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7/27/2019 EFECTO DE AGENTES EMULSIFICANTES SOBRE LAS CARACTERISTICASREOLGICAS Y SENSORIALES DE UN PRODU

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EFECTO DE AGENTES EMULSIFICANTES SOBRE LAS CARACTERISTICAS

REOLGICAS Y SENSORIALES DE UN PRODUCTO ALIMENTICIO

Cuestionario Previo

1. Definir el balance Hidroflico Lipoflico (BHL) e indicar que informacin proporciona deun emulsificante.

Es el Balance hidrolipoflico, que permite evaluar la relativa fuerza o actividad de los grupos

hidroflicos y lipoflicos de un emulsificante.

Los valores de BHL sirven para conocer los posibles productos en que un emulsificante puede ser

empleado, por ejemplo, un emulsificante con un grupo lipoflico relativamente fuerte y un grupo

hidroflico relativamente dbil, ser principalmente soluble en aceite y por lo tanto un mejor

estabilizante de emulsiones tipo w/o; y viceversa.

E= % en peso de xido de etileno en la molcula

M= masa molecular.

n= # de partculas de xido de etileno en la molcula

Molculas con mayor porcentaje de parte hidrfila y valores bajos se asocian a emulsionantes

lipfilos. Este ndice se utiliza comnmente para seleccionar el emulsionante a adicionar segn la

funcin que se le quiera dar en el alimento.

Adems, como una primera aproximacin, se tienen las siguientes referencias de valores de BHL y

aplicaciones industriales:


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Valores de BHL Aplicacin industrial

3 6 Emulsificantes w/o

7 9 Humectantes

8 18 Emulsificantes o/w

15 18 Estabilizantes de turbidez

2. Complete el siguiente cuadro con la informacin solicitadaA partir de los reportados en la NOM-036-SSA1-1993. Bienes y servicios. Helados de crema, de

leche o grasa vegetal, sorbetes y bases o mezclas para helados. Especificaciones sanitarias.

Compuesto Valor BHLTipo de emulsin que

estabilizaEjemplos de productos

en que se utiliza

Triesterato de sorbitana 2.7Estabilizantes de la estructuraaceite/agua, estabilizan losalimentos batidos con aire.

Pasteles, galletas, helado,postres, golosinas,hojaldre.

Monolaurato desorbitana y

polioxietileno4.3

Estabilizante para emulsionesdel tipo aceite/agua.

Panadera, helados,sorbetes, chicles ybebidas.

Monoesterato de

propilenglicol

2.8tiles para emulsiones tipo

aceite/agua

Cremas batidas,panadera, helados,

confitera, pastelera.

3. Definicin de:Viscosidad:

Es la propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los

fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad

fluyen con facilidad.

La viscosidad es una propiedad de los fluidos que es de gran importancia en mltiples procesos

industriales, adems de ser una variable de gran influencia en las mediciones de flujo de fluidos, el

valor de viscosidad se usa como punto de referencia en la formulacin de nuevos productos,

facilitando la reproduccin de la consistencia de un lote a otro.

Instrumentos para determinar viscosidad:Densmetro: Un densmetro, es un instrumento que sirve para determinar la densidad relativa delos lquidos sin necesidad de calcular antes su masa y volumen. Normalmente, est hecho de vidrio
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y consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar enposicin vertical

Lactmetro - Para medir la densidad especfica y calidad de la leche.

Sacarmetro - Para medir la cantidad de azcar de una melaza.

Salmetro - Para medir la densidad especfica de las sales

Remetro Baum - Para medir concentraciones de disoluciones.

Un viscmetro (denominado tambin viscosmetro) es un instrumento empleado paramedir la viscosidad y algunos otros parmetros de flujo de un fluido.

Viscosmetros de Rotacin

Los viscosmetros de rotacin emplean la idea de que la fuerza requerida para rotar unobjeto inmerso en un fluido puede indicar la viscosidad del fluido. Algunos de ellos son:

El ms comn de los viscosmetros de rotacin son los del tipo Brookfield quedeterminan la fuerza requerida para rotar un disco o lentejuela en un fluido a unavelocidad conocida.

El vicosmetro de 'Cup and bob' que funcionan determinando el torque requeridopara lograr una cierta rotacin. Hay dos geometras clsicas en este tipo deviscosmetro de rotacin, conocidos como sistemas: "Couette" o "Searle".

'Cono y plato' los viscmetros emplean un cono que se introduce en el fluido a unamuy poca profundidad en contacto con el plato.

El viscosmetro Stormer. Es un dispositivo rotatorio empleado para determinar laviscosidad de las pinturas, es muy usado en las industrias de elaboracin depintura. Consiste en una especie de rotor con paletas tipo paddle que se sumergeen un lquido y se pone a girar a 200 revoluciones por minuto, se mide la carga delmotor para hacer esta operacin la viscosidad se encuentra en unas tablas ASTM D562, que determinan la viscosidad en unidades Krebs. El mtodo se aplica apinturas tanto de cepillo como de rollo.

