Actividad de agua aw

Medidores de la actividad del agua

Es importante no confundir la actividad del agua con el contenido de agua, ya que este último se emplea para controlar la cantidad de agua presente en un producto por razones cuantitativas. Sin embargo, la actividad del agua es de elección para mantener una estabilidad microbiológica y enzimática.

Los microorganismos necesitan disponer de una cantidad de agua para crecer y llevar a cabo sus funciones metabólicas. Por ello, es necesario medir la actividad de agua (aw) mediante instrumentos que son basados en higrómetros preparados para tal fin, pudiendo determinar la disponibilidad de agua, un factor que posibilitará o dificultará el crecimiento microbiano en los alimentos.

El valor aw depende de la composición, la temperatura y el contenido en agua del producto. Este valor incide sobre las características de calidad: sabor, color, textura, valor nutricional y tiempo de conservación. La aw de un alimento se puede reducir aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos mediante la extracción del agua o mediante la adición de solutos (azúcares, sales, alcoholes. etc.)

Por ejemplo, una actividad de agua con valor aw de 0.80 significa que la presión de vapor es 80% de la del agua pura. Un valor inferior a 0.75 inhibe el crecimiento bacteriano, pero pueden crecer algunas levaduras y mohos. Si el valor es inferior a 0.6 aw, todo el crecimiento se inhibe.

Los instrumentos para la medición de la actividad del agua

La medición de la actividad del agua o la humedad relativa de equilibrio (ERH) es un parámetro clave en el control de calidad de productos o materiales sensibles a la humedad. Asimismo, el detector puede ser el mismo que el que se emplea para la medición de la humedad relativa (higrómetro), aunque de mayor resolución y precisión, siempre y cuando el elemento sensor permita aislar la muestra del producto que se va a medir mediante un recipiente sellado con el sensor montado sobre la muestra de test.

Las características deseables de estos instrumentos son:

• Rango de medida recomendado: entre 0,03…1.00 a 0.0300…1.0000
• Cámara de medida termostatizada
• Estándares de humedad SAL-T reutilizables
• Utilización de filtros específicos de protección del sensor (alcoholes, aromas, etc.)
• Calibración en origen en 7 puntos almacenada en sensor inteligente de medida que no requiere limpieza por uso

Tipos de medidores de actividad de agua

En LabProcess contamos con 2 diferentes tipos de sensores higrométricos para medir la actividad de agua. A continuación, te explicamos cuáles son sus principales características y el factor principal que determina su elección.

Sensores higrométricos electrolíticos resistivos

Los higrómetros electrolíticos resistivos son los higrómetros de capacitancia. Se trata de dos placas cargadas, separadas por un dieléctrico de membrana polimérica, que a medida que la membrana adsorbe agua, aumenta su capacidad para mantener la carga y medir la capacitancia. Este valor es aproximadamente proporcional a la actividad del agua según lo determinado por una calibración específica del sensor.

Este tipo de higrómetros tienen algunas ventajas, entre las que destacan: no se ven afectados por la mayoría de los productos químicos volátiles, pueden ser mucho más pequeños que otros sensores alternativos y no requieren limpieza. Sin embargo, son menos precisos que los higrómetros de punto de rocío (+/- 0.015), necesitan controles de calibración regulares y pueden verse afectados por el agua residual en la membrana del polímero.

Sensores higrométricos de punto de rocío (espejo frío)

Los higrómetros de punto de rocío funcionan al colocar un espejo sobre una cámara de muestra cerrada. El espejo se enfría hasta la temperatura del punto de rocío y se mide por medio de un sensor óptico. La temperatura obtenida se utiliza posteriormente para encontrar la humedad relativa de la cámara mediante el uso de tablas psicrométricas. Se trata, teóricamente, del método más preciso: ±0.003 aw.

Recomendaciones

Calibración de los medidores de actividad de agua “aw”

Los medidores de actividad de agua, así como los higrómetros tradicionales, se calibran utilizando diversas sales patrón como cloruro sódico, nitrato potásico o sulfato potásico, con valores conocidos de aw a 25°C (valores de aw de 0.758 a 0.969). Para determinar la aw, se requiere un tiempo para alcanzar el equilibrio del vapor de agua en el espacio donde se encuentra la muestra y a temperatura controlada. Una ligera variación de la temperatura sobre la muestra, por ejemplo 0,1ºC, puede dar una diferencia aproximada de 0,005 aw. Si es de 1ºC, la diferencia seria de 0.05 aw, suficiente para que algunos microrganismos puedan desarrollarse. Por ello, se debe controlar cuidadosamente la temperatura o utilizar un sistema termostático.

