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Actividad acuosa en alimentos: ¿Qué es y por qué es importante para su conservación?

Equipo de comunicación Aconsa

Última modificación: 12 marzo 2021

El agua es el componente más abundante de los alimentos y, en términos de seguridad alimentaria, el más importante. Su presencia, cantidad y naturaleza determina muchos procesos químicos y bioquímicos importantes para el control de la seguridad y calidad del producto. La actividad acuosa en alimentos, por ejemplo, es un parámetro que está íntimamente ligado a su vida útil, ya que como explicamos en un post anterior es uno de los factores intrínsecos (los que resultan de la composición del producto) que influyen en su deterioro.

Conocer la actividad del agua en cada alimento o producto alimentario compuesto por varios alimentos ayuda a establecer el tiempo que puede pasar antes de que el fabricante pueda garantizar su seguridad y su óptima calidad (vida útil) y a aplicar métodos para alargarla si es preciso: por ejemplo, se puede reducir la aw agregando solutos como azúcar, glicerol y sal, o eliminando el agua por deshidratación. Por este motivo, los alimentos deshidratados duran más que los alimentos que no han pasado por este proceso. En este post explicamos cómo se correlaciona la actividad acuosa de los alimentos con su inocuidad y su calidad.

¿Qué es la actividad acuosa en alimentos?

Si buscamos en Wikipedia, o en la enciclopedia Britannica, o en bibliografía especializada, obtendremos definiciones muy precisas de la actividad acuosa o actividad del agua (abreviada como ‘aw’). Explicado de la forma más simple posible, podemos decir que se trata de la humedad de un alimento en equilibrio, o lo que es lo mismo, de la energía de las moléculas del agua en un sistema concreto. Es, por lo tanto, una medida termodinámica de la presión, que se expresa en valores entre 0 y 1 (donde 1 sería el agua pura), tras dividir la presión de vapor parcial del agua en una solución (disolución de una sustancia sólida en agua) entre la presión de vapor del agua en estado estándar.

La aw tiene una relación causa-efecto con la proporción de agua disponible en los alimentos para reacciones biológicas o químicas (por ejemplo, la proliferación de bacterias, levaduras y mohos), y no debe confundirse con la cantidad de agua, ya que aunque ambas son variables que se pueden medir, hacen referencia a diferentes conceptos. Por ejemplo, los quesos, de media, tienen un contenido en agua de alrededor de un 37%, mientras que otros alimentos superan el 90%, pero a la vez éstos son uno de los grupos de productos cuya actividad acuosa es mayor.

La relación entre la actividad acuosa y la temperatura o el pH

Este parámetro no funciona de forma aislada a otros que también son fundamentales para la seguridad alimentaria como la temperatura o el pH. Al aplicar temperatura, el agua tiene más energía disponible, por lo que aumenta su actividad (aw), excepto en algunos productos con sal cristalina o azúcar, por lo que puede favorecer las reacciones biológicas o químicas. Por otro lado, el pH combinado con la aw, puede actuar de barrera a estas reacciones, y por lo tanto conservar más tiempo los alimentos. En otras palabras, se puede mantener artificialmente el control microbiano a niveles que normalmente se considerarían inseguros sólo para el pH o sólo para la actividad acuosa.

Primeros métodos de conservación relacionados con la actividad acuosa

La conservación de alimentos reduciendo la actividad del agua mediante la adición de sustancias inhibidoras como la sal o el azúcar se practica desde mucho antes de que se entendiera el concepto de actividad del agua.

Alimento Actividad del agua (aw)
Lechuga, tomate 0,95
Col, brócoli 0,92
Zanahorias, patatas 0,9
Cerveza 0,9
Cítricos 0,87
Zumos de fruta 0,87
Leche 0,87
Manzanas, cerezas 0,85
Aves de corral crudas 0,72
Carne magra cruda 0,6
Queso 0,37
Pan blanco 0,35
Pan blanco 0,35
Salami 0,3
Conservas 0,28
Cariño 0,2
Cariño 0,2
Fruta seca 0,18
Mantequilla 0,18
Harina de trigo 0,12
Pasta seca 0,12
Leche en polvo 0,04

Reacciones microbianas habituales relacionadas con la actividad acuosa

Los valores de la actividad del agua determinan el tipo de reacciones químicas y biológicas en un alimento. Los mohos son los que necesitan valores más bajos, mientras que las bacterias necesitan los valores más altos para proliferar.

Mohos

El moho necesita una actividad acuosa menor para proliferar, y por eso es más habitual en el pan y en el queso, y por eso, en sus instrucciones de conservación, se suele especificar que deben estar en un lugar fresco y seco, es decir, en el que no coincidan dos factores que aceleran la reacción conjuntamente con la aw: la temperatura y la humedad. Muchos tipos de mohos no son perjudiciales para la salud, aunque sí afectan a la calidad de los alimentos (olor, sabor, color), pero hay otros que sí pueden entrañar riesgos, al producir micotoxinas (en este artículo de La Vanguardia se explica el peligro que entraña comer un alimento al que le ha salido moho a pesar de quitar la parte en la que ha aparecido).

