácilmente a través de la matriz del aceite. Por lo tanto, en un sistema sellado como el que se necesita para medir la aw, el equilibrio entre las presiones de vapor se producirá a una velocidad mucho más lenta que en las muestras habituales. Lo que provoca tiempos de lectura mucho más largos de lo normal. Mientras que el tiempo de medida de la aw habitual con un medidor AquaLab es de 3 a 4 minutos, las muestras de aceite vegetal pueden tardar entre 20 y 30 minutos.

El desafío es aún mayor porque como el aceite vegetal se equilibra tan lentamente, en ocasiones se puede pensar que se ha producido el equilibrio. Esto se debe a que el agua se escapa del aceite o se mueve hacia el aceite a una velocidad tan lenta que dos valores de aw obtenidos en medidas consecutivas del ciclo de lectura son tan próximas que el medidor cree que se ha producido el equilibrio. Sin embargo, después de más pruebas, se hace evidente que no se ha producido el equilibrio ya que los resultados continúan cambiando con cada prueba posterior.

Resultados de las pruebas en aceite

La siguiente Figura recoge los resultados de una serie de pruebas realizadas con aceite vegetal extraído directamente de su botella y medido con un equipo de actividad de agua AquaLab S4TE.

La prueba inicial tardó 17 minutos en completarse con un valor de actividad de agua de 0,4026. La siguiente prueba tardó tan solo 4 minutos, pero la actividad del agua fue de 0,3975. La diferencia de actividad de agua entre las dos medidas es de 0,005 está fuera de la precisión esperada de +/- 0,003 del AquaLab S4TE. Por lo que se realizaron pruebas adicionales durante un total de 90 minutos.

Si bien los tiempos de lectura promedio por prueba continuaron siendo de aproximadamente 4 minutos, los valores de actividad del agua no llegaron a estabilizarse durante las 19 medidas realizadas. Y dando como resultado una desviación estándar de 0,0131.
Esta inestabilidad indica que el equilibrio realmente no se produjo, sino que el intercambio de vapor entre el aceite y el espacio de cabeza se estaba produciendo tan lentamente que parecía estar equilibrado y el instrumento completó la medida. Lo que quiere decir, que sí alguna de estas medidas se hubiera utilizado como la aw agua real del aceite vegetal, los resultados no serían exactos, por qué el equilibrio nunca ocurrió realmente.

Conclusiones de las medidas de actividad de agua en aceite

Al medir en aceite vegetal, se necesita especial precaución para garantizar resultados precisos. Idealmente, el aceite vegetal debe medirse en modo continuo en los modelos AquaLab hasta que dos o más resultados de la medida estén dentro de +/- 0,002 entre ellos. El promedio de las medidas que están dentro del intervalo de aceptación debe usarse como la actividad del agua de la muestra de aceite vegetal.

En la web de AQUALAB – METER Food encontraréis mucha más ifnromación sobre actividad de agua e Isotermas de sorción de humedad en alimentos, farmacia, cosmética y alimentación animal.

AquaLab una referencia en actividad de agua

AquaLab, 37 años midiendo actividad de agua

Desde 1983 AquaLab – METER Food fabrica medidores para industria alimentaria, farmacéutica, cosmética y alimentación animal, siendo la referencia en actividad de agua (aw). En la actualidad, AquaLab fabrica equipos tanto para el ámbito de la investigación y desarrollo, así como para las áreas de calidad y producción. Y además dispone, posiblemente, de la mayor librería de Isotermas de alimentos mundial. 

Evolución del tiempo de medida

En los años 60 obtener una medida de actividad de agua podía tardar hasta 1 h. Durante la década de los 80, AquaLab desarrolló la tecnología del punto de rocío (Dew point sensors) para medir la aw y consigió lecturas en 5 minutos. Convirtiéndose en los medidores de referencia en actividad de agua con su eslogan «Nunca ha sido tan fácil medir actividad de agua». Los equipos eran rápidos y sencillos, sin necesidad de filtros protectores, ni partes móviles, ni cámaras adicionales para conseguir medida en menos tiempo.

