¿Qué es la actividad del agua y por qué es importante?

La actividad del agua es una propiedad termodinámica y se define generalmente como la energía del agua en un sistema o la facilidad con la que el agua puede escapar a la fase de vapor. Este principio es fundamental en la producción de piensos para animales, ya que cuanto mayor es la energía del agua, más probable es que esta provoque el crecimiento microbiano, la migración de la humedad y reacciones químicas o físicas.

Teniendo esto en cuenta, es esencial comprender la distinción entre actividad del agua y contenido de humedad, y que la actividad del agua es un indicador mucho más preciso del deterioro, la degradación y otros cambios indeseables.

Por ejemplo, los microorganismos utilizan el agua de su entorno para sobrevivir. Si un microbio se encuentra rodeado de una actividad del agua inferior a la de su interior, sufrirá estrés osmótico. El estrés osmótico hace que el agua del interior se desplace hacia el exterior, lo que provocará una pérdida de presión. En este caso, cuando un microorganismo no puede adaptarse a su entorno, entra en estado latente, lo que significa que no puede crecer ni reproducirse en ese entorno. Cada microorganismo tiene un nivel específico de actividad del agua por debajo del cual no puede crecer, lo que hace que la actividad del agua sea una forma muy eficaz de controlar el crecimiento microbiano.

Cómo controlar la actividad del agua

Controlar la actividad del agua es sumamente importante para la seguridad y la calidad del producto. Veamos cómo hacerlo.

La actividad del agua se ve afectada por los enlaces químicos y físicos, lo que significa que cuando el agua se une, su energía disminuye. La sal y el azúcar son ejemplos de aditivos que unen el agua. El contenido total de humedad también afecta a la actividad del agua, ya que una menor cantidad de agua en un producto equivale a una menor cantidad de agua disponible para reaccionar. Por último, pero no por ello menos importante, la temperatura es un componente crítico en la actividad del agua, ya que a medida que aumenta la temperatura, también aumenta la actividad del agua. Por lo tanto, es fundamental comprender las condiciones de temperatura a las que se enfrentará su producto y cómo reaccionará ante un abuso de temperatura.

A continuación se indican algunas formas eficaces de controlar la actividad del agua:

• Deshidratación: aumentar la deshidratación en el pienso o la comida reducirá la cantidad de agua en el producto.
• Películas y recubrimientos comestibles: el uso de las películas y recubrimientos adecuados puede impedir que la humedad se propague.
• Humectantes: el uso de aditivos que se unen al agua, como la sal, el azúcar, los aminoácidos y los polímeros, puede ayudar a controlar la actividad del agua.

Cuando la actividad del agua se utiliza junto con otro método de control, como los niveles de pH o los aditivos, se conoce como tecnología de barrera. Cada método sirve como una barrera adicional para ayudar a mantener la seguridad del producto.

Isotermas de sorción de humedad

La relación entre el contenido de humedad y la actividad del agua se muestra a través de isotermas de sorción de humedad. La creación de una isoterma de sorción de humedad para cada ingrediente y producto le proporcionará un mapa completo de la humedad de su producto, lo que le permitirá identificar dónde se producirán reacciones específicas a la humedad, como el crecimiento microbiano o la disminución de la calidad. Esto le permite crear el equilibrio perfecto entre la seguridad y la calidad de su producto.

La creación y el uso de isotermas tiene una aplicación muy valiosa en la producción de piensos para animales, especialmente para los equipos de investigación y desarrollo. A continuación, se muestran algunas de las principales formas en que los equipos de I+D utilizan las isotermas:

• Maximice el contenido de humedad para obtener beneficios comprendiendo cuánta humedad puede contener un producto de forma segura.
• Evite cambios indeseados en la textura, como apelmazamiento, formación de grumos y pérdida de fluidez.
• Prediga con precisión la vida útil más rápidamente que mediante una prueba acelerada.
• Elija el envase adecuado comprendiendo la tasa de transmisión de vapor de agua necesaria para alcanzar la vida útil deseada.
• Predecir los efectos medioambientales mediante la comprensión de cómo el posible abuso de la temperatura durante el transporte y el almacenamiento afectará a cada producto.
• Aceleración de los procesos de formulación

Gran impacto en la vida real

Nuestros análisis internos de piensos para animales confirmaron que pequeños cambios en el contenido de humedad provocan cambios significativos en la actividad del agua, por lo que es esencial medir la actividad del agua para supervisar y controlar la humedad en los piensos para animales. La creación de isotermas permite a los procesadores y fabricantes de piensos identificar el rango ideal de actividad del agua para su producto, lo que permite una optimización significativa de la producción y un aumento de la consistencia, la calidad y la seguridad.

Nuestros análisis también demostraron que cambios aparentemente menores en la humedad podían tener un impacto financiero considerable. Por ejemplo, una empresa informó de un objetivo de contenido de humedad del 10 % por motivos de seguridad. Sin embargo, tras crear una isoterma, pudimos demostrarles que podían aumentar de forma segura el contenido de humedad hasta el 10,4 %, lo que podría suponer un enorme ahorro en materias primas. En resumen, el uso de isotermas le permite establecer límites de seguridad para su producto, reducir la variación en la producción y maximizar el contenido de humedad para obtener beneficios.

Vea el seminario web para obtener información detallada adicional sobre los efectos de la actividad del agua en los piensos para animales.