La humedad y la actividad del agua (Aw) son dos conceptos fundamentales en el análisis de alimentos; así, comprender la diferencia entre ellos es esencial para garantizar la calidad, seguridad y vida útil de los productos alimenticios.

Contenido de humedad

El contenido de humedad en los alimentos se refiere a la cantidad total de agua presente en un producto, generalmente expresada como porcentaje. El contenido de humedad es uno de los parámetros más importantes en el análisis de alimentos, ya que influye directamente en varias características del producto, como su textura, sabor y apariencia.

 

Afecta directamente la textura de los alimentos, por ejemplo, las galletas, bizcochos y snacks necesitan tener un bajo contenido de humedad para mantener su textura crujiente. En productos como la carne y frutas frescas, la retención de humedad es fundamental para mantener la suavidad y la jugosidad.

 

Por eso, el contenido de humedad es fundamental para la calidad de los alimentos. Impacta en la facilidad de procesamiento, envasado y almacenamiento de los productos, además de influir directamente en el sabor y la apariencia.

 

La determinación del contenido de humedad es el punto de partida en el análisis de alimentos. El procedimiento varía según el tipo de alimento y consiste en perder la masa del producto al calentarlo en condiciones controladas, eliminando agua y otras sustancias volátiles mediante secado en estufa a 105°C.

 

El uso de una estufa con circulación y renovación de aire es ideal, variando el volumen según el número de muestras. El pesaje se realiza con una balanza analítica, y después del secado, la muestra debe enfriarse en un desecador al vacio, ayudado por una bomba de vacío. 

Para muestras sensibles a altas temperaturas, se recomienda la estufa al vacío TE-395, ya que permite el secado a temperaturas más bajas, conservando sus características.

Cuando es necesario un resultado rápido, se pueden usar los equipos como el medidor portátil de humedad para granos o el analizador de humedad.

Actividad del agua (Aw)

La actividad del agua (Aw) es una medida que representa la cantidad de agua disponible en un alimento para promover reacciones químicas y el crecimiento microbiano. Aw se refiere únicamente a la fracción de agua que no está unida químicamente a las moléculas de los alimentos y, por lo tanto, está libre para ser utilizada por los microorganismos. La actividad del agua se mide en una escala de 0 a 1, donde 0 representa la ausencia total de agua libre.

 

La actividad del agua es esencial para la seguridad alimentaria, ya que influye directamente en el crecimiento de microorganismos como bacterias, hongos y levaduras. Los alimentos con alto Aw son más propensos al deterioro microbiano, lo que puede comprometer su seguridad y calidad. Por ejemplo, los alimentos con Aw superior a 0,85 son más susceptibles al crecimiento de bacterias patógenas, mientras que los productos con Aw inferior a 0,60 son generalmente más estables y menos propensos a la contaminación.

 

Además, la actividad del agua afecta la textura, la estabilidad y la vida útil de los alimentos. Productos como los frutos secos, que tienen un bajo contenido en agua libre, pueden conservarse durante largos periodos sin deterioro significativo. Productos como la carne fresca, que tiene un alto Aw, requieren un estricto control de almacenamiento para evitar el desarrollo de microorganismos no deseados.

 

Figura 1. Desarrollo de microorganismos según actividad del agua.

Fuente: Página web Editora Stilo, 2022.

Para la determinación de la actividad del agua, tenemos disponibles los analizadores de actividad del agua. Estos funcionan a través de una celda electrolítica resistiva, vea a seguir su principio de funcionamiento:

Diferencia entre el contenido de humedad y la actividad del agua (Aw) 

Aunque tanto el contenido de humedad como la actividad del agua (Aw) están relacionados con la presencia de agua en los alimentos, miden diferentes aspectos de esa agua y tienen diferentes impactos en la calidad y seguridad de los productos alimenticios. Aw y el contenido de humedad no son directamente proporcionales.

 

El contenido de humedad se refiere a la cantidad total de agua presente en un alimento, generalmente expresada como porcentaje del peso total. Incluye tanto agua libre como agua unida a moléculas del alimento. Mientras que la actividad del agua (Aw) mide la cantidad de agua libre disponible para reacciones químicas y el crecimiento de microorganismos, y se expresa en una escala de 0 a 1. A diferencia del contenido de humedad, Aw se centra en la fracción de agua que pueden utilizar las bacterias. hongos y otros microorganismos.

 

Contenido de humedad: 

• Cuantifica el agua total en el alimento, incluida el agua que está unida a las moléculas.
• Afecta la textura y la apariencia de los alimentos.
• No necesariamente refleja el riesgo de deterioro por microorganismos, ya que la presencia de agua no significa que esté disponible para uso biológico.

 

Actividad del agua (Aw):

• Mide el agua disponible (libre) para procesos biológicos, como el crecimiento de microorganismos y reacciones químicas.
• Afecta directamente a la seguridad alimentaria, ya que los alimentos con alto Aw son más propensos al deterioro microbiano.
• Proporciona una medida más precisa de la estabilidad microbiológica de los alimentos.

 

Tabla 1. Valores del contenido de agua (% base humeda) y actividad del agua de algunos alimentos

Fuente: Celestino, 2010.

Productos como los frutos secos pueden tener un contenido de humedad relativamente alto, pero su Aw es menor. Esto se debe a que la mayor parte del agua está unida a la estructura de la fruta y no está disponible para los microorganismos. Por lo tanto, estos productos pueden tener una larga vida útil, incluso cuando contienen agua.

 

Mientras que los alimentos como la carne fresca y los productos lácteos tienen un alto contenido de humedad y una alta actividad de agua. El alto Aw de estos alimentos los hace propensos al crecimiento de microorganismos, lo que requiere refrigeración y control del ambiente de almacenamiento para evitar su deterioro.

 

Algunos productos, como las galletas, pueden tener un bajo contenido de humedad, pero si se exponen a la humedad externa, su Aw puede aumentar, haciéndolos susceptibles al moho y a la pérdida de crocancia.

 

Consideraciones finales 

En resumen, si bien el contenido de humedad es una medida útil para comprender la composición general del agua de un alimento, la actividad del agua es más relevante para predecir la seguridad alimentaria y la vida útil del producto. Es necesario considerar ambos parámetros al procesar y almacenar alimentos para garantizar su calidad y seguridad.

Referencias bibliográficas

CELESTINO, S. M. Costa. Princípios de secagem de alimentos. Embrapa Cerrados, Planaltina, DF, 2010.

SILVA, N.; JUNQUEIRA, V. C. A.; SILVEIRA, N. F. A.; et al. Manual de métodos de análises

microbiológicas de alimentos e água. 4th ed. São Paulo: Livraria Varela, 2010.

DE SOUZA, G. B.; SOBRINHO, M. R.; BOZA, Y. Validação de métodos para análise de alimentos: enfoque em análise centesimal. Comitê Técnico de Química de Alimentos da REMESP. 1. ed. São Paulo, 2016