Los medidores de humedad para alimentos y los medidores de actividad de agua son instrumentos para medir el contenido de humedad total (masa de agua respecto de la masa total del producto) y la actividad de agua (aw) en los alimentos. Ambos son parámetros fundamentales para el control de calidad y la seguridad alimentaria: la humedad total influye en muchas propiedades del producto (textura, peso, precio en los productos que se venden a peso); la actividad de agua, en cambio, determina la disponibilidad de agua libre para las reacciones químicas y el crecimiento microbiano, y es el parámetro de seguridad microbiológica de muchos alimentos. Se utilizan en las industrias alimentarias, panaderas, de confitería, conserveras, lácteas, cárnicas y heladeras.
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Balanzas termogravimétricas
Las balanzas termogravimétricas para medir la humedad total de los alimentos reúnen: una balanza de precisión de alta resolución (0,001 g), una cámara de secado por infrarrojos o por resistencia con control térmico, y un software con programas propios de cada categoría de alimento (temperatura, criterio de fin de ensayo). La muestra (de 5 a 10 g) se calienta hasta que la pérdida de peso se estabiliza (asíntota); la diferencia porcentual da la humedad con una exactitud excelente (±0,1 %). El tiempo habitual es de 5 a 30 minutos por análisis. Se emplean en la producción de pasta, en la panificación (comprobación del grado de cocción), en los productos de confitería, en los embutidos (control de la curación), en los polvos alimentarios (leche en polvo, café, especias) y en los productos deshidratados.
Medidores de actividad de agua
Los medidores de actividad de agua miden la actividad de agua (aw), magnitud adimensional comprendida entre 0 y 1 que corresponde a la presión de vapor del agua en el alimento dividida por la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura. El instrumento emplea una cámara hermética termostatada en la que se coloca la muestra: tras el equilibrio (unos minutos), un sensor de humedad relativa (capacitivo o de espejo enfriado) mide la HR del aire en equilibrio con la muestra. La aw es igual a HR/100. Las exactitudes típicas son de ±0,02 aw, con una resolución de 0,001 aw. Los tiempos de medición van de 5 a 30 minutos. Se utilizan para validar la seguridad microbiológica y la vida útil de los alimentos.
Qué significa la actividad de agua
La actividad de agua determina la estabilidad microbiológica de un alimento: las bacterias patógenas como Salmonella, Listeria y E. coli solo crecen por encima de aw=0,86; las levaduras por encima de aw=0,80; los mohos por encima de aw=0,60-0,65. Los alimentos con aw < 0,60 son microbiológicamente estables a temperatura ambiente (pasta seca, galletas, polvos). En los alimentos de aw intermedia (0,60-0,85, como tartas, frutos secos y embutidos curados) la gestión correcta de la aw es fundamental para la seguridad alimentaria y la vida útil. Las especificaciones de producto fijan en muchos casos límites máximos de aw en el plan APPCC de la empresa.
Aplicaciones
Las aplicaciones comprenden: la industria de la pasta (control de la humedad del producto seco, aw para la estabilidad); la panificación (humedad del pan, seguimiento del secado de las galletas); la industria cárnica (control de la curación de jamones y salchichones – la aw es un parámetro crítico de maduración); la confitería (control de calidad de chocolate, caramelos y helados); la industria conservera (comprobación de la estabilidad de conservas, mermeladas y frutos secos); los polvos alimentarios (leche en polvo, café soluble, especias); los productos para lactantes e infancia (requisitos microbiológicos elevados); los análisis de laboratorio para verificar la conformidad con los planes APPCC.
Normas de referencia
Las normas de referencia son: ISO 21807 (microbiología de los alimentos – determinación de la aw); ISO 712 (cereales); AOAC 925.45 (EE. UU. – humedad de los alimentos); ASTM E1142 (terminología); UNI 12153 (Italia – determinación de la aw). Las balanzas termogravimétricas deben calibrarse periódicamente con masas certificadas; los medidores de actividad de agua se calibran con disoluciones salinas saturadas de aw conocida (por ejemplo LiCl al 11,3 %, MgCl2 al 33 %, NaCl al 75 %, K2SO4 al 97 %). Se recomienda la calibración ISO 17025 para las aplicaciones de seguridad alimentaria.
Criterios de elección
La selección del instrumento depende del parámetro de interés (humedad total o aw – son parámetros distintos y complementarios), del rango de productos habituales, de la exactitud requerida, del tiempo de análisis aceptable y de la integración con los sistemas LIMS de la empresa para la gestión de los datos de calidad. Los laboratorios multiproducto eligen instrumentos modulares con programas preconfigurados para cada alimento; las producciones pequeñas y especializadas eligen instrumentos compactos dedicados. Se recomienda la conformidad con el 21 CFR Part 11 para las aplicaciones reguladas por la FDA.
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