Attività dell'acqua sicurezza e Attività dell'acqua qualità alimentare

Cosa può Attività dell'acqua ? Limitare la proliferazione microbica, prevenire l'agglomerazione e la formazione di grumi, prevedere la migrazione dell'umidità, influenzare la reattività chimica e biochimica, agire in sinergia con la tecnologia delle barriere, determinare la durata di conservazione e molto altro ancora. Una domanda più appropriata sarebbe: cosa non può fare?

Unire i cracker con un contenuto d'acqua del 20% e il ripieno di formaggio con un contenuto d'acqua del 30%. Una ricetta che rende i cracker mollicci? Non se i due ingredienti hanno la stessa Attività dell'acqua.

Vuoi evitare che le spezie si aggreghino e si aggreghino in un lotto? Abbina le attività dell'acqua dei componenti e il problema è risolto.

La degradazione delle vitamine dipende Attività dell'acqua. Lo stesso vale per l'ossidazione dei lipidi, la croccantezza, la consistenza gommosa, la morbidezza e molti altri fattori di qualità. Contenuto di umidità la quantità di acqua presente in un prodotto, ma nulla più. Non è in grado di prevedere nessuno di questi altri aspetti relativi alla qualità e alla sicurezza.

Perché Attività dell'acqua?

Attività dell'acquaLa sua utilità come parametro di misurazione della qualità e della sicurezza è stata suggerita quando è diventato evidente Contenuto di umidità non Contenuto di umidità spiegare adeguatamente le fluttuazioni nella crescita microbica. Attività dell'acqua una misura dello stato energetico dell'acqua in un sistema.

Il concetto di Attività dell'acqua aw) è da decenni uno strumento di riferimento per microbiologi e tecnologi alimentari. Si tratta del criterio più comunemente utilizzato per valutare la sicurezza e la qualità.

Previsione della sicurezza e della stabilità

Attività dell'acqua della sicurezza e della stabilità in relazione alla crescita microbica, alle velocità delle reazioni chimiche e biochimiche e alle proprietà fisiche. La figura 1 illustra la stabilità in termini di limiti di crescita microbica e velocità delle reazioni di degradazione in funzione Attività dell'acqua.

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Figura 1: Stabilità in termini di crescita microbica e velocità delle reazioni di degradazione in funzione Attività dell'acqua.

Misurando e controllando le Attività dell'acqua, è possibile:

  • Prevedere quali microrganismi saranno potenziali fonti di deterioramento e infezione
  • Mantenere la stabilità chimica dei prodotti
  • Ridurre al minimo le reazioni di imbrunimento non enzimatico e le reazioni spontanee di ossidazione autocatalitica dei lipidi
  • Prolunga l'attività degli enzimi e delle vitamine
  • Ottimizzare le proprietà fisiche dei prodotti in termini di migrazione dell'umidità, consistenza e durata di conservazione

Limitare la crescita microbica

I microrganismi presentano un Attività dell'acqua limite Attività dell'acqua al di sotto del quale non crescono. È Attività dell'acqua, e non Contenuto di umidità, a determinare il limite inferiore dell'acqua "disponibile" per la crescita microbica. Poiché batteri, lieviti e muffe necessitano di una certa quantità di acqua "disponibile" per la propria crescita, la progettazione di un prodotto con Attività dell'acqua inferiore a quello critico costituisce un mezzo efficace per controllarne la proliferazione.

L'acqua può essere presente in un prodotto, anche in quantità elevate, ma se il suo livello energetico è sufficientemente basso, i microrganismi non riescono a sfruttarla per sostenere la propria crescita. Questa condizione "desertica" crea uno squilibrio osmotico tra i microrganismi e l'ambiente circostante. Di conseguenza, i microrganismi non riescono a proliferare.

Tecnologia degli ostacoli

Sebbene la temperatura, il pH e diversi altri fattori possano influenzare la crescita dei microrganismi e la sua velocità, Attività dell'acqua spesso il fattore più importante. Attività dell'acqua essere combinata con altri fattori di conservazione (ostacoli), quali la temperatura, il pH, il potenziale redox, ecc., per stabilire condizioni che inibiscano i microrganismi. Attività dell'acqua che limita la crescita della stragrande maggioranza dei batteri patogeni è pari a0,90 aw (0,70 aw per le muffe alteranti). Il limite inferiore per tutti i microrganismi è pari a 0,60 aw.

