Che si tratti dell'industria alimentare o farmaceutica, la gestione dell'umidità nelle polveri non deve essere necessariamente complicata. Nel webinar di oggi vi mostreremo perché. Mentre altri metodi possono essere lunghi e complicati, l'utilizzo delle curve isoterme del punto di rugiada dinamico (DDI) è il modo più semplice, rapido e diretto per raccogliere dati preziosi e individuare con precisione il punto in cui si verificano problemi quali agglomerazione, formazione di grumi e deliquescenza in una polvere, che influiscono sulla stabilità dei prodotti alimentari.

Esaminiamo alcuni dei problemi più comuni che riguardano i prodotti in polvere e vediamo come un DDI può aiutare a prevedere e migliorare la qualità.

Agglomerazione e formazione di grumi

Sia nell'industria alimentare che in quella farmaceutica, la maggior parte dei problemi legati alle polveri è correlata all'adsorbimento dell'acqua: quando l'acqua presente all'esterno penetra nella polvere, questa entra in una delle cinque fasi seguenti: umidità, appiccicosità, agglomerazione, compattazione o liquefazione.

Per prevenire l'agglomerazione e la formazione di grumi, è necessario innanzitutto prevederla modellando la reazione della polvere ai tre fattori principali che influenzano questi processi: attività dell'acqua, tempo e temperatura. Un'isoterma DDI ad alta risoluzione è generalmente l'unico modo per determinare il livello critico di attività dell'acqua al quale si verificano questi cambiamenti nella polvere e che influiscono sulla stabilità del prodotto alimentare. Grazie alla conoscenza delle proprietà di assorbimento e dell'attività critica dell'acqua, oltre alle informazioni sulle condizioni di confezionamento e conservazione, è possibile prevedere e migliorare la stabilità e la durata di conservazione dei prodotti alimentari.

Il processo di agglomerazione e formazione di grumi nella polvere cristallina differisce da quello di altre polveri a causa delle diverse dimensioni e forme delle particelle e della sua struttura compatta, che rende più difficile la penetrazione dell'umidità dall'esterno nella superficie. Di conseguenza, l'umidità aderisce alla superficie delle polveri cristalline fino a raggiungere un'attività dell'acqua critica, quando la polvere entra immediatamente nella fase di deliquescenza. Questo processo può essere individuato con precisione anche utilizzando un DDI.

Prevedere ed evitare

Migrazione dell'umidità

La capacità di prevedere in che modo l'aggiunta di ingredienti a un prodotto influirà sulla stabilità degli alimenti a causa delle variazioni dell'attività dell'acqua o su come reagirà il prodotto finale è essenziale per i team di ricerca e sviluppo che desiderano accelerare il processo di formulazione e immettere rapidamente i propri prodotti sul mercato. La buona notizia è che possiamo raccogliere dati sulla stabilità in modo accurato e rapido utilizzando strumenti predittivi e modelli. Creando isotermiche per ciascun ingrediente ed eseguendo modelli misti, possiamo misurare i livelli di umidità e attività dell'acqua e creare una nuova isotermica per il prodotto finito.

Igroscopicità

L'igroscopicità è la velocità con cui un prodotto assorbe l'umidità dall'atmosfera circostante. È un fattore critico per proteggere la qualità e la stabilità delle polveri. L'igroscopicità è una funzione della temperatura e dell'umidità, e le isoterme di assorbimento possono determinare la relazione tra questi fattori. Ciò è particolarmente importante nella selezione degli eccipienti, in quanto può garantire che l'eccipiente abbia le qualità necessarie per proteggere il prodotto.

Temperatura

In generale, l'attività dell'acqua aumenta con l'aumentare della temperatura. Tenendo presente questo, è essenziale disporre di una serie di isoterme per le polveri in modo da poter valutare e prevedere come potrebbe cambiare l'attività critica dell'acqua quando il prodotto lascia lo stabilimento ed è influenzato dalle condizioni esterne. Con isoterme diverse a temperature diverse, possiamo prevedere l'attività dell'acqua a quasi tutte le temperature.

Valutazione della struttura

La relazione tra attività dell'acqua e contenuto di umidità è visualizzata in un'isoterma. Poiché tale relazione si basa sulla struttura del prodotto, è possibile valutare la struttura del prodotto utilizzando le isoterme. Ad esempio, utilizzando le isoterme, è possibile modellare e prevedere il grado di transizione tra polveri cristalline e amorfe e la formazione di idrati.

Cristallino vs. Amorfo

In breve, con l'aiuto dei DDI, analizzare e prevedere la stabilità dei prodotti alimentari può essere un processo diretto e semplice.

In breve, con l'aiuto dei DDI, analizzare e prevedere la stabilità dei prodotti alimentari può essere un processo diretto e semplice.