Attività dell'acqua nei mangimi

Che cos'è l'attività dell'acqua e perché è importante?

L'attività dell'acqua è una proprietà termodinamica ed è generalmente definita come l'energia dell'acqua in un sistema o la facilità con cui l'acqua può sfuggire alla fase vapore. Questo principio è fondamentale nella produzione di mangimi animali, perché più alta è l'energia dell'acqua, più è probabile che l'acqua provochi crescita microbica, migrazione dell'umidità e reazioni chimiche o fisiche. 

A questo proposito, è essenziale capire la distinzione tra attività dell'acqua e contenuto di umidità e che l'attività dell'acqua è un indicatore molto più preciso di deterioramento, degradazione e altri cambiamenti indesiderati.

Ad esempio, i microrganismi utilizzano l'acqua dell'ambiente circostante per sopravvivere. Se un microbo è circondato da un'attività idrica inferiore a quella del suo interno, subirà uno stress osmotico. Lo stress osmotico provoca lo spostamento dell'acqua dall'interno verso l'esterno e la perdita della pressione di attivazione. In questo scenario, quando un microrganismo non è in grado di adattarsi all'ambiente circostante, diventa dormiente, cioè non può crescere o riprodursi in quell'ambiente. Ogni microrganismo ha un livello specifico di attività dell'acqua al di sotto del quale non può crescere, il che rende l'attività dell'acqua un metodo molto efficace per controllare la crescita microbica. 

Come controllare l'attività dell'acqua

Il controllo dell'attività dell'acqua è incredibilmente importante per la sicurezza e la qualità dei prodotti. Esaminiamo come farlo. 

L'attività dell'acqua è influenzata dal legame chimico e fisico, il che significa che quando l'acqua è legata, la sua energia diminuisce. Il sale e lo zucchero sono un esempio di additivi che legano l'acqua. Anche il contenuto di umidità totale influisce sull'attività dell'acqua, perché meno acqua in un prodotto equivale a meno acqua disponibile per reagire. Infine, ma non certo per importanza, la temperatura è una componente critica dell'attività dell'acqua, perché all'aumentare della temperatura aumenta anche l'attività dell'acqua. Pertanto, è fondamentale capire le condizioni di temperatura che il prodotto incontrerà e come reagirà agli abusi di temperatura. 

Ecco alcuni modi efficaci per controllare l'attività dell'acqua:

- Disidratazione - L'aumento della disidratazione nelle crocchette o nei mangimi riduce la quantità di acqua nel prodotto.

- Pellicole e rivestimenti commestibili - L'uso di pellicole e rivestimenti corretti può impedire all'umidità di viaggiare

- Umettanti - L'uso di additivi che si legano all'acqua, come sale, zucchero, aminoacidi e polimeri, può aiutare a controllare l'attività dell'acqua.

Quando l'attività dell'acqua viene utilizzata insieme a un altro metodo di controllo, come i livelli di pH o gli additivi, si parla di tecnologia a ostacoli. Ogni metodo serve come ulteriore ostacolo per mantenere il prodotto sicuro.

Isoterme di assorbimento dell'umidità

La relazione tra il contenuto di umidità e l'attività dell'acqua viene mostrata attraverso le isoterme di assorbimento dell'umidità. La creazione di un'isoterma di assorbimento dell'umidità per ogni ingrediente e prodotto vi fornirà una mappa completa dell'umidità del vostro prodotto, consentendovi di individuare i punti in cui si verificheranno reazioni specifiche all'umidità, come la crescita microbica o la diminuzione della qualità. In questo modo è possibile creare il perfetto equilibrio tra sicurezza e qualità del prodotto. 

La creazione e l'uso delle isoterme hanno un valore immenso nella produzione di mangimi, soprattutto per i team di ricerca e sviluppo. Ecco una panoramica di alcuni dei principali modi in cui i team di R&S utilizzano le isoterme:

- Massimizzare il contenuto di umidità per ottenere profitti, comprendendo quanta umidità può essere contenuta in modo sicuro in un prodotto.

- Evita cambiamenti indesiderati della struttura, come formazione di grumi e perdita di fluidità.

- Prevedere con precisione la durata di conservazione in tempi più brevi rispetto ai test accelerati.

- Scegliere l'imballaggio corretto comprendendo il tasso di trasmissione del vapore acqueo necessario per ottenere la durata di conservazione desiderata.

- Prevedere gli effetti ambientali comprendendo come il potenziale abuso di temperatura durante il trasporto e lo stoccaggio influirà su ciascun prodotto.

- Accelerazione dei processi di formulazione

Grande impatto sulla vita reale

I nostri esami interni sui mangimi animali hanno confermato che piccole variazioni del contenuto di umidità causano cambiamenti significativi nell'attività dell'acqua, rendendo essenziale la misurazione dell'attività dell'acqua per monitorare e controllare l'umidità nei mangimi. La creazione di isoterme consente ai produttori e ai trasformatori di mangimi di identificare l'intervallo di attività dell'acqua ideale per il loro prodotto, consentendo una significativa ottimizzazione della produzione e un aumento della consistenza, della qualità e della sicurezza. 

Le nostre analisi hanno anche dimostrato che variazioni apparentemente minime dell'umidità possono produrre impatti finanziari sostanziali. Ad esempio, un'azienda ha dichiarato un obiettivo di umidità del 10% per sicurezza. Tuttavia, dopo aver creato un'isoterma, siamo stati in grado di mostrare loro che potevano aumentare in modo sicuro il contenuto di umidità al 10,4%, con un enorme risparmio sulle materie prime. In breve, l'uso delle isoterme consente di stabilire dei limiti di sicurezza per il prodotto, di ridurre le variazioni nella produzione e di massimizzare il contenuto di umidità per ottenere profitti.

Guardate il webinar per ulteriori informazioni dettagliate sugli effetti dell'attività dell'acqua nei mangimi.