Non esiste una definizione scientifica rigorosa di composto volatile, ma in generale si tratta di qualsiasi sostanza che evapora facilmente e diventa un gas a temperatura ambiente o inferiore. I composti volatili sono presenti naturalmente nelle spezie e negli alimenti e in molte delle sostanze utilizzate nella lavorazione alimentare e farmaceutica.

Esistono quattro tipi di sensori di attività dell'acqua generalmente accettati. Ciascuno di essi ha un modo unico di misurare l'attività dell'acqua e ciascuno varia nella sua capacità di misurare con precisione in presenza di composti volatili (VC) interferenti.

• I sensori del punto di rugiada sono generalmente i più veloci e precisi, ma possono avere difficoltà in presenza di composti volatili a causa della co-condensazione dei VC sullo specchio raffreddato.
• I sensori di capacità sono in grado di superare il problema della condensa, ma in genere forniscono dati meno precisi con tempi di acquisizione più lunghi e possono essere compromessi da determinati composti (alcuni alcoli hanno dimostrato di interferire).
• I sensori elettrolitici resistivi richiedono filtri per proteggerli dai composti volatili e migliorare le letture. Sono necessari filtri diversi per proteggere da composti volatili diversi, che spesso rallentano significativamente i tempi di lettura.
• Il sensore a diodo laser sintonizzabile (TDL) è stato progettato specificamente per misurare l'attività dell'acqua in presenza di composti volatili. È lo strumento più affidabile e preciso per questo scopo.

Per aiutarti a scegliere lo strumento più adatto alla tua situazione, il METER Food R&D Lab ha testato oltre 20 ingredienti di uso frequente contenenti varie concentrazioni di composti volatili. Tutti gli ingredienti sono stati testati con i sensori sopra elencati.

Abbiamo fatto del nostro meglio per utilizzare ingredienti standard e di largo consumo per questi test, ma è importante sottolineare che le prestazioni dei sensori possono variare a seconda di come gli ingredienti vengono prodotti e/o lavorati. Il presente rapporto illustrerà i casi migliori e peggiori, ove applicabile. Le raccomandazioni relative agli strumenti si basano su casi d'uso tipici.

Come abbiamo eseguito questi test

Prima di analizzare qualsiasi campione, tutti gli strumenti sono stati calibrati e verificati rispetto a una serie di standard_aw noti. Un campione rappresentativo di ciascun ingrediente è stato analizzato in almeno tre strumenti individuali per sensore. Ciascun campione è stato analizzato fino a quando lo strumento non ha fornito tre letture entro le specifiche del sensore (precisione_Δaw: punto di rugiada ±0,003, capacità ±0,015 e TDL ±0,005).

Le spezie utilizzate in questo studio sono state acquistate dal reparto alimenti sfusi a rotazione rapida di un negozio di alimentari. Gli oli essenziali sono stati acquistati da un fornitore biologico certificato USDA e contrassegnati per uso interno. Gli altri additivi alimentari utilizzati erano tutti di grado reagente ACS.

Tutte le spezie e gli oli essenziali sono stati misurati non diluiti direttamente dalla loro confezione. Gli altri additivi alimentari sono stati diluiti con acqua per testare una serie di concentrazioni di massa. Non sono stati utilizzati substrati: in generale, i substrati aggiuntivi possono ridurre la volatilità del campione.

I dati raccolti sono stati esaminati per determinare se i composti volatili interferissero con le misurazioni dell'attività dell'acqua.

Considerate le prestazioni del sensore TDL in presenza di composti volatili, esso è stato ritenuto il più accurato e fissato come standard per il confronto con gli altri strumenti. Utilizzando le specifiche del nostro sensore, l'additivo_Δaw è stato considerato l'errore accettabile. La specifica dichiarata per il sensore TDL è_Δaw ± 0,005 e quindi l'errore massimo accettabile tra due sensori TDL è la somma degli errori, ovvero_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.

I risultati – e come li abbiamo interpretati

Questi dati sono stati raccolti da campioni che i consumatori tipici potrebbero incontrare. Le spezie e le erbe aromatiche fresche, magari provenienti direttamente dal produttore, potrebbero avere concentrazioni più elevate di composti volatili interferenti e potrebbero non produrre gli stessi risultati. Inoltre, il contenuto di composti volatili delle erbe aromatiche e delle spezie può variare notevolmente a seconda della specie, della manipolazione e della lavorazione, nonché della conservazione e dell'età.

I sensori consigliati nella tabella sottostante sono suddivisi in tre categorie:

• Sensore del punto di rugiada – Se un ingrediente può essere letto con precisione a tutte le concentrazioni, un sensore del punto di rugiada è la scelta migliore.
• Sensore di capacità – Se il campione è sufficientemente volatile da causare problemi al sensore del punto di rugiada ad alte concentrazioni, ma funziona bene a concentrazioni inferiori, si consiglia uno strumento a doppio blocco o un sensore di capacità.
• Laser a diodo sintonizzabile (TDL) – Se l'ingrediente causa letture inaccurate anche a basse concentrazioni, si consiglia l'uso di un sensore TDL.

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