La actividad del agua (valor aw) es la relación entre la presión parcial de vapor de agua en los alimentos (p) y la presión de saturación de vapor de agua pura (p0). Se trata de uno de los factores más críticos para asegurar la calidad y la seguridad de los productos alimenticios; en consecuencia, es conveniente poder determinarla con precisión. Para ello, existen diferentes instrumentos para medir con exactitud la actividad del agua. 

La actividad del agua es sinónimo del contenido de humedad de equilibrio: la humedad relativa a la que el material a medir está en equilibrio con el aire ambiente. Sin embargo, la humedad relativa del aire se expresa en %.

Se aplica en alimentación: cereales, café, cacao, muesli, mantequilla,galletas, bollería, pastelería, mezclas de frutos secos, especias, granulados, champiñones, azúcar, xilitol, productos cárnicoso salchichas secas, pescado, y productos en polvo (especias, aditivos…) y en otros productos como cosmética, detergentes, piensos y farma (principios activos y comprimidos). También en alimentación animal.

El valor aw depende de la composición, la temperatura y el contenido en agua del producto. Es un indicador importante de la calidad del producto y del riesgo microbiológico en la industria alimentaria, del tabaco, farmacéutica, entre otras. 

Del valor de aw dependen también la textura, sabor, color, gusto, valor nutricional del producto y su tiempo de conservación y está representado en un valor aw de 0 a 1.

La actividad del agua influye en las siguientes características de un producto:

• Estabilidad microbiológica
• Estabilidad química
• Estabilidad enzimática
• Color, sabor y valor nutricional
• Contenido de proteínas y vitaminas
• Estabilidad de la composición
• Vida útil
• Almacenamiento y embalaje

Todas las formas de vida dependen del agua. La actividad del agua indica la cantidad de agua disponible para microorganismos como bacterias, hongos, mohos, etc. Cada tipo de microorganismo necesita un cierto valor mínimo de actividad del agua para poder crecer.

Valores mínimos típicos de actividad del agua tomados de la literatura

Preparación de muestras para medir la actividad del agua 

La preparación de muestras es uno de los factores clave para obtener medidas de actividad de agua precisas, fiables y reproducibles. 

Antes de empezar a medirtenemos que asegurarnos que la temperatura del producto a medir y la de la cámara de medida sean la misma, ya que la variación del valor de aw es en función de la temperatura. Hay que procurar que el medidor está limpio y verificado y/o calibrado.

¿Cómo preparar las muestras?

1.    Repetir siempre el mismo procedimiento con el producto a manipular; cómo llenar las cápsulas o el vaso de muestra, modo de triturar las muestras y tiempo.

2.    Las muestras se pueden preparar cortando con tijeras, cuchillos, machacando suavemente en un mortero, etc. pero nunca mediante medios mecánicos (trituradora, etc.), ya que desgarraría la estructura del tejido y afectaría la actividad del agua. Además de producir un aumento de temperaturay se ha de manipular el producto velozmente (5 a 10 minutos máximo) para evitar cambios sustanciales en la actividad del agua.

3.    Las cápsulas deben de llenarse aproximadamente hasta la mitad.

4.    Las muestras en alimentos compuestos de varios elementos comogalletas saladas o rellenas, pasteles con relleno, todos los componentes deben de ser una muestra representativa.Otra opción sería verificar los componentes uno a uno.

5.    Evitar el intercambio de humedad con el medio ambiente.

6.    Diferencia de temperatura entre la muestra y la cámara de medida ha de ser <±1°C.

7.    Trabajar siempre con guantes o manos limpias y comprobar que las cápsulas están limpias.

Normas y equipos para la aplicación a la actividad del agua en alimentación

ISO 18787

La norma ISO 18787 para la actividad de agua (aw) establece los principios básicos y requisitos específicos para determinar la aw en alimentos para consumo humano y alimentación animal dentro de un intervalo de medida de 0 a 1.

Los principios de medida del parámetro aw se basan en la técnica del punto de rocío, modelos ACTIV de Labprocess, o en la determinación del cambio en la conductividad eléctrica de un electrolito o en la permitividadde un polímero(capacidaddeundieléctricoparaalmacenar energíaelectrostáticaenpresenciadeun campoeléctrico), modelo AW100 de LabProcess.

El método no es aplicable a productos almacenados por debajo de su punto de congelación (equivalente a la temperatura a la que aparecen los cristales de hielo en el producto), ni a los productos con una emulsión de agua en grasa, ni a productos cristalizados como azúcares, sal o minerales.

Para productos que contienen compuestos volátiles, como los alcoholes, pueden ser necesarias adaptaciones específicas del equipo para aplicar el método, como filtros, por ejemplo.

ISO 21807:2004

La norma indica los principios básicos y requerimientos de un método para determinar físicamente la actividad de agua de productos destinados a consumo humano y alimentos para animales.

Los siguientes documentos son indispensables para la aplicación de la ISO 7218 Microbiología de alimentación y alimentos para animales.

1. El método ha de ser preciso y reproducible y con un claro resultado final.
2. La velocidad del ensayo la facilidad de uso y duración son otros importantes atributos para seleccionar el método.
3. El método ha de ser capaz de medir entre un Aw desde 0.999 a 0.600
4. La calibración del método debe de poder llevarse a cabo con precisión mediante patrones de sales saturadas o soluciones de cloruro sódico.
5. El límite de repetitividad a de corresponder a una desviación estándar de 0.002 S_n-1 para un Aw desde 0.999 a 0.600
6. El método debe de ser capaz de medir suficientemente amplio y consecuentemente representativa muestra

Instrumentos de actividad de agua

LabProcess tiene en programa 2 tipos de instrumentos para medir la actividad de agua, el Waterlab y el SH-AW100. 

El Waterlab mide según el principio de los higrómetros de punto de rocío (espejo frio):

Funcionan al colocar un espejo sobre una cámara de muestra cerrada. El espejo se enfría hasta la temperatura del punto de rocío (aparece condensación en su superficie) y se mide por medio de un sensor óptico. Esta temperatura se usa luego para encontrar la humedad relativa de la cámara usando tablas psicrométricas.

Este método es teóricamente el más preciso, ±0.003 aw.

El SH-AW100 mide según el principio de los Higrómetros de capacitancia:

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 se mide la capacitancia. 

Este valor es aproximadamente proporcional a la actividad del agua según lo determinado por una calibración específica del sensor. 

La cámara de medida de la actividad del agua del AW100, es adecuada para productos como cereales, café, cacao, muesli, mantequilla, mezclas de frutas secas, especias, granulados, champiñones, azúcar, xilitol, galletas o salchichas secas, así como muchos otros tipos de alimentos, pero se desaconseja para líquidos y zumos (jarabe), alimentos ácidos como cebollas, frutas y frutas tropicales o alimentos y bebidas que contienen alcohol, como chocolates rellenos. El vinagre y los ácidos destruyen la calibración y el sensor

Si necesita más información sobre los instrumentos de laboratorio para medir la actividad de agua, no dude en ponerse en contacto con nosotros. Nuestro equipo de profesionales le asesorará.