Bacterias

Las bacterias como la Listeria, la Salmonella o el Campylobacter, son las que necesitan una mayor proporción de aw para proliferar: mayoritariamente superior al 0,90, y por eso los alimentos con una mayor actividad acuosa (verduras, frutas, carnes, pescados y frescos en general) suelen requerir técnicas de conservación industriales, que citaremos en el siguiente apartado, y refrigeración.

Levaduras u hongos

En lo que concierne a las levaduras, necesitan una proporción menor que las bacterias para proliferar, y pueden afectar al olor, al sabor y al color de los alimentos, aunque no suelen ser perjudiciales para la salud.

Las reacciones relacionadas con la aw no siempre son perjudiciales

En nuestra dieta hay una gran variedad de alimentos a los que se les ha aplicado de forma controlada reacciones físicas y químicas relacionadas con la actividad acuosa, como la fermentación: vinos, cervezas, panes, yogures, queso azul, etc. En estos alimentos las levaduras, los hongos y las bacterias (algunas son habituales en publicidad como la Lactobacillus) preservan los nutrientes, potencian los sabores y facilitan la digestión, pero es importante que la reacción se lleve a cabo en entornos en los que se puedan controlar todos los parámetros para que no superen los límites de inocuidad y calidad necesarios.

Microorganismo inhibido una w Fuente
Clostridium botulinum E 0.97 7
Pseudomonas fluorescens 0.97 7
Clostridium perfringens 0.95 7
Clostridium perfringens 0.95 7
Escherichia colis 0.95 7
Clostridium botulinum A, B 0.94 7
Salmonela 0.93 8
Vibrio cholerae 0.95 7
Bacillus cereus 0.93 7
Listeria monocytogenes 0.92, (0.90 en 30% de glicerol) 9
Bacillus subtilis 0.91 7
Staphylococcus aureus 0.86 10
La mayoría de los mohos 0.80 10
Sin proliferación microbiana <0.60 7

La actividad acuosa en un plan APPCC

Dentro del Análisis de Peligros y Puntos de Control Crítico en la empresa alimentaria la actividad acuosa en alimentos constituye un punto de control crítico dentro del área de producción, que se somete de forma periódica al testeo de laboratorio para asegurar que los valores se mantienen en un rango que asegura la calidad y la seguridad de los alimentos.

Prácticas de higiene en un plan APPCC relacionadas

El control del peligro de proliferación microbiana para mantener el riesgo en mínimos aceptables se traduce a prácticas concretas que probablemente habremos oído mencionar con cierta periodicidad. La conservación de los alimentos en la nevera o en el congelador por ejemplo, hace que la aw se mantenga más tiempo en límites inferiores al porcentaje mínimo que necesitan las bacterias, los hongos y las levaduras para empezar a proliferar.

Las pautas de congelación y descongelación, como una congelación rápida, también procuran un control efectivo de la aw: mientras que una congelación lenta produce una deshidratación de las moléculas del alimento que aumenta la energía del agua y por lo tanto unos valores óptimos para el crecimiento microbiano durante más tiempo. Cocinar inmediatamente los alimentos tras la descongelación también es fundamental, dado que los cambios de textura que tienen lugar durante la congelación los hacen vulnerables a la entrada de microorganismos que no han podido penetrar al interior y se encontraban en la superficie.

Se trata de prácticas que, sumadas a las técnicas que se aplican en fábrica (alteración del pH, envasado al vacío para reducir el oxígeno al mínimo -que recordemos que es un componente del agua-, fermentación…), constituyen algunas de las barreras que hemos descrito, que alteran artificialmente los factores intrínsecos y extrínsecos que inciden en el deterioro (en el sentido de postergarlo) para alargar la vida útil de los alimentos y que sean seguros y de calidad por más tiempo.

Control de la actividad acuosa en alimentos en laboratorio

Llevar a cabo análisis de actividad acuosa en alimentos para determinar la eficacia de los planes APPCC o llevar a cabo controles de calidad es un imprescindible de la empresa alimentaria. Se hacen con gran rapidez si los lleva a cabo un laboratorio en microbiología como ACONSA. Por otro lado, es importante recordar que la actividad del agua no constituye el único punto de control crítico en una cadena alimentaria: como hemos visto, factores intrínsecos y extrínsecos como la disponibilidad de oxígeno, el pH, la humedad ambiental, etc. también juegan un papel fundamental en la seguridad alimentaria, y deben abordarse de forma integral con el diseño de un plan APPCC y auditorías periódicas como las que ofrece ACONSA.