No existe una definición científica estricta de compuesto volátil, pero, en términos generales, se trata de cualquier sustancia que se evapora fácilmente y se convierte en gas a temperatura ambiente o inferior. Los compuestos volátiles se encuentran de forma natural en las especias y los alimentos, así como en muchas de las sustancias utilizadas en la elaboración de alimentos y productos farmacéuticos.

Existen cuatro tipos de sensores de actividad del agua generalmente aceptados. Cada uno tiene una forma única de medir la actividad del agua y cada uno varía en su capacidad para medir con precisión en presencia de compuestos volátiles (VC) que interfieren.

• Los sensores de punto de rocío son generalmente los más rápidos y precisos, pero pueden tener dificultades en presencia de compuestos volátiles debido a la condensación conjunta de los VC en el espejo refrigerado.
• Los sensores de capacitancia son capaces de superar el problema de la condensación, pero suelen proporcionar datos menos precisos con tiempos de adquisición de datos más largos, y pueden verse afectados por ciertos compuestos (se ha demostrado que algunos alcoholes interfieren).
• Los sensores electrolíticos resistivos requieren filtros para protegerlos de los compuestos volátiles y mejorar las lecturas. Se necesitan diferentes filtros para protegerlos contra diferentes compuestos volátiles, y a menudo ralentizan significativamente los tiempos de lectura.
• El sensor láser de diodo sintonizable (TDL) se diseñó específicamente para medir la actividad del agua en presencia de compuestos volátiles. Es el instrumento más fiable y preciso para este fin.

Para ayudarle a elegir el mejor instrumento para su situación, el laboratorio de I+D alimentario METER ha analizado más de 20 ingredientes de uso frecuente que contienen diversas concentraciones de compuestos volátiles. Todos los ingredientes se analizaron con los sensores mencionados anteriormente.

Hemos hecho todo lo posible por utilizar ingredientes estándar y de uso común para estas pruebas, pero cabe señalar que el rendimiento del sensor puede variar en función de cómo se fabriquen y/o procesen los ingredientes. En este informe se presentan los mejores y peores casos posibles, cuando procede. Las recomendaciones sobre los instrumentos se basan en casos de uso típicos.

Cómo realizamos estas pruebas

Antes de analizar ninguna muestra, todos los instrumentos se calibraron y verificaron con un conjunto de estándares_aw conocidos. Se analizó una muestra representativa de cada ingrediente en un mínimo de tres instrumentos individuales por sensor. Cada muestra se analizó hasta que el instrumento proporcionó tres lecturas dentro de las especificaciones del sensor (precisión_Δaw: punto de rocío ±0,003, capacitancia ±0,015 y TDL ±0,005).

Las especias utilizadas en este estudio se obtuvieron de la sección de alimentos a granel de rápida rotación de una tienda de comestibles. Los aceites esenciales se obtuvieron de un proveedor orgánico certificado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) y estaban marcados para uso interno. Los demás aditivos alimentarios utilizados eran todos de grado reactivo ACS.

Todas las especias y aceites esenciales se midieron sin diluir directamente desde su envase. Los demás aditivos alimentarios se diluyeron con agua para analizar una gama de concentraciones másicas. No se utilizaron sustratos, ya que, en términos generales, los sustratos adicionales pueden reducir la volatilidad de la muestra.

Se revisaron los datos recopilados para determinar si los compuestos volátiles interferían o no en las mediciones de la actividad del agua.

Dado el rendimiento del sensor TDL en presencia de compuestos volátiles, se consideró el más preciso y se estableció como estándar para comparar los demás instrumentos. Utilizando las especificaciones de nuestro sensor, se tomó el aditivo_Δaw como error aceptable. La especificación declarada para el sensor TDL es_Δaw ± 0,005 y, por lo tanto, el error máximo aceptable entre dos sensores TDL es la suma de los errores, o_Δaw ± 0,01.

Generally speaking, a Δa_w < 0.01 corresponds to a difference between instruments of 1-2% and is within the normal instrumental error. An error between Δa_w ± 0.01 and 0.02 (3 and 5%) suggests some interference may be present, and above 0.02 (5%) the readings are significantly different and above twice the acceptable error, likely due to interfering volatile compounds.

Los resultados y cómo los interpretamos

Estos datos se recopilaron a partir de muestras con las que suelen encontrarse los consumidores habituales. Las especias y hierbas frescas, tal vez procedentes directamente del productor, pueden tener concentraciones más elevadas de compuestos volátiles interferentes y es posible que no produzcan los mismos resultados. Además, el contenido de compuestos volátiles de las hierbas y especias puede variar mucho en función de la especie, la manipulación y el procesamiento, así como del almacenamiento y la antigüedad.

Las recomendaciones sobre sensores que figuran en la tabla siguiente se dividen en tres categorías:

• Sensor de punto de rocío: si un ingrediente se puede leer con precisión en todas las concentraciones, un sensor de punto de rocío es la mejor opción.
• Sensor de capacitancia: si la muestra es lo suficientemente volátil como para causar problemas con el sensor de punto de rocío en concentraciones altas, pero funciona bien en concentraciones más bajas, se recomienda utilizar un instrumento de doble bloque o un sensor de capacitancia.
• Láser de diodo sintonizable (TDL): si el ingrediente provoca lecturas inexactas incluso en concentraciones bajas, se recomienda utilizar un sensor TDL.

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