Remetro de cilindros concntricos:

El funcionamiento de este aparato se basa en la rotacin de un cilindro colocado en elinterior de otro cilindro de mayor dimetro, el fluido se coloca entre los dos cilindros y semide el troque necesario para producir en el flujo una velocidad de rotacin constante. Suprincipal ventaja se basa en su gran rea superficial, lo que permite trabajar con muestrasde fluidos de baja viscosidad as| mismo las muestras requeridas son relativamente
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pequeas una de sus desventajas es que durante la colocacin de la muestra quedanatrapadas burbujas de aire difciles de eliminar

Objetivo:

Relacionar la accin de distintos emulsificantes con las propiedades sensoriales y mecnicas del

helado para determinar cual de los emulsificantes estudiados es el ms adecuado para la

fabricacin de helados.

Datos de la muestra:

TABLA 01: Formulaciones de base para helado (g/100g)

Ingredientes A B C D E

Leche entera 64 64 64 64 64

Crema (35%de grasa)

20 20 20 20 20

Azcar 14 14 14 14 14

Lecitina 0.6

Gomaarbiga

0.6

Goma guar 0.6Tween 20 0.6

Saborizante 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4

Resultados:

TABLA 02: Resultados Del Rimetro formulacin A

Viscosity(Pa.s) Shear stress (Pa) Shear rate(1/s)

1 -0.0685 -0.0683 0.996

2 0.000475 0.057 0123 0.00865 0.199 23

4 0.00733 0249 34

5 0.00673 0.303 45

6 0.00668 0.37 55.47 0.00645 0.432 67

8 0.00656 0.511 789 0.00672 0.599 89


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10 0.00721 0.716 99.4

Grfica 03. Resultados Del Rimetro formulacin B

Grfica 04. Resultados Del Rimetro formulacin C

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0 50 100 150

Viscosity(Pa.s)

Viscosity(Pa.s)


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TABLA 05: Resultados Del Rimetro formulacin D

Viscosity(Pa.s) Shear stress (Pa) Shear rate(1/s)1 1.79 1.79 0.998

2 0.437 5.25 123 0.95 5.87 23

4 0.192 6.54 34

5 0.166 7.49 456 0.154 8.52 55.4

7 0.142 9.49 678 0.119 9.25 78

9 0.102 9.05 89

10 0.092 9.14 99.4

TABLA 06: Resultados Del Rimetro formulacin E

Shear stress (Pa) Shear rate(1/s) Viscosity(Pa.s)1 -0.00559 0.996 0.00561

0

0.5

1

1.5

2

0 50 100 150

Viscosity(Pa.s)

Viscosity(Pa.s)


7/12

2 0.286 12 0.02383 0.509 23 0.0221

4 0.673 34 0.0198

5 0.829 45 0.01846 0.976 55.4 0.0176

7 1.11 67 0.01658 1.26 78 0.0162

9 1.42 89 0.01610 1.59 99.4 0.016

TABLA 07: Resultados de las distintas formulaciones

Equipo Formulacin

Vol. De base

(mL)

Vol. De helado

(mL)

% de sobre

rendimento Viscosidad (cP)

1 A 750 1150 53.3

2 A

3 B 680 1000 47.6

4 B

5 C

6 C 300 400 33.33

7 D 750 1300 73.3 0.092

8 D ------ ------- ------- -------

9 E 150 210 40

10 E

Tabla 08. Resultados del Anlisis Sensorial.

Formulacin A Formulacin B Formulacin C

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0 50 100 150

Viscosidad (Pa.s)

Viscosity(Pa.s)


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TexturaEquipo 1 Equipo 2 Equipo 3 Equipo 4 Equipo 5 Equipo 6

Arenosidad 2.5 2.0 1.0 1.0 1.0 0.5

Dureza 7.0 8.0 6.5 8.0 7.0 9.0

Apariencia

Color 7.5 8.0 8.0 9.0 8.0 7.5Brillo 1.5 1.0 8.0 8.0 6.0 7.5

Uniformidad 8.0 7.0 8.0 9.0 9.0 8.0

Flavor

Sabor a

vainilla8.0 8.5 9.0 9.0 8.0 8.5

Formulacin D Formulacin E

TexturaEquipo 7 Equipo 8 Equipo 9 Equipo 10

Arenosidad 2.0 1.06.0 6.0

Dureza 4.0 5.07.0 7.0

Apariencia

Color 6.0 6.08.0 9.0

Brillo 5.5 5.58.0 9.0

Uniformidad 8.0 8.0 8.0 8.0

Flavor

Sabor a vainilla 2.0 2.09.0 9.0

Apariencia

Tabla 09. Promedio de los resultados de Atributos de Apariencia

Apariencia FA FB FC FD FEColor 7.8 8.5 7.8 6.0 8.5

Brillo 1.3 8.0 6.8 5.5 8.5

Uniformidad 7.5 8.5 8.5 8.0 8.0


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Textura

Tabla 10. Promedio de los resultados de Atributos de Textura.Textura FA FB FC FD FE

Arenosidad 2.3 1.0 0.8 1.5 6.0

Dureza 8.5 7.3 8.0 4.5 7.0

Flavor

Tabla 11. Promedio de los resultados de Atributos de Flavor.

