Water Activity (aw) Measurement – Some Theory Basics

La mesure de l'activité de l'eau (aw) ou de l'humidité relative d'équilibre (ERH) est un paramètre crucial dans le contrôle qualité des produits et matériaux sensibles à l'humidité. L'activité de l'eau est définie comme l'eau libre ou non liée chimiquement présente dans les aliments, les produits pharmaceutiques, les cosmétiques et d'autres produits.

Commençons par quelques notions théoriques de base :

Qu'est-ce que l'eau ?

L'eau (H2O) est un liquide transparent présent partout sur la planète. Il existe un cycle de l'eau : évaporation de l'eau des ruisseaux, lacs, rivières et océans, puis condensation de la vapeur d'eau dans l'atmosphère, suivie de précipitations sous forme de pluie retombant sur la terre.

L'évaporation se produit en fonction de la pression de saturation de l'eau. La pression de vapeur de l'eau, ou pression de vapeur saturante, indique la quantité de vapeur d'eau qui peut exister sous forme de gaz mélangé à l'air et dépend fortement de la température :

L'humidité relative est la quantité de pression de vapeur d'eau présente dans l'atmosphère ambiante par rapport à la pression de vapeur saturante.

La condensation se produit lorsque l'humidité relative est supérieure à 100 %. La vapeur d'eau se condense dans l'air et des gouttelettes d'eau apparaissent.

L'eau est le principal composant de la plupart des organismes vivants. D'un point de vue biologique, l'eau possède de nombreuses propriétés distinctes qui sont essentielles à la prolifération de la vie. Elle remplit ce rôle en permettant aux composés organiques de réagir de manière à permettre leur réplication. Toutes les formes de vie connues dépendent de l'eau.

Quels produits contiennent de l'eau ?

Il existe deux grandes catégories :

Hygroscopiques : substances qui absorbent l'eau de leur environnement

• •Sels
• •Fibres végétales (bois, papier, produits agricoles...)
• •Produits carnés

• •Gaz
• •Sable, verre sous forme de poudre
• •Métaux sous forme de poudre

Qu'est-ce que l'activité de l'eau (aw) ?

L'activité de l'eau est souvent décrite comme une mesure de l'eau « libre » ou « non liée chimiquement ». Ces termes peuvent être faciles à comprendre, mais ils ne couvrent pas tous les aspects de l'activité de l'eau.

La définition correcte est la suivante : « L'activité de l'eau (aw) d'un aliment est le rapport entre la pression de vapeur de l'aliment lui-même, lorsqu'il est en équilibre parfait avec l'air ambiant, et la pression de vapeur de l'eau distillée dans des conditions identiques. Une activité de l'eau de 0,80 aw signifie que la pression de vapeur est égale à 80 % de celle de l'eau pure. L'activité de l'eau augmente avec la température. L'état d'humidité d'un produit peut être mesuré sous forme d'humidité relative d'équilibre (ERH) exprimée en pourcentage ou sous forme d'activité de l'eau exprimée en décimale. » (Source : U.S. Food and Drug Administration)

La formule pour aw est : aw = p / ps

Où p est la pression de vapeur d'eau au-dessus de la surface du produit et ps la pression de vapeur d'eau au-dessus d'une surface d'eau pure. Les deux sont mesurées à la température du produit et, en tant que rapport, la valeur est toujours comprise entre 0 et 1. Les deux paramètres de la formule aw dépendent de la température et, par conséquent, aw dépend également de la température. En effet, la température modifie la façon dont l'eau interagit avec le produit testé.