Introduzione all'attività idrica (aw): La guida per i principianti al ruolo dell'attività idrica nella produzione alimentare

Che cos'è l'attività dell'acqua?

Attività dell'acqua: è una questione di energia._Aw è il rapporto tra la pressione di vapore dell'alimento stesso, quando si trova in un equilibrio completamente indisturbato con i mezzi aerei circostanti.

Prendete un bicchiere d'acqua e una spugna asciutta. Immergete l'angolo della spugna nel bicchiere d'acqua. L'acqua si sposterà dal bicchiere alla spugna.

L'attività dell'acqua è la forza che fa muovere l'acqua nella spugna. Per capire meglio, pensate a come l'acqua nella spugna sia diversa da quella nel bicchiere.

L'acqua nel bicchiere è libera, ma l'acqua nella spugna è tutt'altro che libera. È legata da legami idrogeno, forze capillari e forze di van der Waals-London. Questi sono chiamati effetti matrice. L'acqua nella spugna ha uno stato energetico inferiore a quello dell'acqua nel bicchiere. L'acqua fluisce nella spugna, ma per farla uscire dobbiamo compiere un lavoro di spremitura.

L'acqua nella spugna ha una pressione di vapore più bassa, un punto di congelamento più basso e un punto di ebollizione più alto rispetto all'acqua nel bicchiere. Sono diverse in modi che possiamo misurare e quantificare.

L'energia dell'acqua può essere diminuita anche diluendola con soluti. Questi effetti sono detti osmotici. Poiché è necessario un lavoro per riportare l'acqua allo stato puro e libero, anche questo riduce l'attività dell'acqua. La variazione totale di energia è la somma degli effetti matriciali e osmotici.

Utilizzare la matematica per misurare l'acqua_aw

Se racchiudiamo un campione in un contenitore sigillato, l'umidità relativa dell'aria nello spazio di testa si equilibrerà con l'attività dell'acqua del campione. All'equilibrio, le due cose saranno uguali e potremo misurare l'umidità relativa dello spazio di testa per conoscere l'attività dell'acqua del campione. Questa è la risposta più affidabile alla domanda su come misurare l'attività dell'acqua.

Metodi secondari: igrometri, sensori di capacità

Come i primi misuratori di attività dell'acqua, la maggior parte degli strumenti moderni utilizza sensori igrometrici a capacità o resistenza elettrica per misurare l'umidità nello spazio di testa sopra il campione.

Questi misuratori utilizzano metodi secondari: mettono in relazione un segnale elettrico con l'umidità relativa e devono essere calibrati con standard salini noti.

Con questi sensori, l'ERH è uguale all'attività dell'acqua del campione solo se le temperature del campione e del sensore sono uguali. Misure accurate richiedono un buon controllo della temperatura o della misurazione. I sensori di capacità hanno un design semplice e sono spesso utilizzati in misuratori di attività dell'acqua relativamente economici.

Come misurare l'attività dell'acqua - il punto di rugiada è un metodo primario

I metodi migliori che rispondono alla domanda su come misurare l'attività dell'acqua (aw) sono i metodi primari che utilizzano il rapporto p _/p0.

_P0 (la pressione di saturazione del vapore) dipende solo dalla temperatura del campione (come mostrato nel grafico allegato), quindi è possibile misurare _p0 misurando la temperatura del campione. P (la pressione di vapore dell'acqua nel campione) può essere misurata misurando la pressione di vapore dell'acqua nello spazio di testa sigillato sopra il campione. Il modo più accurato di misurare questa pressione di vapore, che si rifà ai principi fondamentali, è quello di misurare il punto di rugiada dell'aria.

Metodo primario significa misurazione diretta, senza calibrazione

I principali vantaggi del metodo del punto di rugiada (o punto di rugiada a specchio raffreddato) sono la velocità e la precisione. Il sensore del punto di rugiada a specchio raffreddato è un metodo di misurazione primario basato sui principi termodinamici fondamentali. I misuratori di attività dell'acqua a specchio raffreddato effettuano misure altamente precise (±0,_003aw), in genere in circa 5 minuti. Poiché la misura si basa sulla determinazione della temperatura, non è necessaria alcuna calibrazione. Gli utenti dovrebbero misurare una soluzione salina standard per verificare il corretto funzionamento dello strumento. Per alcune applicazioni, la velocità di questo metodo consente ai produttori di effettuare il monitoraggio in linea dell'attività dell'acqua di un prodotto.

Una misura potente per QA/QC e formulazione

L'attività dell'acqua è una misura termodinamica dell'energia dell'acqua in un prodotto. Perché la vostra azienda dovrebbe imparare a misurare l'attività dell'acqua? È direttamente correlata alla suscettibilità microbica dei prodotti alimentari. Inoltre, ha una relazione diretta con molte delle reazioni che mettono fine alla durata di conservazione degli alimenti. Poiché viene misurata su una scala con uno standard noto, è particolarmente adatta a essere una specifica di sicurezza e qualità.