The impact of water on food thermodynamics and physics and, therefore, on its quality is more important than the one of any other food chemical component. When fundamentals of chemical kinetics are applied, the rates of the reactions responsible of food quality decay can be described as a function of food composition and of other external elements interacting with foods. Among them, water activity and water content have been widely used to determine the role of water in the kinetic reactions of deterioration. Recently, researchers have found limitations in using the water activity parameter. According to them, the role of water in foods can be better described by evaluating the role, in stability of the quality attributes, of the non-equilibrium states of amorphous food products. Following this approach, the dynamics of changes are described in kinetics terms and can be more efficiently predicted by the glass transition temperature more than by the water activity. The glass transition, which is a second order transition in amorphous materials from the glassy to the rubbery state, is primarily dependent on water, which is a plasticizer and is responsible for the physical state of multiphase systems (as foods are) together with temperature. The subject of the role of water in the decay of food quality is presented in this paper, according to the principles of food material science | L'impatto dell'acqua sulla termodinamica e sulla fisica dell'alimento e, quindi, sulla sua qualità è maggiore di quello di ogni altro componente chimico. Applicando principi fondamentali di cinetica chimica, le velocità delle reazioni responsabili del decadimento della qualità possono essere espresse in funzione della composizione e di fattori esterni al prodotto. L'attività dell'acqua o il contenuto in umidità sono stati ampiamente utilizzati per determinare il ruolo dell'acqua nelle reazioni cinetiche di degradazione. Scuole più recenti attribuiscono al concetto di attività dell'acqua alcune limitazioni: il ruolo dell'acqua negli alimenti è discusso in relazione allo stato di non-equilibrio dei prodotti alimentari amorfi nella stabilità degli attributi di qualità. Secondo questo approccio la dinamica dei cambiamenti è descritta in termini cinetici e può essere efficacemente predetta dalla temperatura di transizione vetrosa, più che dall'attività dell'acqua. La transizione vetrosa, transizione di secondo ordine da uno stato vetroso allo stato gommoso dei materiali amorfi, è innanzitutto influenzata dall'acqua quale plasticizzante del sistema, che, quindi, insieme alla temperatura, determina lo stato fisico delle fasi di sistemi multifase quali sono gli alimenti. Il tema del ruolo dell'acqua nel decadimento della qualità degli alimenti viene presentato in questo lavoro secondo i principi della scienza dei materiali alimentari

In this paper, multilayer pectin-beeswax/colophony-pectin (P-BC-P) films including different proportions of beeswax/colophony mixtures were prepared in order to reduce the water vapor permeability. FTIR, XRD, DSC, polarized light microscopy (PLM), and water vapor permeation assays were performed. Characterization techniques showed (i) polar interactions between beeswax and colophony at the amorphous phase, (ii) changes in beeswax crystalline phase from sponge-like to needle-like structure, and (iii) formation of a eutectic mixture at BC3 70/30 ratio which guides the epitaxial crystallization of beeswax. Pure pectin films showed low resistance to the water vapor permeation (361 × 10⁻¹³ g m m⁻² s⁻¹ Pa⁻¹), while multilayer films showed major control over the transport process. P-BC3-P showed one of the lowest water vapor permeability (WVP) values (56 × 10⁻¹³ g m m⁻² s⁻¹ Pa⁻¹) and the closest WVP value to that of polyethylene films (LDPE 5.8 × 10⁻¹³ g m m⁻² s⁻¹ Pa⁻¹). This result was attributed to the ordered crystalline structure reached by the epitaxial crystallization of beeswax within the hydrophobic phase.