Un prodotto con un indice di Attività dell'acqua 0,85 può comunque essere a lunga conservazione se si ricorre ad altri fattori conservanti?

Sì, quando una combinazione di fattori quali l’acidificazione (pH inferiore a 4,6), il trattamento termico o l’aggiunta di antimicrobici impedisce collettivamente la proliferazione di agenti patogeni, i prodotti con un valore di aw superiore a 0,85 possono essere conservati a temperatura ambiente senza necessità di refrigerazione. Tuttavia, ciò richiede dati di formulazione convalidati e documentazione conforme ai controlli preventivi previsti dal FSMA, poiché Attività dell'acqua non costituisce più un controllo di sicurezza.

Tabella 1. Limiti Attività dell'acqua per molti microrganismi comuni
awBatteriMuffaLievitoProdotti tipici
0.97Clostridium botulinum E
Pseudomonas fluorescens
carne fresca, frutta,
verdura, frutta in scatola, verdura in scatola
0.95Escherichia coli
Clostridium perfringens
Salmonella spp.
Vibrio cholerae
pancetta a basso contenuto di sale, salsicce cotte, spray nasale
, collirio
0.94Clostridium botulinum A, B
Vibrio parahaemolyticus
Stachybotrys atra
0.93Bacillus cereusRhizopus nigricans alcuni formaggi, salumi (prosciutto)
prodotti da forno,
latte evaporato, liquido ral
sospensioni, lozioni topiche
0.92Listeria monocytogenes
0.91Bacillus subtilis
0.90Staphylococcus aureus
(anaerobico)
Trichothecium roseumSaccharomyces
cerevisiae
0.88 Candida
0.87Staphylococcus aureus
(aerobico)
0.85 Aspergillus clavatus latte condensato zuccherato, formaggi stagionati (cheddar), salumi fermentati (salame), carni essiccate (jerky), pancetta, la maggior parte dei concentrati di succhi di frutta, sciroppo di cioccolato, torta alla frutta, fondenti, sciroppo per la tosse, sospensioni analgesiche orali
0.84 Byssochlamys nivea
0.83 Penicillium expansum
Penicillium islandicum
Penicillium viridicatum
Deharymoces hansenii
0.82 Aspergillus fumigatus
Aspergillus parasiticus
0.81 Penicillium Penicillium cyclopium
Penicillium patulum
0.80 Saccharomyces bailii
0.79 Penicillium martensii
0.78 Aspergillus flavus marmellata, marmellata di agrumi, marzapane, frutta candita, melassa, fichi secchi, pesce molto salato
0.77 Aspergillus niger
Aspergillus ochraceous
0.75 Aspergillus restrictus
Aspergillus candidus
0.71 Eurotium chevalieri
0.70 Eurotium Amstelodami
0.62 Saccharomyces rouxiifrutta secca, sciroppo di mais, liquirizia, marshmallow, gomme da masticare, alimenti secchi per animali domestici
0.61 frutta secca, sciroppo di mais, liquirizia, marshmallow, gomme da masticare, alimenti secchi per animali domestici
0.60Nessuna proliferazione microbica
0.50Nessuna proliferazione microbica caramelle, toffee, miele, noodles, pomate topiche
0.40Nessuna proliferazione microbica uova intere in polvere, cacao, pastiglie per la tosse con cuore liquido
0.30Nessuna proliferazione microbica cracker, snack a base di amido, preparati per torte, compresse vitaminiche, supposte
0.20Nessuna proliferazione microbica caramelle bollite, latte in polvere, latte artificiale

Qual è Attività dell'acqua più adatto alle tue esigenze?

