Come misurare il contenuto di umidità nei prodotti alimentari

Misurare il contenuto di umidità per migliorare la qualità degli alimenti

L'acqua svolge un ruolo essenziale nella produzione alimentare. Oltre a essere un ingrediente chiave, è utilizzata per il riscaldamento e il raffreddamento dei processi, il lavaggio delle attrezzature, la sterilizzazione a vapore, la reidratazione dei prodotti e la diluizione.

Tuttavia, per un gran numero di prodotti alimentari, l'umidità può essere dannosa per la qualità, la durata di conservazione e la sicurezza alimentare, contaminazione microbica e cambiamenti nella consistenza, nell'aspetto e nel gusto. Esempi tipici sono alimenti come il formaggio, la pasta, il riso e i cereali. Per questi prodotti, l'umidità deve essere rimossa o ridotta per evitare la contaminazione e preservare l'integrità del prodotto. 

La riduzione del contenuto di umidità nei prodotti alimentari si ottiene generalmente mediante riscaldamento (essiccazione), liofilizzazione, liofilizzazione o concentrazione osmotica. La deumidificazione viene utilizzata anche per proteggere i prodotti alimentari durante lo stoccaggio e la distribuzione. 

L'efficienza e la sicurezza di ogni processo dipendono dalla capacità di misurare l'umidità del prodotto o dell'ambiente di produzione in modo accurato e costante. La misurazione precisa dell'umidità offre anche il vantaggio di contribuire a ottimizzare le prestazioni di essiccatori e deumidificatori ad alto consumo energetico, un aspetto che sta diventando sempre più critico a causa del continuo aumento dei prezzi dell'energia industriale. 

Comprendere la relazione tra contenuto d'acqua e sicurezza alimentare

L'attività dell'acqua (aw), o umidità relativa di equilibrio (ERH), è una misura della pressione del vapore acqueo, generata dall'acqua libera presente in un prodotto igroscopico. In parole più semplici, è una misura dell'acqua disponibile in un prodotto o in un ingrediente che potrebbe portare alla crescita microbica o, attraverso la migrazione, influenzare la qualità di altri ingredienti. Si noti che l'attività dell'acqua non è la stessa cosa del contenuto di umidità, ovvero della quantità totale di acqua presente in un prodotto. Se volete saperne di più su queste differenze, date un'occhiata al nostro blog su Misurazione dell'attività dell'acqua per la qualità e la durata dei prodotti.

Il termine "umidità relativa di equilibrio" può essere inteso come la percentuale di umidità relativa che si genera in equilibrio con un campione di prodotto in un sistema chiuso, mantenuto a temperatura costante.

ERH = 100 x a_w

È quindi possibile misurare l'attività dell'acqua utilizzando un sensore di umidità relativa o, preferibilmente, un analizzatore specializzato nell'attività dell'acqua come il modello Rotronic AW-Therm. 

Se è necessario ridurre l'attività dell'acqua, ciò può essere ottenuto aggiungendo umettanti come zucchero, sale o polioli polimerici, mentre il congelamento del prodotto può preservarne la qualità.

Prendere il controllo di essiccatori e deumidificatori

L'essiccazione e la disidratazione sono processi ad alta energia e gli essiccatori, in particolare, sono ampiamente utilizzati nella produzione alimentare e per il pretrattamento dell'aria compressa e dei sistemi di gas specializzati. Tuttavia, questi processi possono essere efficienti dal punto di vista energetico e funzionare in modo ottimale. Ciò si ottiene misurando i livelli di attività dell'acqua e il contenuto di umidità dei prodotti e degli ingredienti, monitorando poi la produzione in tempo reale. 

In particolare, l'installazione di un sensore del punto di rugiada all'uscita di questi dispositivi, come parte di un ciclo di controllo, può potenzialmente consentire di ridurre il tempo di essiccazione o la temperatura dell'essiccatore; può anche estendere la vita operativa dei materiali essiccanti. 

Centralizzare la misurazione dell'umidità

Con la crescente automazione della produzione alimentare e l'aumento della digitalizzazione, aumenta anche la necessità di un monitoraggio efficace delle apparecchiature di processo, dal livello dei componenti ai sistemi di monitoraggio integrati a livello di impianto, in linea con i principi dell'Industria 4.0 (l'ascesa della tecnologia industriale digitale). 

Gli strumenti di ultima generazione per l'umidità, il punto di rugiada, l'umidità relativa e l'attività dell'acqua sono dotati di una scelta di uscite digitali, che consentono di integrarli facilmente in meccanismi di monitoraggio e controllo di livello superiore. Il nostro sistema di monitoraggio continuo RMS, ad esempio, offre una soluzione di monitoraggio dedicata. Questa piattaforma, basata su cloud o in loco, incorpora una vasta gamma di hardware e software dedicati, compatibili con i prodotti di altri fornitori, e può essere estesa da pochi a diverse migliaia di punti di misura. 

A prescindere dalla complessità e dalla sofisticazione dei sistemi di misurazione, il fattore critico è quello di prendere il controllo dell'attività dell'acqua, dell'umidità relativa, del punto di rugiada e di altre misurazioni critiche, per garantire la qualità, la durata di conservazione e la sicurezza dei prodotti alimentari e delle bevande. 

Per saperne di più sui prodotti che raccomandiamo per l'industria alimentare e delle bevande; consultate la nostra gamma completa di sensori di umidità.

Con quasi 50 anni di esperienza nello sviluppo di sensori di precisione innovativi, siamo gli esperti di applicazioni per la misurazione del punto di rugiada e dell'umidità per tutte le applicazioni alimentari e delle bevande. Se desiderate discutere le vostre esigenze, vi invitiamo a contattare il nostro team oggi stesso.

Postilla del blog correlata

Misurazione dell'attività dell'acqua (aw) per la qualità e la durata dei prodotti