Análisis y modelización de las propiedades reológicas de alimentos de viscosidades medias y altas

Résumé

Las suspensiones y emulsiones alimentarias conocidas como salsas, por ejemplo, mayonesas, aderezos y salsas de condimento son una mezcla de lípidos, proteínas, carbohidratos, sales y agua y se producen principalmente a escala industrial. El dimensionamiento y optimización de los procesos de producción requiere un conocimiento exhaustivo de las propiedades físicas de estos productos. El conocimiento de propiedades mecánicas y térmicas son de gran importancia para los cálculos del proceso y solo existen modelos disponibles para la predicción de propiedades térmicas pero no para las características reológicas. Los objetivos de este trabajo de investigación fueron la caracterización reológica integral de productos comerciales de vsicosidad meida y alta yel desarrollo de un modelo predictivos de de las propiedades reológicas de emulsiones y suspensiones alimentarias desconocidas basados en su composición en hidratos de carbono, proteínas, grasas y agua. Se analizaron las influencias del tiempo, velocidad de cizalladura y temperatura en el comportamiento fluidodinámico de 55 emulsiones y suspensiones alimentarias comerciales. La dependencia con el tiempo fue descrito por un modelo de disminución del esfuerzo de primer orden, con un esfuerzo en el equilibrio distinto de cero. El modelo de Herschel Bulkley resultó ser el más adecuado para describir la dependencia del flujo con la velocidad de cizalladura y el comportamiento de flujo dependiente de la temperatura fue mejor descrito por una ecuación de tipo Arrhenius. Los modelos para comportamiento de flujo dependientes de la velocidad de cizalladura y la temperatura se combinaron para permitir una estimación de la viscosidad aparente de productos específicos a cualquier combinación de velocidad de cizalladura-temperatura con cinco parametros de característicos. Mediante regresión lineal y múltiple no se han podido predecir las propiedades reológicas basándose en la composición en proteínas, carbohidratos, grasas y agua de los alimentos. La clasificación de los productos siguiendo diferencias sistemáticas no condujeron a ninguna mejora en las capacidades de predicción. Por esta razón se ha establecido una ecuación general para toda la gama de productos comerciales estudiados, que combina el comportamiento de flujo dependiente de la velocidad de cizalladura y la temperatura con parámetros constantes. La ecuación desarrollada permite la estimación de las propiedades reológicas con dependencia de la velocidad de cizadadura y la temperatura.