Umidità e Activity Water
Quando si parla di alimentari e di contenuto di acqua è necessario distinguere due aspetti: l’umidità e l’activity water (anche chiamata attività dell’acqua e/o acqua libera).
Come viene misurata l’umidità?
L’umidità totale è il contenuto di acqua in un alimento ed è importante perché influenza le caratteristiche di un prodotto alimentare come il suo aspetto fisico (forma, colore, ecc.), la tessitura, il gusto, il peso e quindi il costo. La procedura standard per la misura dell’umidità consiste nella perdita di peso del prodotto sottoposto a essiccamento in forno. Dato che tale procedura richiede molto tempo, la termobilancia (chiamata anche bilancia termica, analizzatore di umidità, bilancia per umidità) costituisce un’alternativa rapida, accurata e affidabile, che trova larga applicazione.
Come funziona una termobilancia?
Viene determinato con precisione il contenuto di acqua e delle altre sostanze volatili tramite un processo di riscaldamento e controllando le variazioni di peso del campione.
È necessario disporre i campioni omogeneamente sul piatto di pesata e effettuare l’analisi dopo aver ottimizzato in maniera sperimentale i parametri di impostazione, quali: temperatura, grado di riscaldamento e criterio di spegnimento. La termobilancia riscalderà il campione facendo evaporare gli evaporabili e inizierà a registrare il calo di peso: quando il peso sarà stabile (quindi tutto ciò che poteva evaporare è evaporato) la termobilancia interromperà la misura e esprimerà il dato ottenuto in vari modi: % di evaporato, residuo secco in mg, % del residuo secco. Il tempo di stabilità impostato nel quale la bilancia rimane prima di accettare la costanza di peso per definire la misura si chiama tempo di disinserzione.
Nota bene: con il metodo della termobilancia però si faranno evaporare anche tutte le sostanze contenute nel campione che alle temperature impostate saranno in grado di liberarsi, quindi potrebbe non essere solo l’acqua ad evaporare.
Cos’è invece l’attività dell’acqua o Activity Water?
L’attività dell’acqua è il rapporto tra la pressione di vapore (o tensione di vapore) dell’acqua in un certo materiale e la pressione di vapore dell’acqua pura, quindi è un rapporto che va da 0 a 1. Esso è un indice relativo alla quantità d’acqua che, in un determinato prodotto, è libera da particolari legami con altri componenti, quindi dalla quantità d’acqua (espressa in un valore adimensionale compreso tra 0 e 1) disponibile per reazioni chimiche e biologiche che portano allo sviluppo dei microorganismi (muffe e/o batteri).
L’attività dell’acqua può avere valori che vanno da 0 (abbiamo una sostanza secca al 100%) fino ad 1 (acqua pura). La proliferazione della maggior parte dei batteri viene inibita a valori inferiori a 0,90 di Aw. Solo alcuni tipi di muffe riescono invece a riprodursi fino a valori di 0,60 di Aw.
Come funziona la misura dell’attività dell’acqua?
Uno strumento utile alla misura dell’attività dell’acqua è l’activity water con igrometro della Shaller dove il campione da analizzare viene inserito nella camera di misura delle dimensioni di un barattolo in vetro. Nel tappo del contenitore è inserito un sensore di umidità con una ventolina che facilita il raggiungimento dell’equilibrio della pressione di vapore nella camera e di conseguenza la misura dell’attività dell’acqua. Per avere misure riproducibili, è necessario ottimizzare la preparazione del campione e il tempo di condizionamento.
Ne consegue che un alimento può avere molta umidità ma l’activity water può essere bassa se l’acqua è legata all’alimento: un esempio in tal senso sono le marmellate. Altri alimenti possono avere un valore di umidità e di attività dell’acqua elevati, come la frutta.
Questa misura serve per stabilire il numero di giorni (settimane e/o mesi) di conservazione dei prodotti.
Maggiore sarà il valore di Aw (quindi tendente all’1) minore sarà il tempo di conservazione.
Esiste anche uno strumento molto più preciso con controllo della temperatura che è il Misuratore activity water da banco WaterLab per la determinazione dell’attività dell’acqua, conforme alla normativa ISO 18787.
Il misuratore da banco di activity water, grazie al sensore Dew Point che misura l’effettiva attività dell’acqua (aW), è molto più preciso per i reparti di controllo qualità di prodotti e ingredienti in ambito alimentare, farmaceutico e cosmetico, per determinare il rischio microbiotico e di conseguenza la conservabilità nel tempo del prodotto.
Rispetto al tradizionale Aw Meter, WaterLab si differenzia per:
- sensore Dew Point
- precisione aW alla quarta cifra decimale
- termostazione a celle di Peltier (25°C)
- regolazione della temperatura a 0,01°C
- funzione stress test (gestione cicli e programmi)
Speriamo di avervi aiutato a comprendere meglio alcuni aspetti importanti per la determinazione dell’activity water e per ulteriori informazioni e specifiche tecniche saremo felici di aiutarvi nella scelta del prodotto migliore in base alle vostre esigenze.
