Medición de la actividad del agua (aw) - Algunos fundamentos teóricos

La medición de la actividad del agua (aw) o la humedad relativa de equilibrio (ERH) es un parámetro crucial en el control de calidad de los productos y materiales sensibles a la humedad. La actividad del agua se define como el agua libre o no unida químicamente en alimentos, productos farmacéuticos, cosméticos y otros productos.

Comencemos con algunas teorías básicas:

¿Qué es el agua?

El agua (H2O) es un líquido transparente que se encuentra en todo el planeta. Existe un ciclo del agua: evaporación del agua de arroyos, lagos, ríos y océanos, condensación del vapor de agua en la atmósfera y precipitación con lluvia que vuelve a caer a la tierra.

La evaporación se produce en función de la presión de saturación del agua. La presión de vapor del agua, o presión de vapor de saturación, indica la cantidad de vapor de agua que puede existir como gas mezclado en el aire y depende en gran medida de la temperatura:

Temperatura (°C)	Presión de vapor de agua (kPa)
0	0,61
10	1,23
20	2,34
30	4,24
40	7,37
50	12,33
60	19,92
70	31,18
80	47,34
90	70,11
100	101,33 = 1 atm

Presión de vapor de saturación a diferentes temperaturas

La humedad relativa es la cantidad de presión de vapor de agua presente en la atmósfera ambiental en comparación con la presión de vapor de saturación.

La condensación se produce cuando la humedad relativa es superior al 100 %. El vapor de agua se condensa del aire y aparecen gotas de agua.

El agua es el componente principal de la mayoría de los organismos vivos. Desde un punto de vista biológico, el agua tiene muchas propiedades distintivas que son fundamentales para la proliferación de la vida. Desempeña esta función al permitir que los compuestos orgánicos reaccionen de manera que, en última instancia, permitan la replicación. Todas las formas de vida conocidas dependen del agua.

¿Qué productos contienen agua?

Existen dos grandes categorías:

Higroscópicos: sustancias que absorben agua de su entorno

• •Sales
• •Fibras vegetales (madera, papel, productos agrícolas...)
• •Productos cárnicos

Hidrofóbicos: sustancias que no absorben agua de su entorno

• •Gases
• •Arena, vidrio en forma de polvo
• •Metales en forma de polvo

¿Qué es la actividad del agua (aw)?

La actividad del agua se describe a menudo como una medida del agua «libre» o «no unida químicamente». Estos términos pueden ser fáciles de entender, pero no abarcan todos los aspectos de la actividad del agua.

La definición correcta es: «La actividad del agua (aw) de un alimento es la relación entre la presión de vapor del propio alimento, cuando se encuentra en equilibrio completo con el aire circundante, y la presión de vapor del agua destilada en condiciones idénticas. Una actividad del agua de 0,80 aw significa que la presión de vapor es el 80 % de la del agua pura. La actividad del agua aumenta con la temperatura. La condición de humedad de un producto puede medirse como la humedad relativa de equilibrio (ERH) expresada en porcentaje o como la actividad del agua expresada en decimal». (Fuente: Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU.)

La fórmula para aw es: aw = p / ps

Donde p es la presión del vapor de agua sobre la superficie del producto y ps es la presión del vapor de agua sobre una superficie de agua pura. Ambas se miden a la temperatura del producto y, como ratio, el valor siempre está entre 0 y 1. Ambos parámetros de la fórmula de aw dependen de la temperatura y, por lo tanto, aw también depende de la temperatura. Esto se debe a que la temperatura cambia la forma en que el agua interactúa con el producto que se está analizando.

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