Você sabia que a água disponível nos alimentos, grãos, pet food, cosméticos e fármacos podem influenciar diretamente no crescimento de microrganismos? |
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Em um mundo onde a segurança alimentar, a qualidade e a durabilidade dos produtos desempenham um papel crucial, compreender o papel da atividade de água torna-se essencial para profissionais da indústria alimentícia, farmacêutica, cosmética e pesquisadores. |
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Mas afinal, o que é atividade de água? |
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É uma medida qualitativa que avalia a disponibilidade de água livre (ativa) num produto. Mas vamos voltar um pouco e entender o que é água livre. A água pode estar presente de duas maneiras, como água livre ou água ligada. |
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Água livre (ativa): parcela da água de um sistema que está disponível para favorecer reações químicas, físicas e biológicas. Essa água não está ligada quimicamente a outras substâncias, ou seja, pode ser removida pelo processo de evaporação, extração ou indisponibilizada com adição de eletrólitos. |
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Água ligada: se refere a parte da água que está associada a alguma reação, estando quimicamente ou fisicamente ligada a outras substâncias e formando ligações e interações especificas. Esse tipo de água não pode ser removido e usado em outras reações. |
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A atividade de água (Aw), então, é a água livre (ativa) para interagir com outras substancias, como os açucares, proteínas, lipídios, entre outros, sendo a principal responsável pelo desenvolvimento e reprodução de microrganismos em produtos e substâncias. |
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Classificação da atividade de água (Aw) |
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O valor de Aw é adimensional e expresso na escala de 0 a 1, sendo 0 a ausência total de água livre. Quanto menor os valores de Aw, os microrganismos não conseguem se desenvolver assim impedindo a deterioração do produto. Quanto maior a atividade de água, maior a disponibilidade de água para reações químicas e biológicas, o que pode afetar a estabilidade, a segurança e a qualidade de alimentos, produtos farmacêuticos, cosméticos e outros materiais. |
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As indústrias usam o conhecimento dos valores de Aw para monitoramento da qualidade de produtos e como ferramenta de controle microbiológico, essas informações permitem determinar quais condições os produtos devem ser armazenados, assim aumentando a vida útil. Cada produto tem seu valor ótimo de atividade de água, indicando em qual situação pode ocorrer reações de deterioração microbiológica, enzimática ou química e quais microrganismos irão se proliferar de acordo com os valores de Aw. |
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Figura 1. Taxas generalizadas de rações de deterioração em alimentos em função da atividade de água em temperatura ambiente. Fonte: BTA aditivos (Adaptada de Van Den Berg; Bruin, 1981). |
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Teor de umidade e atividade de água são diretamente proporcionais? |
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O teor de umidade e atividade de água estão relacionados com a quantidade de água em um material, mas com propósitos e definições diferentes. Eles não são diretamente proporcionais.