Reattività chimica/biochimica

Attività dell'acqua non solo il deterioramento microbico, ma anche la reattività chimica ed enzimatica. L'acqua può influenzare la reattività chimica in diversi modi: può agire come solvente, come reagente oppure modificare la mobilità dei reagenti influenzando la viscosità del sistema. Attività dell'acqua l'imbrunimento non enzimatico, l'ossidazione dei lipidi, la degradazione delle vitamine e di altri nutrienti, le reazioni enzimatiche, la denaturazione delle proteine, la gelatinizzazione dell'amido e la retrogradazione dell'amido. In genere, all'abbassarsi del Attività dell'acqua , la velocità delle reazioni chimiche di degradazione diminuisce.

Proprietà fisiche

Oltre a determinare la velocità di varie reazioni chimiche ed enzimatiche, Attività dell'acqua sulle proprietà di consistenza degli alimenti. Gli alimenti con un’elevata attività dell’acqua presentano una consistenza descritta come umida, succosa, tenera e gommosa. Quando Attività dell'acqua questi prodotti si riduce, si osservano caratteristiche di consistenza indesiderabili, quali durezza, secchezza, stantio e durezza. Attività dell'acqua bassa Attività dell'acqua presentano normalmente caratteristiche di consistenza descritte come croccanti e friabili, mentre gli stessi prodotti a Attività dell'acqua più elevati Attività dell'acqua assumono una consistenza molliccia. I valori critici di attività dell’acqua determinano il punto in cui i prodotti diventano inaccettabili dal punto di vista sensoriale.

A quale Attività dell'acqua i cibi croccanti Attività dell'acqua a diventare raffermi o mollicci?

La maggior parte degli snack croccanti mantiene una consistenza accettabile con valori di aw compresi tra 0,40 e 0,45 e inizia ad ammorbidirsi in modo evidente al di sopra di valori di aw compresi tra 0,60 e 0,65, man mano che assorbono l'umidità ambientale. Il punto esatto di transizione dipende dalla formulazione e dal confezionamento; per questo motivo, durante lo sviluppo del prodotto, i produttori tracciano le isoterme di assorbimento per stabilire una durata di conservazione convalidata e le specifiche di confezionamento.

Agglomerazione, formazione di grumi, collasso e appiccicosità

Attività dell'acqua un fattore importante che influenza la stabilità delle polveri e dei prodotti disidratati durante lo stoccaggio. Il controllo Attività dell'acqua un prodotto in polvere consente di mantenere la struttura, la consistenza, la stabilità, la densità e le proprietà di reidratazione adeguate del prodotto. La conoscenza Attività dell'acqua polveri in funzione del Contenuto di umidità della temperatura è essenziale durante la lavorazione, la movimentazione, il confezionamento e lo stoccaggio per prevenire fenomeni deleteri quali l’agglomerazione, la formazione di grumi, il collasso e la viscosità. L’agglomerazione dipende Attività dell'acqua tempo e dalla temperatura ed è correlata al fenomeno di collasso della polvere sotto l’azione della forza di gravità.

Migrazione dell'umidità

Poiché Attività dell'acqua una misura dello stato energetico dell’acqua, le differenze di Attività dell'acqua i componenti costituiscono la forza motrice della migrazione dell’umidità man mano che il sistema raggiunge l’equilibrio. Pertanto, Attività dell'acqua un parametro importante nel controllo della migrazione dell’acqua nei prodotti multicomponenti. Alcuni alimenti contengono componenti con Attività dell'acqua diversi Attività dell'acqua , come gli snack ripieni o i cereali con frutta secca. Per definizione, Attività dell'acqua che l’umidità migri da una zona con elevata Attività dell'acqua una zona con minore Attività dell'acqua, ma la velocità di migrazione dipende da molti fattori. La migrazione dell’umidità negli alimenti multicomponenti può causare cambiamenti indesiderati nella consistenza. Ad esempio, l’umidità che migra dalla frutta Attività dell'acqua , che presenta Attività dell'acqua più elevata, verso Attività dell'acqua più bassa, fa sì che la frutta diventi dura e secca mentre i cereali diventano mollicci.

