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“Año del Centenario de Machu Picchu para el Mundo Facultad De Ciencias Agropecuarias Escuela Académico Profesional De Ingeniería Agroindustrial INGENIERIA DE ALIMENTOS Trabajo Encargado Tema : Reología en Alimentos: Frutas Docente : Ing. James Silva Diaz. Alumnos : - Livias Vargas, Edwar. - Mafaldo Davila, Max.

Reologia en Alimentos

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Text of Reologia en Alimentos

Ao del Centenario de Machu Picchu para el Mundo

Facultad De Ciencias Agropecuarias Escuela Acadmico Profesional De Ingeniera AgroindustrialINGENIERIA DE ALIMENTOS

Trabajo EncargadoTema Docente Alumnos : Reologa en Alimentos: Frutas : Ing. James Silva Diaz.

: - Livias Vargas, Edwar. - Mafaldo Davila, Max. - Panduro Cardozo, Jose. - Ruiz Ramirez, Oscar. - Valdeiglesias Monge, Noe.

I.- INTRODUCCION El trmino REOLOGA fue sugerido en 1929 por Eugene Cook Bingham para definir la rama de la Fsica que tiene por objeto el conocimiento de la deformacin o flujo de la materia. Sin embargo, desde un punto de vista histrico, el origen de la Reologa se fija en la segunda mitad del siglo XVII, poca en la que Robert Hooke e Isaac Newton dieron a conocer sus ideas acerca del slido elstico y del fluido viscoso ideales, respectivamente. La Reologa moderna, adems de los comportamientos elstico y viscoso, estudia tambin sistemas complejos que presentan simultneamente propiedades elsticas y viscosas, es decir, sustancias viscoelsticas. As, son objeto de estudio de la Reologa materiales tales como plsticos, fibras sintticas, pastas, lubricantes, cremas, suspensiones, emulsiones, etc, los cuales constituyen la materia prima de las industrias farmacutica, cosmtica, agroalimentaria, cermica, de pinturas, de barnices y otras. Por todo ello, en la actualidad se acepta que la Reologa es una ciencia interdisciplinar cuyo desarrollo realizan no solamente fsicos, sino tambin ingenieros de diversas especialidades, matemticos, qumicos, bilogos, farmacuticos, etc.; lo cual da lugar a los diferentes mtodos, as como un amplio abanico de posibilidades prcticas de aplicacin. En concreto, la Reologa de alimentos est despertando un progresivo inters tanto desde el punto de vista acadmico como industrial, ya que sus aplicaciones son numerosas en el control de calidad, textura, ingeniera de procesos, desarrollo de productos y optimizacin de formulaciones. En particular, la utilizacin de hidrocoloides de naturaleza glucdica como aditivos con funcin espesante y viscosizante, ha experimentado un importante crecimiento en las ltimas dcadas dentro de la industria alimentaria. La tendencia, cada vez ms acusada, a conseguir alimentos de bajo contenido en grasa sin que pierdan las propiedades organolpticas que los caracterizan, es una de las razones que han llevado a introducir en su formulacin determinados componentes como los polisacridos. Por su carcter hidroflico, su presencia en el alimento, en proporcin relativamente baja, incrementa la viscosidad del mismo, a la vez que permite incorporar una cantidad importante de agua. As se consigue sustituir por agua parte de la grasa de los alimentos, proporcionndoles una consistencia y textura cremosa similar. Por otra parte, los aditivos de esta naturaleza constituyen, probablemente, el grupo ms amplio de los utilizados como viscosizantes y gelificantes en la preparacin de medicamentos. Su presencia en un gran nmero de suspensiones farmacuticas se debe a que estos preparados (termodinmicamente inestables) requieren la adicin de estabilizadores que retarden la sedimentacin y que, adems, permitan que el sedimento que finalmente se forma sea de fcil redispersin. Tambin se usan en emulsiones de fase externa acuosa ya que al proporcionar mayor viscosidad a esta fase, contribuyen a la estabilizacin del sistema. Adems, se utilizan

como agentes formadores de matrices en formas slidas, con el fin de conseguir la liberacin controlada del medicamento. Asmismo, pueden constituir excelentes vehculos para la aplicacin de medicamentos sobre la piel y diversas mucosas, cuando se utilizan en concentracin adecuada. II.- OBJETIVOS Conocer las propiedades reolgicas de las frutas. II.- REVISION BIBLIOGRAFICA

