Ya sea en la industria alimentaria o farmacéutica, controlar la humedad en los polvos no tiene por qué ser complicado. En el seminario web de hoy, le mostraremos por qué. Mientras que otros métodos pueden ser largos y complicados, el uso de curvas isotérmicas de punto de rocío dinámico (DDI) es la forma más sencilla, rápida y directa de recopilar datos valiosos y determinar en qué momento se producirán problemas como el apelmazamiento, la aglutinación y la delicuescencia en un polvo y afectarán a la estabilidad del producto alimenticio.

Veamos algunos de los problemas más comunes a los que se enfrentan los productos en polvo y cómo un DDI puede ayudar a predecir y mejorar la calidad.

Apelmazamiento y aglutinación

Tanto en la industria alimentaria como en la farmacéutica, la gran mayoría de los problemas relacionados con los polvos tienen que ver con la adsorción de agua, es decir, cuando el agua del exterior puede penetrar en el polvo y provocar que este entre en una de las cinco fases siguientes: húmedo, pegajoso, aglomerado, compacto o licuado.

Para evitar la formación de grumos y aglomeraciones, primero hay que predecirla mediante la modelización de cómo reaccionará el polvo ante los tres factores principales que influyen en estos procesos: la actividad del agua, el tiempo y la temperatura. Una isoterma DDI de alta resolución es generalmente la única forma de determinar el nivel crítico de actividad del agua en el que se producirán estos cambios en el polvo y afectarán a la estabilidad del producto alimenticio. Conociendo las propiedades de sorción y la actividad crítica del agua, además de la información sobre las condiciones de envasado y almacenamiento, se puede predecir y mejorar la estabilidad y la vida útil de los productos alimenticios.

El proceso de apelmazamiento y aglomeración en el polvo cristalino difiere del de otros polvos debido a los diferentes tamaños y formas de las partículas y a su estructura fuertemente unida, lo que dificulta la penetración de la humedad exterior en la superficie. Como resultado, la humedad se adhiere a la superficie de los polvos cristalinos hasta alcanzar una actividad crítica del agua, momento en el que el polvo entra inmediatamente en la fase de delicuescencia. Este proceso también puede determinarse con precisión utilizando un DDI.

Predecir y evitar

Migración de humedad

La capacidad de predecir cómo la adición de ingredientes a un producto afectará a la estabilidad del producto alimenticio debido a los cambios en la actividad del agua o cómo reaccionará el producto final es esencial para los equipos de investigación y desarrollo que buscan acelerar el proceso de formulación y llevar sus productos al mercado rápidamente. La buena noticia es que podemos recopilar datos de estabilidad con precisión y rapidez utilizando herramientas predictivas y modelos. Al crear isotermas para cada ingrediente y realizar modelos mixtos, podemos medir los niveles de humedad y actividad del agua y crear una nueva isoterma para el producto terminado.

Higroscopicidad

La higroscopicidad es la rapidez con la que un producto absorbe la humedad del ambiente circundante. Es un factor crítico para proteger la calidad y la estabilidad de los polvos. La higroscopicidad es una función de la temperatura y la humedad, y las isotermas de sorción pueden determinar la relación entre esos factores. Esto es especialmente importante en la selección de excipientes, ya que puede garantizar que el excipiente tenga las cualidades necesarias para proteger el producto.

Temperatura

En términos generales, la actividad del agua aumenta a medida que aumenta la temperatura. Teniendo esto en cuenta, es esencial disponer de una serie de isotermas para los polvos, de modo que se pueda evaluar y predecir cómo podría cambiar la actividad crítica del agua cuando el producto sale de las instalaciones y se ve afectado por las condiciones externas. Con diferentes isotermas a diferentes temperaturas, podemos predecir la actividad del agua a casi cualquier temperatura.

Evaluación de la estructura

La relación entre la actividad del agua y el contenido de humedad se visualiza en una isoterma. Dado que esa relación se basa en la estructura del producto, podemos evaluar la estructura del producto utilizando isotermas. Por ejemplo, mediante el uso de isotermas, podemos modelar y predecir el grado de transición entre polvos cristalinos y amorfos y la formación de hidratos.

Cristalino frente a amorfo

En resumen, con la ayuda de los DDI, analizar y predecir la estabilidad de los productos alimenticios puede ser un proceso directo y sencillo.

En resumen, con la ayuda de los DDI, analizar y predecir la estabilidad de los productos alimenticios puede ser un proceso directo y sencillo.