Le differenze Attività dell'acqua i componenti o tra un componente e l’umidità ambientale costituiscono una forza motrice per la migrazione dell’umidità. Sapere se l’acqua verrà assorbita o desorbita da un determinato componente è essenziale per prevenire il degrado, specialmente se la sostanza è sensibile all’umidità. Ad esempio, se Contenuto di umidità miscelare quantità uguali del componente 1 al 2% e del componente 2 al 10% Contenuto di umidità , si verificherà uno scambio di umidità tra i componenti? Il Contenuto di umidità finale Contenuto di umidità materiale miscelato sarebbe del 6%, ma si è verificato uno scambio di umidità tra il componente 1 e il componente 2? La risposta dipende dalle attività dell’acqua dei due componenti. Se le attività dell’acqua dei due componenti sono uguali, non si verificherà alcuno scambio di umidità tra i due componenti. Inoltre, due ingredienti con lo stesso Contenuto di umidità non essere compatibili una volta miscelati. Se si mescolano due materiali con attività dell’acqua diverse ma con lo stesso contenuto di umidità, l’acqua si ridistribuirà tra i materiali fino Attività dell'acqua un equilibrio Attività dell'acqua .

Durata di conservazione/imballaggio

Attività dell'acqua un fattore critico nel determinare la durata di conservazione dei prodotti. È possibile stabilire Attività dell'acqua critici massimi e minimi Attività dell'acqua per le qualità microbiche, la consistenza, il sapore, l’aspetto, l’aroma, le proprietà nutrizionali e le caratteristiche di cottura dei prodotti alimentari. I tassi di scambio di umidità attraverso la confezione e la velocità con cui Attività dell'acqua si avvicina a un limite critico determineranno la durata di conservazione di un prodotto. La conoscenza della temperatura, dell’umidità relativa ambientale e Attività dell'acqua critici Attività dell'acqua aiuterà nella scelta di una confezione con le corrette proprietà barriera per ottimizzare la qualità e la durata di conservazione.

Padroneggia le basi

Scopri i punti salienti delle Attività dell'acqua in questo webinar di 20 minuti. Imparerai:

  • Che Attività dell'acqua ”
  • In che modo si differenzia dal Contenuto di umidità”
  • Perché controlla la crescita microbica
  • In che modo la comprensione Attività dell'acqua aiutarti a controllare l’umidità nel tuo prodotto.

Domande frequenti

Perché Attività dell'acqua sono Attività dell'acqua per la sicurezza alimentare?

Attività dell'acqua il fattore predittivo più affidabile per stabilire se un alimento possa favorire la proliferazione di agenti patogeni; per questo motivo la FDA e l’USDA la utilizzano come parametro di controllo normativo anziché Contenuto di umidità totale Contenuto di umidità. I prodotti con un valore di aw pari o inferiore a 0,85 non sono classificati come alimenti TCS e sono generalmente stabili a temperatura ambiente senza necessità di refrigerazione.

Qual è Attività dell'acqua considerato sicuro per gli alimenti?

Un valore di aw inferiore a 0,85 rappresenta la soglia stabilita dalla FDA per gli alimenti che non necessitano di refrigerazione; al di sotto di un valore di aw pari a 0,70 la maggior parte delle muffe non è in grado di proliferare, mentre al di sotto di un valore di aw pari a 0,60 non si verifica alcuna proliferazione microbica. Il valore target corretto dipende dal prodotto specifico e dagli organismi in questione, pertanto la maggior parte dei produttori stabilisce una specifica di aw convalidata anziché basarsi sul limite minimo previsto dalla normativa.

Con quale frequenza i produttori dovrebbero effettuare i test Attività dell'acqua la produzione?

I prodotti che si avvicinano a una soglia critica di aw, ad esempio compresi tra 0,83 e 0,87, richiedono analisi in corso d’opera per ogni lotto o turno di produzione, mentre i prodotti che si trovano ben al di sotto della soglia di sicurezza possono essere controllati con minore frequenza tramite analisi periodiche sul prodotto finito. L’AQUALAB 4TE fornisce i risultati in circa cinque minuti e i servizi di laboratorio AQUALAB possono aiutarvi a definire un programma di analisi su misura per il vostro specifico profilo di rischio.

Layout di copertina con il logo AQUALAB by Addium, il titolo “Guida completa alle Attività dell'acquae icone astratte blu sovrapposte raffiguranti livelli di dati

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