L’attività dell’acqua è un parametro che ha molte implicazioni nello sviluppo di nuovi alimenti, dalla stabilità microbiologica alla formazione di composti aromatici. Alcuni cenni sul suo calcolo matematico sono disponibili ai seguenti link:
Utilizzando come riferimento l’equazione di Grover e l’equazione di Norrish, in questo post riportiamo il foglio di calcolo esemplificativo per la stima dell’aw in sistemi alimentari semplici.
- Grover: originariamente proposto come modello per il calcolo dell’attività dell’acqua delle caramelle, è basato sul concetto di “saccarosio equivalenza“. Presenta diversi limiti e non si adatta bene alle soluzioni diluite. Nel nostro esempio, viene considerata una miscela di acqua, saccarosio, destrosio e glicerolo. Nelle celle sono presenti diversi campi e nello specifico, i due più importanti sono “mi“, che indica il rapporto tra contenuto di acqua e soluto, ed “Ei” che è un valore specifico dell’elemento considerato, tabulato e disponibile in bibliografia (ad esempio, vale 1,3 per glucosio e fruttosio, 1,0 per il lattosio, 4,0 per il glicerolo).
- Norrish: anche questo modello ha dei limiti di calcolo ma riveste un ruolo molto importante, in quanto costituisce la base di quelli successivamente sviluppati. Nato come modello previsionale dell’aw per soluzioni non elettrolitiche, è stato successivamente adattato introducento un fattore correttivo per gli elettroliti, quale il cloruro di sodio. La miscela dell’esempio è la stessa presentata precedentemente e, nelle celle di calcolo, la voce “PM” indica il peso molecolare del componente considerato, “Xs” la frazione molare del soluto e “Xw” la frazione molare dell’acqua. “k” è un coefficente caratteristico dell’elemento.
In entrambi i fogli di calcolo, le celle colorate contengono dati numerici, mentre nelle altre, sono visibili le formule adottate per i calcoli.
Nota
Il file ed il suo contenuto sono solo esemplificativi, ad uso didattico e non professionale. I calcoli possono essere soggetti ad errori impliciti o espliciti. Anche se i modelli proposti ed adattati hanno buona validità nei sistemi alimentari semplici (nell’esempio, sciroppi a base acqua e soluti semplici come gli zuccheri), i risultati derivanti da questi calcoli si possono discostare da quelli reali tanto più i sistemi alimentari diventano complessi, o con valori estremi di aw. Prima di prendere qualsiasi decisione quindi, soprattutto nel caso della definizione della shelf-life o della stabilità microbiologica, è sempre necessario verificare i dati in maniera più approfondita con analisi di tipo analitico e strumentale.