REOLOGA EN ALIMENTOS Concepto y aplicaciones

La reologa se define como la ciencia que estudia la deformacin y flujo de la materia. La reologa de los alimentos ha sido definida como "el estudio de la deformacin y flujo de las materias primas sin procesar, los productos intermedios o semielaborados, y los productos finales de la industria alimentaria". El conocimiento adecuado de las propiedades reolgicas de los alimentos es muy importante por numerosas razones, entre las que destacan las aplicaciones que se detallan a continuacin: - Diseo de procesos y equipos en ingeniera: el conocimiento de las propiedades de comportamiento al flujo y de deformacin de los alimentos son imprescindibles en el diseo y dimensionado de equipos tales como cintas transportadoras, tuberas, tanques de almacenamiento, pulverizadores o bombas para el manejo de alimentos . Adems, la viscosidad se utiliza para la estimacin y clculo de los fenmenos de transporte de cantidad de movimiento, calor y energa - Evaluacin sensorial: los datos reolgicos pueden ser muy interesantes para modificar el proceso de elaboracin o la formulacin de un producto final de forma que los parmetros de textura del alimento se encuentren dentro del rango considerado deseable por los consumidores. - Obtener informacin sobre la estructura del alimento: los estudios reolgicos pueden aportarnos informacin que facilite una mejor comprensin de la estructura o de la distribucin de los componentes moleculares de los alimentos, especialmente de los componentes macromoleculares, as como para predecir los cambios estructurales durante los procesos de acondicionamiento y elaboracin a los que son sometidos. - Control de calidad: las medidas de la viscosidad en continuo son cada vez ms

importantes en muchas industrias alimentarias con objeto de controlar el buen funcionamiento del proceso productivo, as como la calidad de las materias primas, productos intermedios y acabados.

Reologa en fluidos alimentarios

Los alimentos se presentan en una gran variedad de formas, tales como slidos, lquidos y semilquidos. Algunos alimentos, entre los que se encuentran los helados y las grasas, son slidos a una temperatura y lquidos a otra. Otros son suspensiones (mermeladas, zumos y purs o cremogenados de frutas, o emulsiones como la leche. Debido a esta amplia

variacin en su estructura, el comportamiento al flujo de los alimentos fluidos presenta una amplia gama de modelos que van desde el simple newtoniano a los no newtonianos dependientes del tiempo y los viscoelsticos. Los numerosos estudios reolgicos realizados en alimentos que se encuentran en la bibliografa confirman la gran diversidad de comportamientos al flujo que pueden presentar. Todo ello hace necesario un anlisis crtico de los fenmenos subrayados bajo una variedad de condiciones de flujo y establecer las relaciones entre la estructura y el comportamiento al flujo. Cuando se trabaja con tomos o molculas mono o diatmicas no polares, pequeas y esfricas, se puede aplicar la teora molecular de la viscosidad, la cual seala que los parmetros que contribuyen a la viscosidad son el volumen molecular, la masa molecular, la distancia entre molculas, la distribucin radial de las molculas, y las fuerzas de atraccin entre las molculas. Cuando las molculas son ms largas y ms complejas, caso de los alimentos, se hace necesario tener en consideracin toda una serie de parmetros adicionales, tales como factores geomtricos e interacciones entre partculas. El tamao o volumen, la forma, la concentracin y la interaccin de las partculas son parmetros bsicos que afectan a las propiedades reolgicas de cualquier sistema, sea ste molecular, una suspensin, una dispersin, una pasta o un gel. Sin embargo, el rango de operacin de cada uno de estos parmetros bsicos es diferente para cada uno de los sistemas. De hecho, no son estos parmetros por s mismos los que controlan las propiedades de flujo, sino las interacciones entre ellos. El comportamiento reolgico de un fluido alimentario puede describirse segn distintas ecuaciones que relacionan el esfuerzo cortante con la velocidad de deformacin. En la literatura existen muchos modelos para describir este comportamiento, sin embargo son varios los autores que coinciden al afirmar que uno de los modelos ms comnmente usados y de aplicacin general para ajustar los datos experimentales y expresar cuantitativamente el comportamiento al flujo de los fluidos inelsticos

independientes del tiempo es el modelo propuesto por Herschel y Bulkley:

J = J0 + KH n

(1)

donde: J = esfuerzo cortante J0 = umbral de fluencia KH = ndice de consistencia de flujo

=

ad de deformacin

velocid n = ndice de comportamiento al flujo

Esta ecuacin puede representar, dependiendo de los valores que tomen las constantes, comportamientos newtonianos, plsticos de Bingham, seudoplsticos y dilatantes. En la siguiente tabla se muestra el comportamiento al flujo y algunos ejemplos de varios tipos de alimentos fluidos y semifluidos.

Tipo de flujo ndice de consistencia Newtoniano Viscosidad K>0

ndice de Umbral de comportamie fluencia nto al flujo n=1 J0 = 0 00 Tipo mixto ndice de consistencia K>0 Dilatante ndice de consistencia K>0

n=1

J0 > 0

0 0

1