Misurazione dell'attività dell'acqua (aw) - Alcune basi teoriche

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La misurazione dell'attività dell'acqua (aw) o dell'umidità relativa di equilibrio (ERH) è un parametro cruciale nel controllo di qualità dei prodotti e dei materiali sensibili all'umidità. L'attività dell'acqua è definita come l'acqua libera o non legata chimicamente in alimenti, prodotti farmaceutici, cosmetici e altri prodotti.

Iniziamo con alcune teorie di base:

Che cos'è l'acqua?

L'acqua (H2O) è un liquido trasparente presente su tutto il pianeta. Esiste un ciclo dell'acqua: l'evaporazione dell'acqua dai ruscelli, dai laghi, dai fiumi e dagli oceani, poi la condensazione del vapore acqueo nell'atmosfera seguita dalle precipitazioni con la pioggia che ricade sulla terra.

L'evaporazione avviene in base alla pressione di saturazione dell'acqua. La pressione di vapore dell'acqua, o pressione di vapore di saturazione, indica la quantità di vapore acqueo che può esistere come gas mescolato nell'aria ed è molto dipendente dalla temperatura:

Temperatura (°C) Pressione del vapore dell'acqua (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

Pressione del vapore di saturazione a diverse temperature



L'umidità relativa è la quantità di pressione del vapore acqueo presente nell'atmosfera ambiente rispetto alla pressione del vapore di saturazione.

La condensazione avviene quando l'umidità relativa è superiore al 100%. Il vapore acqueo si condensa dall'aria e appaiono delle goccioline d'acqua.

L'acqua è il componente principale della maggior parte degli organismi viventi. Da un punto di vista biologico, l'acqua ha molte proprietà distinte che sono fondamentali per la proliferazione della vita. Svolge questo ruolo permettendo ai composti organici di reagire in modi che alla fine permettono la replicazione. Tutte le forme di vita conosciute dipendono dall'acqua.

Quali prodotti contengono acqua?

Esistono due grandi categorie:

Igroscopici: sostanze che assorbono acqua dall'ambiente circostante

  • •Sali
  • •Fibre vegetali (legno, carta, prodotti...)
  • •Prodotti a base di carne
Idrofobici: sostanze che non assorbono acqua dall'ambiente circostante
  • •Gas
  • •Sabbia, vetro in polvere
  • •Metalli in polvere

Che cos'è l'attività dell'acqua (aw)

L'attività dell'acqua è spesso descritta come una misura dell'acqua "libera" o "non legata chimicamente". Questi termini possono essere facili da capire, ma non coprono tutti gli aspetti dell'attività dell'acqua.

La definizione corretta è: "L'attività dell'acqua (aw) di un alimento è il rapporto tra la pressione del vapore dell'alimento stesso, quando si trova in un equilibrio completamente indisturbato con l'aria circostante, e la pressione del vapore dell'acqua distillata in condizioni identiche. Un'attività dell'acqua di 0,80 aw significa che la pressione del vapore è l'80% di quella dell'acqua pura. L'attività dell'acqua aumenta con la temperatura. La condizione di umidità di un prodotto può essere misurata come l'umidità relativa di equilibrio (ERH) espressa in percentuale o come l'attività dell'acqua espressa in decimale." (Fonte: U.S. Food and Drug Administration)

La formula per aw è: aw = p / ps

Dove p è la pressione del vapore acqueo sopra la superficie del prodotto e ps la pressione del vapore acqueo sopra una superficie di acqua pura. Entrambi sono misurati alla temperatura del prodotto e come rapporto il valore è sempre tra 0...1. Entrambi i parametri nella formula di aw sono dipendenti dalla temperatura e come tale aw è dipendente dalla temperatura. Questo perché la temperatura cambia il modo in cui l'acqua interagisce con il prodotto da testare.

Per saperne di più sull'attività dell'acqua su questo video.



Assistete per ulteriori informazioni su "Perché misurare l'attività dell'acqua" presto su questo blog.



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