Flavor FA FB FC FD FE

Sabor a vainilla 8.3 9.0 8.3 2.0 9.0

02468

10FA

FB

FCFD

FE

Apariencia

Color

Brillo

Uniformidad

0

5

10FA

FB

FCFD

FE Arenosidad

Dureza


10/12

Clculos:

Viscosidad aparente de la base del helado

Huso: Z 2 DIN (45mm)

Lecturas: 10

Velocidad: 0.3RPM

Sobrerendimento

40%

Anlisis de resultados

Como se observa en los resultados de viscosidad para todas las formulaciones, dado que son

distintas entre s, podemos decir que el helado es un fluido NO NEWTONIANO, es decir, la

viscosidad vara con el gradiente de tensin que se le aplica, como resultado, un fluido no-

newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante. Siendo la que tuvo un mayor

valor la formulacin C, que es aquella que contiene goma Guar, que es un carbohidrato

0

2

4

6

8

10

FA FB FC FD FE

Sabor a vainilla

Sabor a vainilla


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polimerizado comestible, til como agente espesante con agua; su viscosidad es alta a

concentraciones muy bajas, el nivel de uso recomendado es generalmente mucho menor que el

1%.

Observando los valores de sobrerendimiento podemos observar que el helado al que se le

incorporo Tween 20 como emulsificante fue el que obtuvo un mayor porcentaje; el valor delsobre rendiminento asi como el de la viscosidad aparente se puede deber a la estructura de cada

uno, al pH al que trabaja mejor cada goma y a la parte experimental; Por ejemplo la goma Guar es

una goma proveniente de semillas por lo que es un carbohidrato compuesto principalmente de

manosa y galactosa, esta goma tambin imparte una alta viscosidad y trabaja en un rango de pH

de 1-10 y siendo mas efectiva entre pH= 8-9

La goma arbiga es un exudado de arboles por lo que tambin es un polisacrido, sin embargo es

mucho mas soluble que la goma guar por lo que tambin genera una menor viscosidad y su rango

ideal de pH es de 5-7.

La lecitina comercial est formada por una mezcla de diferentes sustancias, la mayor parte de las

cuales (fosfolpidos) tienen una accin emulsionante; Mientras que el Tween 20 se utiliza

para solubilizar las protenas de la membrana durante el aislamiento de los

complejos de protena de la membrana.

Todas las caractersticas anteriores de cada emulsificante nos dan una idea del

porque es mayor el sobrerendimiento de goma guar que el de goma arbiga as

como del comportamiento de las graficas y el valor de su viscosidad aparente.

En cuanto a textura, los atributos a analizar fueron arenosidad y dureza. Para el caso dearenosidad la formulacin C, mostr el mejor resultado, lo cual era de esperarse ya que cumple la

funcin de que dentro del helado no se formen cristales de hielo muy grandes; y la E el peor, ya

que a este no se le agrego ningn emulsificante

En el caso del sabor a vainilla (flavor), casi todas las formulaciones saban a vainilla. La formulacin

D (Tween 20) tena un sabor muy desagradable, tal vez por el tipo de emulsificante utilizado, lo

que nos sirve de parmetro para descartar al Tween 20 como un emulsificante para helados a

menos que se use en concentraciones muy bajas.

En conjunto con todos los atributos sensoriales analizados y propiedades fisicoqumicas, se puede

decir que la mejor formulacin es la B (Goma arbiga), ya que muestra buenos atributos

sensoriales.

Conclusiones


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La mejor formulacin, fue la B (Goma Arabiga), basndose principalmente en los atributos

sensoriales y la consistencia; sabiendo que no solo el rendimiento de un producto en este caso el

helado es lo mas importante si no que las caractersticas sensoriales influyen mucho en la decisin

de consumo de un producto alimenticio. Como el tween 20 que imparte un sabor desagradable al

helado a pesar de que obtuvo el valor mas alto de sobrerendimiento no se puede considerar como

el mejor por sus propiedades sensoriales.

Aunque es importante mencionar que el la industria no se utiliza solo un emulsificante para los

helados o cualquier producto alimenticio que requiera emulsificantes si no que se utilizan

diferentes para aprovechar sus ventajas y caractersticas tanto fisicoqumicas como sensoriales y

as poder desarrollar un producto que se agradable al consumidor y que tenga altos valores de

rendimiento.

Bibliografia

Hasenhuettl, Gerard L. & Richard W. Hartel. (2008). Food emulsifiers and

their applications. Springer Science + Business Media, LLC. New York.

Belitz, H.D. et al. (2009). Food Chemistry. 4th ed. Springer-Verlag Berlin

Heidelberg. Berlin

NOM-036-SSA1-1993. Bienes y servicios. Helados de crema, de leche o

grasa vegetal, sorbetes y bases o mezclas para helados. Especificacionessanitarias.

efecto de agentes emulsificantes sobre las caracteristicasreolÓgicas y sensoriales de un producto...

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