Como medir o teor de umidade em produtos alimentícios

Medir o teor de humidade para melhorar a qualidade dos alimentos

A água desempenha um papel essencial na produção de alimentos. Para além de ser um ingrediente essencial, é utilizado para aquecimento e arrefecimento de processos, lavagem de equipamentos, esterilização a vapor, reidratação de produtos, e diluição.

Contudo, para um grande número de produtos alimentares, a humidade pode ser prejudicial para a qualidade, o prazo de validade e a segurança alimentar, causando contaminação microbiana e alterações na textura, aparência e sabor. Alimentos como o queijo, massas, arroz e cereais são exemplos típicos. Para estes produtos, a humidade deve ser removida ou reduzida para evitar a contaminação e preservar a integridade do produto. 

A redução do teor de humidade dos produtos alimentares é geralmente conseguida utilizando aquecimento (secagem), liofilização, congelação-concentração ou concentração osmótica. A desumidificação está também a ser utilizada para proteger os alimentos durante o armazenamento e distribuição. 

A eficiência e segurança ao longo de cada processo depende da capacidade de medir a humidade no produto ou no ambiente de produção de forma precisa e consistente. A medição precisa da humidade também oferece uma vantagem em ajudar a optimizar o desempenho dos secadores e desumidificadores ávidos de energia - isto é algo que se está a tornar cada vez mais crítico à medida que os preços da energia industrial continuam a subir. 

Entendendo a relação entre o conteúdo de água e a segurança alimentar

A actividade da água (aw), ou humidade relativa de equilíbrio (ERH), é uma medida da pressão de vapor de água, que é gerada pela água livre presente num produto higroscópico. Dito de forma mais simples, é uma medida da água disponível num produto ou ingrediente que pode levar ao crescimento microbiano ou, através da migração, afectar a qualidade de outros ingredientes. Note-se que a actividade da água não é o mesmo que o teor de humidade, ou a quantidade total de água dentro de um produto. Se quiser saber mais sobre estas diferenças, consulte o nosso post no blogue em Medição da Actividade da Água para a Qualidade do Produto e Vida Útil.

O termo 'humidade relativa de equilíbrio' pode ser entendido como a humidade relativa percentual que é gerada em equilíbrio com uma amostra de produto num sistema fechado, mantido a uma temperatura constante.

ERH = 100 x a_w

Por conseguinte, é possível medir a actividade da água utilizando um sensor de humidade relativa ou, de preferência, um analisador especializado de actividade da água, tal como o Rotronic AW-Therm. 

Se for necessário reduzir a actividade da água, isto pode ser conseguido através da adição de humectantes tais como açúcar, sal ou polióis poliméricos, e o congelamento do produto pode preservar a sua qualidade.

Controlo de secadores e desumidificadores

A secagem e a desidratação são processos de alta energia e os secadores, em particular, são amplamente utilizados na produção de alimentos e para o pré-tratamento de sistemas de ar comprimido e de gás especializado. No entanto, estes processos podem ser eficientes em termos energéticos e funcionar de forma óptima. Isto é conseguido através da medição dos níveis de actividade da água e do teor de humidade dos produtos e ingredientes, e depois da monitorização da produção em tempo real. 

Em particular, a instalação de um sensor de ponto de orvalho na saída destes dispositivos, como parte de um laço de controlo, pode potencialmente permitir a redução do tempo de secagem ou da temperatura do secador; pode também prolongar a vida operacional dos materiais dessecantes. 

Centralização da medição da humidade

Como a produção alimentar se torna mais automatizada e a digitalização aumenta, aumenta também a necessidade de uma monitorização eficaz do equipamento de processo, desde o nível de componentes até sistemas integrados de monitorização à escala da planta que correspondam aos princípios da Indústria 4.0 (o aumento da tecnologia industrial digital). 

A última geração de instrumentos de humidade, ponto de orvalho, humidade relativa e actividade da água estão equipados com uma escolha de saídas digitais, permitindo a sua fácil integração em mecanismos de monitorização e controlo de nível superior. O nosso sistema de monitorização contínua RMS, por exemplo, oferece uma solução de monitorização dedicada. Esta plataforma baseada na nuvem ou no local incorpora uma extensa gama de hardware e software dedicado, compatível com produtos de outros fornecedores, e pode ser alargada de apenas alguns para vários milhares de pontos de medição. 

Independentemente da complexidade e sofisticação dos sistemas de medição, o factor crítico é assumir o controlo da actividade da água, humidade relativa, ponto de orvalho e outras medições críticas, para garantir a qualidade, o prazo de validade e a segurança dos seus produtos alimentares e bebidas. 

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