La investigación y desarrollo, en su espíritu de evolución y mejora constante, ha permitido que actualmente se puedan obtener medidas de actividad de agua en 1 minuto. Y además también se puede conocer el valor de contenido de humedad del producto.

AquaLab ha ido generando una gran libreria de Isotermas de alimentos, tanto de alimentación humana como de alimentación animal. Y de este modo, las isotermas a partir del valor de actividad de agua medido en el producto proporcionan el valor de contenido de humedad. Y en 1 minuto, es una tecnología avazada y revolucionaria. Todo este trabajo e innovación se refleja en el medidor AQUALAB 3 y el Sistema SKALA.

En este vídeo se muestra la evolución de los medidores de actividad de agua en estos 37 años.

La mejor forma de saber que va a hacer el agua en los productos.

Nuevo vídeo sobre preparación de muestras

Claves sobre la preparación de muestras para medir actividad de agua

La preparación de muestras es uno de los factores clave para obtener medidas de actividad de agua precisas, fiabes y reproducibles. Además, la preparación es un tema recurrente, del que podéis encontrar más información por escrito junto con una guía de preparación en este enlace. Más o menos lo que todos sabemos sobre la preparación de muestras es que hay que:

  • 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

La aw es una propiedad intensiva que no depende de la cantidad de material. No por emplear más o menos cantidad de muestra el valor de actividad de agua va a cambiar. Hay que asegurar una cantidad de muestra suficiente para equilibrar el agua de la muestra con la fase de vapor. Por convenio la actividad de agua se mide a 25 C, si la aw se mide a una temepratura diferente hay que indicarlo.  Y es recomendable que la diferencia de temperatura entre la muestra y la cámara de medida sea < ± 1 ° C.

Nuevo vídeo de LabFerrer

En este vídeo del último webinar de LabFerrer, se comentan los aspectos más importantes de la preparación de muestras. El vídeo recoge parte de las recomendaciones basadas en la experiencia y conocimiento que tanto LabFerrer como METER Food – AquaLab hemos ido adquiriendo durante años sobre la medida de actividad de agua en todo tipo de matrices. También se hace referencia a la Norma ISO:18787 Foodstuffs — Determination of water activity. Y se comenta como trabajar con las llamadas Muestras especiales y las Muestras multicomponente (a las que la ISO:18787 hace especial referencia).

AQUALAB 3 Actividad de agua en 1 minuto

Contenido de humedad + Actividad de agua en 1 minuto y en tiempo real

 

A partir de ahora, la actividad de agua y el contenido de humedad de una muestra se podrán medir en 1 minuto. Y estos dos parámetros se obtendrán al mismo tiempo. El medidor AQUALAB 3 supone un gran avance técnico para la medida del agua en las líneas de producción, favoreciendo el proceso productivo y el beneficio empresarial. Y todos los valores medidos, en todos los AQUALAB 3,  se ven en tiempo real sin necesidad de estar en la linea.

Nuevo AQUALAB 3. El desafío de la velocidad

Normalmente, medir la actividad del agua cuesta un poco de tiempo. La muestra debe alcanzar el equilibrio con el aire en el espacio de cabeza del medidor para poder realizar una lectura. Dependiendo de la muestra, esto puede tardar de 2 a 5 minutos, incluso más para productos con cobertura o con contenido en grasa elevado. No hay una forma de evitar el «tiempo de equilibrio» o el «tiempo de espera». Hasta ahora.

Medidas rápidas, sin esperas y en tiempo real

El nuevo AQUALAB 3 rompe la barrera de la velocidad. Utilizando la IA predictiva de SKALA, se obtienen lecturas de actividad del agua y contenido de humedad de la misma muestra en solo un minuto. Además, los valores de aw de las líneas se pueden ver en tiempo real. Es posible conocer y controlar en tiempo real los valores medidos en todos los AQUALAB 3 desde un ordenador de control, si necesidad de entrar en las lineas o en las salas blancas. 