Regulaciones de los medidores de actividad de agua “aw”

Si la actividad del agua de los alimentos es inferior a 0.85 en el producto terminado, no está sujeto a las regulaciones de 21 CFR Partes 108, 113 y 114. En caso contrario, esta regulación establece que la esterilidad comercial debe determinarse mediante el control de la actividad del agua.

Regulaciones CFR sobre protección de productos controlados por aw

• 21 CFR 113.10 - Asistencia a una escuela aprobada que instruye sobre la tecnología de preservación involucrada
• 21 CFR 113.40(i) - Equipos y procedimientos para el procesamiento térmico de alimentos donde se utilizan factores críticos como la actividad del agua
• 21 CFR 113.81(f) - Factores adicionales a controlar para prevenir el crecimiento de microorganismos no destruidos por el proceso térmico
• 21 CFR 113.100(a) (6) - Requisitos de mantenimiento de registros para determinaciones de aw
• ISO 21807 – Microbiology of food and animal feeding stuffs. Determination of water activity

Actividad del agua (aw) de ciertos alimentos

1. Las carnes y pescados frescos, las frutas, las hortalizas y las verduras frescas, la leche, las hortalizas en salmuera enlatadas y las frutas enlatadas en jarabes diluidos tienen un aw de 0,98 o superior. En alimentos con alto contenido en agua -los que presentan un 3,5% de NaCl o un 26% de sacarosa en la fase acuosa-, en este rango de aw crecen sin impedimento todos los microorganismos causantes de toxiinfecciones alimentarias y los que habitualmente dan lugar a alteraciones, excepto los xerófilos y halófilos extremos.
2. La leche concentrada por evaporación, el concentrado de tomate, los productos cárnicos y de pescado ligeramente salados, las carnes curadas enlatadas, los embutidos fermentados y cocidos (no secos), los quesos de maduración corta y los de pasta semidura, las frutas enlatadas en almíbar, el pan y las ciruelas con un alto contenido en agua tienen un aw entre 0,98 y 0,93. La concentración máxima de sal o sacarosa en la fase acuosa de estos alimentos está entre el 10% y 50%, respectivamente. Todos los microorganismos conocidos causantes de toxiinfecciones alimentarias pueden multiplicarse, por lo menos, a los valores más altos de aw comprendidos en este intervalo.
3. Los embutidos fermentados y madurados, el queso Cheddar salado, el jamón serrano y la leche condensada azucarada tienen un aw entre 0,93 y 0,85. A este grupo de alimentos pertenecen aquellos con un contenido en sal superior al 17% y los que contienen concentraciones de sacarosa a saturación en la fase acuosa. Entre las bacterias conocidas, solo una -Staphylococcus aureus- es capaz de producir intoxicación alimentaria a estos niveles de aw, pero pueden crecer muchos mohos productores de micotoxinas.
4. Los alimentos de humedad intermedia, las frutas secas, la harina, los cereales, las confituras y mermeladas, las melazas, el pescado muy salado, los extractos de carne, algunos quesos muy madurados y las nueces tienen un aw entre 0,85 y 0,60. Las bacterias patógenas no crecen en este intervalo de aw. Cuando ocurre una alteración se debe a microorganismos xerófilos, osmófilos o halófilos.
5. Los dulces, el chocolate, la miel, los fideos, las galletas, las patatas fritas, las verduras secas, los huevos y la leche en polvo tienen un aw inferior a 0,60.

Los microorganismos no se multiplican por debajo de una aw de 0,60 pero pueden permanecer latentes durante largos períodos de tiempo.

Actividad del agua como Punto de Control Crítico (PPC)

La actividad del agua se utiliza con frecuencia como un punto de control crítico para los programas HACCP. En algunos casos, puede ser un requisito legal para cumplir la FDA. Sin embargo, es importante saber que la disminución de la actividad del agua de un producto alimenticio no es en sí misma un seguro frente a algunos patógenos que pueden sobrevivir.

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