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Caballa
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CARACTERIZACIÓN REOLÓGICA DE EMULSIÓN DE CABALLA (Scomber
scombrus )
MEDIANTE REOMETRIA DE MEZCLADO.
RHEOLOGICAL CHARACTERIZATION OF
EMULSION OF MACKEREL (Scomberscombrus) MIXED BY rheometry
Jaimes Morales José del C (1)*; Coneo Rodríguez Rusbel(2);
y Gallegos Montes Crispulo(3).
(1) Universidad de Cartagena-Programa de Ingenieria de
Alimentos-Docente-MSc. Colombia.
*E.MAIL: [email protected].
(2) Universidad de Cartagena- Programa de Ingenieria de
Alimentos- MSc- Colombia.
(3) Universidad de Huelva- Doctor- España.
GRUPO DE INVESTIGACIÓN PROYECTOS ALIMENTARIOS (PROAL)
– LÍNEA DE
INVESTIGACIÓN EN REOLOGÍA Y FLUIDOS COMPLEJOS - PROGRAMA
INGENIERÍA DE
ALIMENTOS UNIVERSIDAD DE CARTAGENA. CARTAGENA DE INDIAS
(COLOMBIA)
3 GRUPO DE REOLOGIA Y FLUIDOS COMPLEJOS
– UNIVERSIDAD DE HUELVA
(ESPAÑA)
Resumen
La Caballa es un pez de estacionalidad muy acusada, pues es en
primavera cuando acude a la costa a
desovar. Esta especie abunda en España, especialmente al norte
del golfo de Vizcaya.
La mayoría de las emulsiones alimentarias contienen
emulsionantes, tales como proteínas o agentes
tensoactivos de bajo peso molecular, sustancias con actividad
superficial que tienen la propiedad de
absorberse en la interfase (Dalgleish 1996; y Dickinson1996)
formando una capa que rodea la gota, con lo
que se reduce significativamente la tensión superficial entre
ambos fluidos, facilitando así la formación de
la emulsión y prolongando. El mezclado es el proceso según el
cual varios ingredientes se ponen en
contacto, de tal forma que al final de la operación se obtenga
un sistema homogéneo a cierta escala. En el
presente trabajo se caracteriza reológicamente una
emulsión de caballa (Scomber scombrus) mediante
reometría de mezclado.
Para preparar la emulsión se ha empleado las proteínas de
Caballa solubilizadas en una disolución de AcH
0,1 mM, aceite de girasol y agua destilada.
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Dentro de los resultados obtenidos tenemos la caracterización
del consumo de potencia durante el
mezclado con agitador de ancla en función de la velocidad de
agitación.
Palabras claves: Reometria, Mezclado, Emulsión, Caballa.
Abstract.
Mackerel is a very pronounced seasonal fish, as it is in spring
when they come to shoreto spawn. This
species is abundant in Spain, especially north of the Bay of
Biscay.
Most food emulsions contain emulsifiers such as proteins and
surfactants of low molecular weight
surface-active substances which have the property to be absorbed
at the interface (Dalgleish 1996;
Dickinson1996) forming a layer that surrounds the dropwith which
significantly reduces the surface
tension between two fluids, thereby facilitating the formation
of the emulsion and prolonging. Mixing is
the process by whichvarious ingredients are put in contact, so
that at the end of the operation to obtain
ahomogeneous system at a certain scale (Molecular - gross). This
work is characterizedrheologically an
emulsion of mackerel (Scomber scombrus) by mixing rheometry.
To prepare the emulsion has been used Mackerel proteins
solubilized in a solution of0.1 mM AcH,
sunflower oil and distilled water.
Among the results we have obtained the characterization of power
consumption during mixing with
anchor stirrer according to the stirring speed.
Keywords: rheometry, Mixed, Mixture, Mackerel.
INTRODUCCION
Una emulsión es un sistema de dos fases,
formado por líquidos inmiscibles, donde una de
las fases se encuentra dividida en forma de gotas
de diámetros generalmente mayores de 0,1 m, a
la cual se le conoce como fase dispersa o
interna” (Becher, 1957). La fase donde se
encuentra dispersa la fase interna se denomina
fase continua o externa.
La mayoría de las emulsiones alimentarias
contienen emulsionantes, tales como proteínas o
agentes tensoactivos de bajo peso molecular,
sustancias con actividad superficial que tienen la
propiedad de absorberse en la interfase
(Dalgleish 1996; y Dickinson1996) formando
una capa que rodea la gota, con lo que se reduce
significativamente la tensión superficial entre
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ambos fluidos, facilitando así la formación de la
emulsión y prolongando.
