Viscocidad De Alimentos Liquidos

VISCOCIDAD DE ALIMENTOS LIQUIDOS

OBJETIVOS

Conocer el procedimiento de la determinación de viscosidad en alimentos fluidos como jugos 100% natural.

FUNDAMENTOS

Muchas investigaciones han demostrado que los jugos naturales clasificados tienen un comportamiento reológico perteneciente a los fluidos newtonianos. Así mismo a la leche también se le considera como un fluido newtoniano una de las formas de caracterizar el comportamiento reológico de los jugos naturales es utilizando modelos matemáticos entre los cuales se encuentra la ley de potencias como el procedimiento más común.

τ=n〖(γ)〗^n LogƬ=log⁡〖ᴎ+n log⁡γ 〗

Estos modelos matemáticos se pueden representar gráficamente correspondiendo a cada fluido su correspondiente curva o línea recta tal como la muestra es la siguiente figura.

Figura N° 1 Comportamiento reológico de distintos fluidos como bingham, Pseudoplásticos Bingham, Pseutoplásticos, Newtonianos, Dilatantes

En el caso de jugo 100% natural clarificador los tipos de fluidos más comunes son los newtonianos y en algunos casos se encuentran alimentos pertenecientes seudoplasticos y dilatantes.

FLUIDOS NEWTONIANOS Y NO NEWTONIANOS

El hecho de que en cada punto de un fluido en movimiento exista un esfuerzo cortante y un gradiente de velocidad, sugiere que estas magnitudes pueden relacionarse. La Reología es la rama de la ciencia que estudia esta dependencia.

La figura siguiente representa diversos aspectos del comportamiento reológico de fluidos, a temperatura y presión constantes.

Figura N°2 . Tensión de corte frente a gradiente de velocidad para fluidos Newtonianos y no Newtonianos

El comportamiento más sencillo corresponde a la línea A: Fluidos Newtonianos. Lo presentan los gases y la mayor parte de líquidos y disoluciones. Las restantes curvas corresponden a Fluidos no Newtonianos. En los newtonianos, la constante de proporcionalidad recibe el nombre de Viscosidad, de modo que: , (Ley de Newton del transporte de cantidad de movimiento). En los restantes, no tiene sentido hablar de viscosidad, aunque para ellos se define una viscosidad aparente.

Línea B: Algunos líquidos no fluyen hasta que alcanzan un esfuerzo cortante límite. Por debajo de él se comportan como un sólido, (suspensiones concentradas, mantequilla, algunas pinturas, pasta de dientes, pegamentos, etc.). Alcanzado ese límite, entonces fluyen linealmente. Se denominan Plásticos de Bingham. La ecuación que representa su comportamiento es: (K: viscosidad plástica).

Línea C: Esta línea representa el comportamiento de un Fluido Pseudoplástico. Se caracterizan porque su viscosidad aparente parece que disminuye al aumentar la tensión de corte, es decir, fluiría más rápido cuando es alta. A este comportamiento responden los zumos, mermeladas, disoluciones de tensioactivos, pinturas, caucho, etc. Normalmente son sustancias compuestas por macromoléculas alargadas que se orientan según una dirección al aplicarles un esfuerzo determinado.

Línea D: Esta línea representa el comportamiento de un Fluido dilatante. Su viscosidad aparente parece que aumenta con . Son escasos los fluidos que responden a este comportamiento. Entre ellos están las suspensiones concentradas de arena fina en agua, el óxido de etileno en agua, el poliisobuteno, metacrilato de metilo en alcohol amílico, suspensiones de almidón, la goma arábiga, etc.

Se comportan así porque están compuestos por moléculas enmarañadas, que al cizallarlas aún se enmarañan más, o debido a las repulsiones eléctricas que aumentan con , o bien, (en el caso de la arena) porque aumenta mucho el rozamiento entre las partículas sólidas al existir poco líquido entre ellas.

Ambos comportamientos, líneas C y D, se representan por la ecuación de Ostwald-de Waele: , donde K' es el índice de consistencia de flujo, y n' es el índice de comportamiento de flujo (n'< 1 para pseudoplástico, n'>1 para dilatante).

Hay también otros fluidos, llamados Fluidos estructurales, cuyos comportamientos son una mezcla de los anteriores, dependiendo del gradiente de velocidad.

Fluidos cuyas propiedades dependen del tiempo: Ninguna de las curvas anteriores depende de la historia del fluido, y una determinada muestra de una sustancia, presenta el mismo comportamiento independientemente del tiempo que haya estado sometida al esfuerzo cortante. No ocurre lo mismo con algunos fluidos no newtonianos, en los que las curvas dependen del tiempo que haya actuado la fuerza de corte.

Tixotrópicos: Disminuye su viscosidad aparente con el tiempo, es decir, iguales esfuerzos producen mayores gradientes de velocidad. Este comportamiento lo presentan las margarinas, crema de afeitar, algunos cosméticos, pinturas, barnices, etc.

Reopécticos: Al contrario de los anteriores, (yeso en agua). Es poco frecuente este comportamiento.

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