Um guia para a atividade de água em produtos sensíveis à umidade
A atividade de água é uma daquelas técnicas de medição usadas em um grande número de setores, mas que são pouco compreendidas, exceto por um número relativamente pequeno de especialistas. Embora seja um tópico relativamente complexo, a atividade de água é, no entanto, um determinante extremamente importante da qualidade do produto e do prazo de validade no setor de alimentos, enquanto nos setores farmacêutico e de cosméticos é essencial para garantir uma forma de dosagem sólida com características físicas e químicas ideais. Dessa forma, a atividade da água merece uma compreensão muito mais ampla.
O que queremos dizer com atividade de água?
O termo atividade de água é frequentemente abreviado como "aw". Em termos simples, é uma medida da água disponível em um produto ou ingrediente que pode, por exemplo, levar ao crescimento microbiano ou, por meio da migração, afetar a qualidade de outros ingredientes. Um exemplo clássico é o muesli, que contém uvas passas, sementes e flocos de farelo. As passas normalmente contêm mais umidade do que os flocos de farelo, de modo que, com o tempo, a umidade das passas migrará para os flocos de farelo; dependendo do tempo envolvido, o resultado provavelmente será passas duras e ressecadas e flocos de farelo encharcados!
É importante não confundir a atividade de água com a quantidade de água em um produto - o teor de umidade. Esse último determina as propriedades físicas do produto e, em geral, pode ser caracterizado pela força das ligações moleculares entre a água e outras moléculas de ingredientes essenciais; por definição, esse tipo de água "ligada" normalmente não está disponível para os microrganismos para apoiar seu crescimento.
Em comparação, a atividade da água é uma medida da quantidade de água que pode ser considerada "livre" ou "não ligada" e que pode causar os problemas descritos acima. Embora o crescimento microbiano possa ser impulsionado por vários fatores, incluindo temperatura, teor de oxigênio e pH, é a disponibilidade de água livre que é o fator determinante mais importante para estimular o crescimento microbiano. Em aplicações farmacêuticas, em particular, é a atividade da água que oferece um método superior de cálculo do crescimento microbiológico.
A atividade de água é calculada medindo-se a pressão de vapor produzida pela umidade livre no produto e comparando-a com a pressão de vapor da água destilada em condições idênticas; a pressão de vapor é a força exercida pelas moléculas de água em forma gasosa na superfície de um produto e indica a facilidade com que a água evapora do produto.
A fórmula para calcular a atividade da água é: aw = p/ps.
Onde p é a pressão do vapor de água acima da superfície do produto e ps é a pressão do vapor de água acima da superfície de um corpo de água pura.
As duas são sempre medidas na temperatura real do produto, pois a temperatura pode afetar a maneira como a água interage com o produto. Esses resultados são apresentados em uma escala de 0 a 1, em que 0 mostra que não há água livre disponível, enquanto 1 indica que toda a água do produto está disponível.
Para colocar isso em evidência, é preciso ter em mente que a água é um elemento essencial para a saúde do produto.
Para colocar isso em perspectiva, a maioria das frutas e legumes, carnes e laticínios tem um valor de 0,99 aw; isso é relativamente alto e explica por que o crescimento de bactérias e mofo pode ocorrer rapidamente. Por outro lado, produtos como mel e grãos de café torrados têm valores de atividade de água de cerca de 0,5 aw.
A importância da aw
Como mencionado acima, a atividade de água é um parâmetro importante para determinar a qualidade e o prazo de validade de alimentos e outros produtos sensíveis à umidade, como produtos farmacêuticos, cosméticos, sementes e revestimentos industriais avançados.
O uso de valores de atividade de água para diferentes ingredientes, como no exemplo do muesli, e a compreensão de que a água normalmente migrará de uma substância com alto valor de aw para outra com baixo valor de aw, permite melhorar a formulação e o controle do produto. Além disso, a atividade da água é frequentemente usada como um parâmetro de medição fundamental para os regimes de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (HACCP) e como uma medição essencial para o controle preciso do processo; por exemplo, permitindo que a equipe de produção determine exatamente quanto tempo deve cozinhar ou secar um produto, ou controlar as temperaturas do forno e a velocidade dos sistemas de transporte.
No setor farmacêutico, a atividade da água é um parâmetro de medição fundamental para os regimes de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (HACCP) e como uma medição essencial para o controle preciso do processo.
No setor farmacêutico, as medições da atividade da água podem ser usadas na formulação, fabricação e embalagem de produtos. Em particular, a atividade de água fornece um meio eficaz de prever a estabilidade de proteínas, enzimas e componentes biofarmacêuticos, e de gerenciar a compatibilidade de excipientes higroscópicos, como amido e celulose, em produtos sensíveis à umidade.
Medição da atividade de água
A atividade de água pode ser medida com o uso de uma variedade de dispositivos avançados de laboratório, em linha e portáteis de medição pontual. Em cada caso, eles são simples de usar e são capazes de níveis extremamente altos de precisão, com resultados consistentes sendo produzidos rapidamente em uma forma que é fácil de entender tanto pelos cientistas quanto pela equipe de produção.
A Rotronic vem projetando e fabricando instrumentos de medição da atividade da água há muitos anos. Como resultado, acumulamos uma grande quantidade de conhecimento e experiência em todas as áreas de aplicação. Nossa mais recente linha de produtos oferece uma ampla escolha, desde dispositivos de nível básico até sofisticados analisadores de laboratório, todos apoiados por acessórios opcionais, software e serviços de suporte.
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