Cómo medir el contenido de humedad de los alimentos

Medir el contenido de humedad para mejorar la calidad de los alimentos

El agua desempeña un papel esencial en la producción de alimentos. Además de ser un ingrediente clave se utiliza para el calentamiento y la refrigeración de procesos, el lavado de equipos, la esterilización por vapor, la rehidratación de productos y la dilución.

Sin embargo, para un gran número de productos alimentarios, la humedad puede ser perjudicial para la calidad, la vida útil y la seguridad alimentaria, provocando contaminación microbiana y cambios en la textura, el aspecto y el sabor. Alimentos como el queso, la pasta, el arroz y los cereales son ejemplos típicos. En estos productos, la humedad debe eliminarse o reducirse para evitar la contaminación y preservar la integridad del producto. 

La reducción del contenido de humedad de los productos alimentarios se consigue generalmente mediante calentamiento (secado), liofilización, congelación-concentración o concentración osmótica. La deshumidificación también se utiliza para proteger los productos alimenticios durante su almacenamiento y distribución. 

La eficacia y la seguridad de cada proceso dependen de la capacidad de medir la humedad del producto o del entorno de producción con precisión y coherencia. La medición precisa de la humedad también ayuda a optimizar el rendimiento de secadores y deshumidificadores que consumen mucha energía, algo cada vez más importante a medida que suben los precios de la energía industrial. 

Comprensión de la relación entre el contenido de agua y la seguridad alimentaria

La actividad del agua (aw), o humedad relativa de equilibrio (ERH), es una medida de la presión del vapor de agua, generada por el agua libre presente en un producto higroscópico. Dicho de forma más sencilla, es una medida del agua disponible en un producto o ingrediente que podría provocar el crecimiento microbiano o, a través de la migración, afectar a la calidad de otros ingredientes. Tenga en cuenta que la actividad del agua no es lo mismo que el contenido de humedad, o la cantidad total de agua dentro de un producto. Si desea obtener más información sobre estas diferencias, eche un vistazo a nuestra entrada del blog sobre Medición de la actividad del agua para la calidad y la vida útil del producto.

El término "humedad relativa de equilibrio" puede entenderse como el porcentaje de humedad relativa que se genera en equilibrio con una muestra de producto en un sistema cerrado, mantenido a una temperatura constante.

ERH = 100 x a_w

Por lo tanto, es posible medir la actividad del agua utilizando un sensor de humedad relativa o, preferiblemente, un analizador especializado de actividad del agua como el Rotronic AW-Therm. 

Si es necesario reducir la actividad del agua, esto puede lograrse añadiendo humectantes como azúcar, sal o polioles poliméricos, y la congelación del producto puede preservar su calidad.

Control de secadores y deshumidificadores

El secado y la deshidratación son procesos de alto consumo energético y los secadores, en particular, se utilizan mucho en la producción de alimentos y para el pretratamiento de sistemas de aire comprimido y gases especializados. Sin embargo, estos procesos pueden ser energéticamente eficientes y funcionar de forma óptima. Esto se consigue midiendo los niveles de actividad del agua y el contenido de humedad de los productos e ingredientes, y controlando después el rendimiento en tiempo real. 

En particular, la instalación de un sensor de punto de rocío en la salida de estos dispositivos, como parte de un bucle de control, puede permitir reducir el tiempo de secado o la temperatura del secador; también puede prolongar la vida útil de los materiales desecantes. 

Centralización de la medición de la humedad

A medida que la producción de alimentos se automatiza y aumenta la digitalización, también lo hace la necesidad de una supervisión eficaz de los equipos de proceso, desde el nivel de los componentes hasta los sistemas integrados de supervisión de toda la planta que se ajustan a los principios de la Industria 4.0 (el auge de la tecnología industrial digital). 

La última generación de instrumentos de humedad, punto de rocío, humedad relativa y actividad del agua están equipados con una selección de salidas digitales, lo que permite integrarlos fácilmente en mecanismos de supervisión y control de nivel superior. Nuestro sistema de monitorización continua RMS, por ejemplo, ofrece una solución de monitorización específica. Esta plataforma basada en la nube o in situ incorpora una amplia gama de hardware y software específico, compatible con productos de otros proveedores, y puede ampliarse desde unos pocos hasta varios miles de puntos de medición. 

Independientemente de la complejidad y sofisticación de los sistemas de medición, el factor crítico es tomar el control de la actividad del agua, la humedad relativa, el punto de rocío y otras mediciones críticas, para garantizar la calidad, la vida útil y la seguridad de sus productos alimenticios y bebidas. 

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