Jak przewidywać migrację wilgoci za pomocą aktywności wody

Gdy dwa różne produkty lub komponenty produktu zostaną zamknięte w opakowaniu, dochodzi do wymiany wilgoci. Niezależnie od tego, czy są to płatki śniadaniowe z suszonymi owocami, kapsułki żelowe z substancjami farmaceutycznymi, czy ciasteczka z nadzieniem dżemowym, wilgoć będzie przemieszczać się między poszczególnymi składnikami.

Jak przewidywać migrację wilgoci

Aktywność wody każdego składnika pozwala przewidzieć, czy będzie on pochłaniał, czy tracił wilgoć.

Zawartość wilgoci nie działa w ten sposób. Co więcej, czasami wilgoć przemieszcza się ze składnika o niższej zawartości wilgoci do tego, w którym jest jej więcej. Oto przykład, który ilustruje to zjawisko w praktyce.

Mylące wartości wilgoci

Gdyby keks o zawartości wilgoci na poziomie 50% zawierał kawałki suszonych owoców o wilgotności 30%, można by założyć, że woda przejdzie z ciasta do suszonych owoców. Jeśli jednak owoce mają wyższą aktywność wody niż ciasto, w efekcie otrzymasz rozmiękłe ciasto i twarde jak skała owoce. Wynika to z faktu, że woda dąży do równowagi. Równowaga ta dotyczy stanu energetycznego, czyli aktywności wody, a nie jej objętościowej zawartości.

Aby lepiej zrozumieć to pojęcie, wyobraź sobie dwa zbiorniki z wodą. Jeden jest prawie pełny i mieści 10 000 galonów. Drugi jest prawie pusty i zawiera tylko jeden galon. W którą stronę przepłynie woda między zbiornikami?

Oczywiście objętość nie ma znaczenia. Woda przepływa z obszaru o wyższym ciśnieniu do obszaru o niższym ciśnieniu, a nie z pełnego zbiornika do pustego. Jeśli zwiększymy ciśnienie w niemal pustym zbiorniku, umieszczając go nad pełnym zbiornikiem, woda przepłynie z pustego do pełnego.

Aktywność wody umożliwia pełną kontrolę wilgoci

Podobnie aktywność wody, a nie jej zawartość, pozwala przewidzieć, jak wilgoć będzie migrować wewnątrz produktu. Producent keksów może opracować recepturę, w której zarówno ciasto, jak i kawałki owoców mają tę samą aktywność wody. Gwarantuje to brak niespodzianek związanych z wilgocią podczas przechowywania i sprzedaży ciasta. Jest to produkt bezpieczny, smaczny i o stabilnej trwałości.

Znajomość aktywności wody poszczególnych składników może pomóc w określeniu sposobu ich przetwarzania. Jednym ze sposobów rozwiązania problemu migracji wilgoci jest obniżenie lub podwyższenie aktywności wody poszczególnych komponentów, aż będą one sobie równe. Producenci mogą również opóźnić proces dyfuzji wewnątrz komponentu poprzez zwiększenie jego lepkości. Bariera jadalna, taka jak powłoka czekoladowa po wewnętrznej stronie wafelka do lodów, może również zapobiegać migracji wilgoci. Czasami różnice w aktywności wody, których nie da się wyrównać, wymagają zastosowania oddzielnych opakowań.

‍