Comportamento da atividade de água em amostras a diferentes temperaturas

Respostas às dúvidas sobre o conceito de atividade de água (aw) e os resultados das análises

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Webinar apresentado pela METER Group, especialistas Tânia Shibata e Bruna de Oliveira, sobre a influência da temperatura nas análises de atividade de água (aw).

  • A influência da temperatura na atividade de água;
  • Em qual temperatura devo medir a atividade de água do meu produto?
  • Metodologia da análise;
  • Resultado das amostras analisadas;
  • Efeito da temperatura;
  • Soluções salinas insaturadas vs. saturadas;
  • Por que fazer leituras em diferentes temperaturas;

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PERGUNTAS E RESPOSTAS:

P. Quando se refere a temperatura seria do aparelho ou do ambiente? Existe uma fórmula para ajuste de temperatura?
R. Referimos a temperatura da amostra e do aparelho. A amostra e o sensor de medida devem estar na mesma temperatura.
Equação para compensação da temperatura de amostras puras.
aw = exp(k1/T – k2)
k1 e k2 são constantes para cada sal, facilmente encontradas em livros e em sites
T é a temperatura em Kelvin

P. A temperatura do ambiente interfere na amostra também?
R. A amostra tende a entrar em equilíbrio térmico com o ambiente ao seu redor. Se o seu analisador de atividade de água condiciona a temperatura da amostra para um determinado valor, então a temperatura ambiente não afetará as leituras de aw. Entretanto se o seu equipamento não tiver o condicionamento térmico a sua amostra e o aparelho flutuarão conforme a temperatura ambiente e consequentemente a aw será diferente para cada temperatura.

P. A umidade do ambiente influencia na atividade de água do produto? Trabalho com produto seco, salgado e frito.
R. Sim a umidade do ambiente influencia a atividade de água do produto. É necessário que sua amostra esteja bem preservada em boa embalagem para não sofrer influência da umidade relativa ambiente.

P. No experimento foi utilizado a amostra de ração sem moer. Dessa forma o resultado não pode ter sido subestimado? Ou a disponibilidade de água não é afetada pela granulometria ou pela superfície de contato?
P. O estudo realizado com a ração foi realizado com produto inteiro, se tivesse realizado o estudo com a ração quebrada ou moída o resultado em relação a temperatura diferentes poderia mudar?
R. Sim, o preparo da amostra influencia no resultado da leitura de atividade de água. Geralmente amostras moídas tendem a entrar em equilíbrio com a umidade relativa (UR) ambiente mais rapidamente. Se a UR estiver mais alta do que a aw do produto, a amostra tenderá a aumentar a aw. Se o ambiente estiver com a UR mais baixa, a amostra tenderá a diminuir a aw, perdendo água para o ambiente.
O comportamento em relação a temperatura, independe se a amostra está inteira ou triturada.

P. Nesse caso da Ração, o que é recomendado, moer ou deixar inteira?
R. Pode-se realizar a leitura tanto da amostra inteira, como quebrada ou moída. O importante é sempre seguir o mesmo procedimento. A atividade de água pode varia com os diferentes preparos. Seja constante no preparo da amostra.


P. Trabalho numa indústria de levedura seca e preciso definir o limite máximo de aw para que o produto não empedre no Silo. São feitas coletas no transporte pneumático com uma temperatura e no silo está com uma temperatura mais baixa. Como eu poderia definir meu limite máximo para o meu produto? Há casos do produto empedrar no cliente 5 meses após envio para o mesmo. Meu produto tende a aumentar o aw após resfriamento.
R. Para definir qual a atividade de água crítica (limite de aw, onde começa a aglomerar, empedrar) é necessário traçar uma curva de isoterma de sorção de água.


Abaixo curvas de duas amostras de levedura em pó, com diferentes atividade de água críticas


Esta amostra de levedura em pó deve ficar com a aw abaixo de 0,3452 para não começar a empedrar.



Esta amostra de levedura em pó deve ficar com a aw abaixo de 0,4221 para não começar a empedrar.

P. Eu trabalho com colágeno hidrolisado. Queria saber qual a melhor temperatura pra eu analisar essa atividade de água. Eu vendo o pó, porém as análises são feitas diluídas e analisadas a temperatura ambiente, porém o processo é quente e bastante químico e a alta atividade de água altera a viscosidade do nosso produto e a medida que o pó adquire umidade temos alterações de odor. Ele é bem sensível a umidade.
R. Se o produto é comercializado em pó, é importante saber o valor da atividade de água neste estado, em pó. Se você deseja saber a atividade de água no produto preparado, retire uma alíquota após o teste de bloom e meça a atividade de água.

P. Gostaria de informações se esse mesmo estudo já foi realizado para medicamentos?
R. Sim, já medimos a atividade de água de medicamentos em diferentes temperaturas e variam conforme a composição, revestimento, drageamento. É importante padronizar a temperatura de medição, assim como realizar estudo do comportamento do seu medicamento.

P. Produtos com muito sal ou muito açúcar seria em qual porcentagem, mais ou menos?
R. O comportamento dos produtos dependerá de todos os ingredientes presentes, entretanto, produtos açucarados, biscoitos doces, doces em geral, tendem a apresentar um mesmo comportamento de aw frente a diferentes temperaturas.

P. O ideal então é que a variação de atividade de água seja a menor possível?
R. Sim, o ideal seria se a aw não variasse com a temperatura, mas variará na maioria dos produtos.

P. O ideal para a medição de aw seria como ela é analisada? Exemplo, se eu analiso o produto a 40°C, o ideal é a análise de aw a 40°C também, ou em temperatura ambiente?
R. Se o seu procedimento é analisar a 40°C, sendo o seu histórico a 40°C, então para comparação de resultados, deve continuar a realizar as medições a 40°C.

P. Quando enviamos amostra para um laboratório externo e não informamos temperatura de referência, o usual é a análise de atividade de água em temperatura ambiente?
R. Se o equipamento em que é realizada a análise tiver controle de temperatura, muito provavelmente a análise será realizada em 25°C. Se o equipamento não tiver esse controle, a temperatura oscilará conforme o ambiente.

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