O teor de umidade é um parâmetro que mede a quantidade total de água em um produto, é a água total, incluindo água livre e água ligada. Porém o teor de umidade não fornece informações sobre disponibilidade dessa água para reações químicas, físicas e biológicas. Geralmente é expressa por porcentagem de massa ou volume ocupado pela água em relação a massa ou volume total do material, tendo a seguinte fórmula: |
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Métodos de medição de atividade de água |
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Existem várias técnicas de medição de atividade de água, mas elas têm em comum a necessidade de calibração dos equipamentos, e para isso são usadas fontes padrões de referência de pressão de vapor na faixa de interesse. Soluções saturadas de sais são utilizadas, com faixa de aw de 0,1 a 1,0. Alguns dos métodos de medição de Aw: |
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Método tradicional (estático): amostra é pesada em cadinho de alumínio e colocada em um dissecador fechado com umidade relativa de equilíbrio conhecida, a temperatura tem que ser controlada e é usada solução salina supersaturada. A amostra deve ser pesada em intervalos constantes até o peso ficar estável e a aw é calculada a partir da diferença entre peso inicial e final da amostra. |
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Método manométrico: amostra é colocada em câmara fechada e conectada a um manômetro, e quando entra em equilíbrio com o ambiente, a pressão parcial de vapor é medida. |
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Métodos higrométricos: método envolve a observação da capacidade de um material em absorver água do ambiente. A quantidade de água absorvida é então medida para determinar a aw do material. Vários métodos higrométricos são usados em equipamentos comerciais, como: ponto de orvalho, ponto de congelamento, temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo úmido, higrômetros elétricos (resistência ou eletrolítico) e capacitância de sal. |
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Os equipamentos da marca Novasina utilizam higrômetros elétricos como método de medição, mais especificamente célula eletrolítica resistiva. Uma amostra é colocada em uma câmara hermética, a água livre interage com a atmosfera (umidificando ou desumidificando) e o processo termina quando o equilíbrio é atingido, ou seja, a amostra perde ou ganha umidade do ambiente até que o equilíbrio seja alcançado. |
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Essa migração acontece por conta da diferença de pressão parcial de vapor de água entre a amostra e o ar, e o valor é expresso em % UR (0 - 100%) ou Aw (0 - 1,0). Podem ser usados os equipamentos: LabMaster aw NEO, LabTouch aw e o LabSwift aw. |
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Diversos são os setores que utilizam o parâmetro de atividade de água em suas análises.
Sendo fundamental na indústria alimentícia, pois é usado na determinação de estabilidade, segurança e qualidade dos alimentos. Influencia a vida útil dos produtos, o crescimento microbiano, textura, sabor e aparência dos alimentos, a aw é usada nos setores de carnes, laticínios, panificação, confeitaria, entre outros. |
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A indústria farmacêutica também utiliza a aw, é um parâmetro crítico na fabricação e estabilidade de produtos farmacêuticos, influenciando também a textura e viabilidade das dosagens, como por exemplo os comprimidos, cápsulas e suspensões. |
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Na indústria de papel e celulose os valores de atividade de água são importantes na produção, pois afeta a umidade e estabilidade das fibras de celulose, influenciando a qualidade e propriedades do produto final. Com a aw é possível determinar a secagem ideal, evitando deformações e não absorção de tinta de impressão no produto.
Na agricultura, usa-se a atividade de água no momento do armazenamento de sementes. Esse parâmetro é importante e deve ser acompanhado, pois não deve ter muito baixa aw, já que isso causaria a perda da viabilidade das sementes e não deve ser muito alta, para que não ocorra deterioração ou germinação precoce. |
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No Brasil não há uma legislação especifica para atividade de água em alimentos, produtos farmacêuticos e outras industrias. Porém há uma série de regulamentos, normas e padrões que tratam de qualidade e segurança desses produtos, que incluem requisitos relacionados a atividade de água. |
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A norma ISO/DIS 18787, conhecida como “Foodstuffs - Determination of water activity” é um documento técnico em fase de rascunho (Draft International Standard – DIS) desenvolvido pela International Organization of Standardization (ISO), tem como objetivo estabelecer diretrizes e procedimentos para determinação de atividade de água em alimentos. Nessa norma são fornecidos métodos padronizados para medição da aw, preparação de amostras, calibração de equipamentos, realização das medições e análise dos resultados. |
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Já a ISO 21807, com título “Microbiology of food and animal feed – Determination of water activity”, especifica métodos para determinação da atividade de água de produtos destinados ao consumo humano e alimentação animal. Essa norma é citada no Manual de Métodos Oficiais para Análises de Alimentos de Origem Animal do MAPA, de 2017. |
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Atividade de água: segurança e qualidade de produtos |
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A atividade de água (aw) influencia diretamente a microbiologia de produtos alimentícios, farmacêuticos, sementes, entre outros. Desempenhando papel fundamental na estabilidade, segurança e qualidade de diversos produtos.
Sua medição e acompanhamento são essenciais para garantir que produtos atendam aos padrões de segurança e qualidade. Com o uso da aw as indústrias desenvolvem e melhoram formulações, processamentos e armazenamentos de produtos. |
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