La reometría de mezclado se ha utilizado
tradicionalmente para evaluar, de forma
experimental, los consumos de potencia durante
el mezclado de fluidos no newtonianos con
diferentes geometrías, el consumo de potencia es
un parámetro característico para evaluar la
eficiencia del mezclado que, junto con el tiempo
de circulación y mezcla, permiten realizar una
estimación de los costos de operación. Estos
parámetros van a depender del modelo de flujo
desarrollado en el interior del tanque, el cual
viene determinado principalmente por la
geometría del sistema de agitación, las
condiciones de procesado y las propiedades
reológicas del medio.
MATERIALES Y METODOS
Formulación de emulsión
Para preparar la emulsión se ha empleado las
proteínas de Caballa solubilizadas en una
disolución de AcH 0,1 mM, aceite de girasol y
agua destilada.
Se adicionó el aceite sobre la fase acuosa, que
contiene el emulsionante, durante 2 minutos. Se
mezcló durante 5 minutos, utilizando un
homogenizador Ultra-Turrax T-50 (Ika,
Alemania), equipado con una turbina rotor-
estator S50N-G45F, a velocidades de agitación
de 7.600, 6.500 ó 5.200 rpm
Reómetros
Se empleo un reómetro rotacional de
deformación controlada ARES (rheometrics
scientific, UK) con agitador de hélice con
diámetro 0,0385 m. y un agitador de ancla con
diámetro de 0,0385 m.
Reómetro esfuerzo controlado (RheoScope1
Haake, Germany), empleando sensores cono-
plato de 35 y 60º, el esfuerzo impuesto fue de 0
– 350 Pa con un tiempo 600 segundos
Calculo de consumo potencia
Se empleo la siguiente fórmula:
P = 2N (T-T0) donde N es Número de
revoluciones por unidad de tiempo (S-1),
calculada a partir del numero de giros medidos
en el reómetro.
(T-T0) representa el valor del Par de torsión
medido en el reómetro a velocidades de cizalla
experimentales y calculado mediante la relación
matemática C: (T·g)/10¨5, donde C es el valor de
par de torsión (N/m), T el valor calculado a
partir del reómetro (g·cm) y g la gravedad.
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REULTADOS PRELIMINARES
Tabla 1. Caracterización experimental del consumo de potencia
durante el mezclado (Ancla), en
función de la velocidad de agitación
Relación entre el número de potencia y el número de Reynolds
aparente (Rea)
Grafica 1. Representación de Reynolds aparente (Rea) frente a
Np
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Velocidad de cizalla frente a viscosidad
Grafica 2. Representación de velocidad de cizalla frente a
viscosidad
CONCLUSIONES
Se produce un aumento en el consumo de
potencia a medida que aumenta la velocidad de
agitación, lo que evidencia la dependencia del
consumo de potencia de esta velocidad, en
función del régimen de flujo, geometría del
tanque, del agitador y las características
reologicas del fluido
A partir del número de Reynolds se obtiene la
viscosidad
El número de potencia frente a un Reynolds
generalizado se incluyen las características no
newtonianas de fluido, para un mismo valor de
Reynolds generalizado, el consumo de potencia
en la región laminar, definido para la mayoría de
los agitadores Reynolds > 10, disminuye al
hacerlo el índice de flujo para todos los
agitadores estudiados
La variación de la viscosidad con la velocidad de
cizalla en fluidos no newtonianos influyen en el
consumo de potencia en un proceso de
mezclado, por lo tanto se sugiere la utilización
de un mayor número de sustancias de calibrado
no newtonianas con el objetivo de disminuir el
margen de error al calcular los valores de la
contante K s, teniendo en cuenta que para algunos
autores el K s es función de la geometría del
fluido.
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AGRADECIMIENTOS
Al Doctor Crispulo Gallegos y a Laboratorios grupo de reologia y
fluidos complejos – universidad de
huelva (españa), por su apoyo .
BIBLIOGRAFIA
Becher, P. (1985). Enciclopedia of Emulsion
Technology, M. Dekker, N.York.
Cordobés, F., Brito de la Fuente, E., Gallegos,
C. Effect of rheological properties on power
input and effective shear rates when mixing with
different impellers.
Dalgleyish, D.G. (1996). “Emulsions and
Emulsion Stability”. J (eds). Marcel Dekker.
New York.
Dickinson E. (1995). Emulsions stabilization by
polysaccharides and protein-polysaccharide
complexes en A.M. Stephen (Ed.) Food
Polysaccharides and their applications.
Dickinson E. 2004 Effect of hydrocolloids on
emulsion stability en Williams PA, Phillips, GO.
(Eds.) Gums & Stabilisers for the Food Industry
12, 394-404. Royal Society of Chemistry.
Cambridge.
Franco JM, Partal P, Ruiz Márquez D, Conde B,
Gallegos C. 2000. Influence of pH and protein
thermal treatment on the rheology of pea protein-
stabilizec emulsions. J. Am. Oil Chem. Soc.
Martínez I; Partal P, Muñoz J, Gallegos C.
2003. Influence of thermal treatment on the flow
of starch-based food emulsions. Eur Food Res
Technol
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