Liberación de producto rápida

AQUALAB 3 permite saber en un minuto si el lote pasará o no. Basta con medir tantas muestras como se necesiten para establecer un protocolo de análisis sólido y predecir con precisión la actividad del agua en el producto. No hay que esperar, la liberación se realiza rápidamente y se evitan problemas logísticos.

Evitar el reproceso y lotes desechados

Se pueden tomar decisiones rápidas en la línea de producción para abordar los problemas antes del proceso se descontrole. Los indicadores “fuera de los límites operativos” se obtienen 60 segundos y se pueden usar los valores objetivo para ajustar la velocidad de las cintas, la temperatura del horno, el contenido de agua en la masa y otros parámetros antes de que acaben en reproceso o descartados. Las medidas rápidas de la actividad de agua ofrecen la forma más precisa de monitorizar y controlar la humedad en la línea de producción.

La velocidad lo cambia todo

La actividad de agua en un minuto ofrece opciones que nunca antes había tenido para determinar rápida y sólida la aceptación / rechazo. Además de una capacidad de control de los procesos más estricta e indicadores sólidos para despachar los envíos a tiempo.

Características técnicas

Actividad de agua (aw)
Tipo de sensor: punto de rocío e higrómetro capacitivo
Intervalo: 0,030 – 1,000 aw
Resolución: 0,0001 aw
Precisión: ± 0,005 aw (punto de rocío), ± 0,015 aw (capacitivo)
Repetibilidad: 0,002 aw (punto de rocío), 0,010 aw (capacitivo)

Contenido de humedad
Precisión: 0,1% – 0,5% al contenido de humedad de referencia
Repetibilidad: 0,02%

Temperatura de funcionamiento
Controlada constante: 25 ° C
Resolución: 0,1 ° C
Precisión: ± 0,1 ° C

Tiempo de lectura
Mínimo: 60 s (modo de actividad de agua en un minuto; requiere suscripción)
Máximo:> 200 s (estimado)

Más especificaciones en este enlace

Actividad de agua en productos volátiles

¿Necesitas medir productos volátiles?

cápsulas de gelatina blanda

Si estás midiendo actividad de agua en productos con componentes volátiles como el etanol, alcohol, vinagre, propilenglicol … y también en algunos compuestos muy aromáticos sabrás que puedes tener problemas en las medidas.

Estos productos volátiles ocasionan problemas en los sensores, pudiendo afectar al valor final de actividad de agua. Influye tanto la concentración del producto volátil como el efecto mátriz. Por ejemplo, en el laboratorio de METER Food han visto que el propilenglicol produce diferencias mayores a bajas concentraciones, 0,5% en miel y 1% en un relleno de crema. Pero en cambio fue necesario un 2% en sirope de chocolate y mermelada de fresa.

Los filtros

Los compuestos volátiles afectan al valor y a la velocidad de las lecturas, en todos los sensores, incluso usando filtros. Y en ocasiones, la situación es incluso peor en el caso de los filtros. Ya que estos filtros, que protegen a los sensores electrolíticos y capacitivos, al medir se comportan como una esponja. Es decir, se producen procesos de sorción y desorción del vapor de agua de la muestra. Y cuando absorben compuestos volátiles, pueden cambiar el valor de actividad de agua obtenido por el sensor. Además, en algunas ocasiones, los filtros pueden dañar los sensores.

Varios medidores comerciales afirman medir algunos volátiles con ciertas combinaciones de sensor / filtro. Las pruebas realizadas en el laboratorio de METER Food mostraron que el único instrumento que puede medir en situaciones difíciles (no es el caso de un producto con 2% etanol) es el AQUALAB TDL. No es tan rápido ni tan preciso como el sensor de Punto de Rocío (el error es de +/- 0,005 aw frente a 0,003 aw). Pero en cambio mide en todas las muestras con volátiles. Es la mejor opción de medida en industria petrolera, química, farmacéutica y cosmética.

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