Guía paso a paso del fabricante de alimentos para reducir la actividad del agua con humectantes

Existen innumerables humectantes en el mercado y muchas formas de utilizarlos con provecho, pero ¿cuál es el más adecuado para usted y cómo debe ponerlo en práctica?

¿Cómo mantienen los fabricantes la seguridad microbiana de los alimentos de humedad intermedia durante un largo periodo de conservación?

La respuesta suele encontrarse en el uso de humectantes. ¿Qué es un humectante? Algunos ejemplos comunes son ingredientes como la glicerina, el azúcar y distintos tipos de sales. Los humectantes reducen la actividad del agua (aw) de un producto porque el agua se une preferentemente a ellos. Cada humectante tiene su propia capacidad de reducir la actividad del agua en función de su composición química.
La cantidad o concentración de los humectantes que se añaden determina cuánto disminuye la aw.

¿Qué humectante utilizar?

Por regla general, cuanto menor sea el peso molecular del humectante, mayor será su capacidad de retención de agua. Por ejemplo, un azúcar simple como la sacarosa es más eficaz que un almidón, cuyas moléculas de glucosa entrelazadas limitan los sitios disponibles para la fijación del agua. Por esta razón, la fibra, las gomas y las ceras no son humectantes eficaces.
Al elegir un humectante, es importante tener en cuenta los efectos no deseados. Por ejemplo, cuando hay proteínas en la masa de galletas, si se reduce la actividad del agua a 0,7 utilizando un azúcar reductor, se entra en el rango ideal para las reacciones de pardeamiento de Maillard. La reducción de la actividad del agua mantiene la masa a salvo de los microbios, pero el producto se vuelve marrón al cabo de pocas horas.
Los humectantes también pueden introducir sabores indeseables en un producto. La glicerina es un humectante ventajoso porque no tiene sabor, excepto a altas concentraciones. También es completamente miscible en agua y no precipita en forma sólida cuando cambia la actividad del agua en el producto. La sal o el azúcar pueden ser problemáticos porque, además de añadir sabor, forman sólidos si la concentración alcanza el punto de saturación en el producto. Para hacer frente a estos diferentes retos, muchos fabricantes utilizan una combinación de humectantes.

A la hora de elegir un humectante, es importante tener en cuenta los efectos no deseados.

Pasos básicos para reducir la actividad del agua.

Los desarrolladores de productos pueden utilizar los siguientes pasos para averiguar qué cantidad y tipo de humectante o combinación de humectantes les ayudará a conseguir un aw deseado.

• Identificar la actividad de agua actual del producto.
• Decidir qué actividad de agua se quiere conseguir.
• Seleccionar los humectantes candidatos.
• Determinar los factores de reactividad de cada humectante.
• Predecir el cambio de actividad del agua mediante cálculos (descritos a continuación).
• Utilizar isotermas de sorción de humedad para mejorar su capacidad de determinar una combinación óptima mediante modelado.

Cómo predecir un cambio en la actividad del agua

Puede predecir cuánto cambia un humectante la actividad del agua de un producto utilizando la ecuación de Norrish o la ecuación de Grover. Estas ecuaciones tienen constantes y coeficientes determinados científicamente que puede utilizar en sus predicciones. (Para más detalles sobre la ciencia, consulte la lista de publicaciones pertinentes).
El kit de herramientas de análisis de humedad es un programa informático que incorpora estas ecuaciones. Su herramienta de predicción utiliza datos específicos de su producto para predecir la cantidad de humectante o combinación de humectantes necesaria para alcanzar una actividad de agua deseada. La tabla 1 ilustra lo bien que funcionó la herramienta de predicción cuando añadimos glicerina al jarabe.

Tabla 1. Resultados de la herramienta de predicción Moisture Analysis Toolkit

Las ecuaciones de predicción de la actividad del agua pueden ser una herramienta muy poderosa en la formulación. Si desea más información sobre estas ecuaciones, póngase en contacto con el servicio de asistencia de AQUALAB.

Publicaciones relevantes

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