Informe Final Emulsiones- Mayonesa

LAURA JOHANA CASTELLANOS LAURILIN ROJAS FLOREZ JOHANA MEJIA GONZALEZ HECTOR FABIAN TAPIAS

GRUPO: A2 SUBGRUPO: 1

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS FISICOQUÍMICAS ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE PROCESOS BUCARAMANGA, BUCARAMANGA, FEBRERO 1 DE 2013

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PRÁCTICA 3. PRODUCCIÓN DE EMULSIONES (MAYONESA)

ESCUELA ESCUELA INGENIER INGENIER A QUÍMICA

Conocer la naturaleza de las emulsiones definiendo y determinando sus propiedades fisicoquímicas.

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Preparar una emulsión conocida (mayonesa). Desarrollar Desarrollar diferentes formas para para preparar una emulsión evaluando la estabilidad que presenta cada una. Establecer la afinidad entre las sustancias con ayuda del índice HLB. Percibir el efecto que tiene los aditivos en la mejora de las propiedades organolépticas, organolépticas, la conservación y la estabilidad estabilidad del producto producto final. Determinar las propiedades reológicas de las emulsiones tales como viscosidad, esfuerzos de corte y la temperatura temperatura en la que se encuentra.

La producción producción de mayonesa es un proceso proceso que se da a gran escala escala a nivel mundial y al igual igual que todos los productos de la industria, se basa basa en aspectos básicos básicos de la química química como las emulsiones. Antes de hablar de la mayonesa se tratarán los aspectos más importantes y sobresalientes de las emulsiones. La emulsificación se puede definir como una operación en la que dos líquidos que son normalmente inmiscibles se mezclan íntimamente, un líquido (la fase interna, discontinua o dispersa) se dispersa en forma de pequeñas gotas o glóbulos glóbulos en el otro otro (fase externa, externa, continua o dispersante). Por lo general, las emulsiones tienden a ser inestables, es decir, si se mantienen mucho tiempo en reposo, las gotas de la fase dispersa tienden a asociarse, formando una monocapa, que puede migrar hacia el fondo o hacia la superficie, según la diferencia de densidades con la fase continua. A nivel industrial las emulsiones más importantes son las de agua y aceite que pueden ser oleoacuosas oleoacuosas o hidrooleosas. Generalmente en las emulsiones, la fase dispersa di spersa como la continua son líquidos.

Las emulsiones se pueden clasificar de diferentes maneras: a) Según su aglomeración aglomeración Floculación: Floculación: emulsión donde las partículas se unen formando una masa. 

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PRÁCTICA 3. PRODUCCIÓN DE EMULSIONES (MAYONESA) 

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ESCUELA INGENIER A QUÍMICA

Cremación: Emulsión donde las partículas tienden a concentrarse en mayor medida en la superficie de la mezcla que se forma, aunque manteniéndose separados (también pueden acumularse en el fondo de la mezcla). Coalescencia (unión): es el tipo de emulsión, donde las partículas que la constituyen, se funden pasando a formar una capa líquida.

b) Según la naturaleza de la fase dispersa Oleoacuosas: el aceite es la fase dispersa en el agua (fase interna) (Figura1). Hidrooleosa: el agua está dispersa en el aceite (fase externa) (Figura 1). Dual: no está claramente definido, pues la fase interna y externa, en lugar de ser homogénea, contiene porciones de la fase contraria.   

El tipo de la emulsión depende de la naturaleza de los constituyentes, del modo de preparación de la emulsión y de las proporciones relativas de los constituyentes. En muchos casos, se puede transformar una emulsión aceite-agua y agua-aceite, o viceversa, por pequeñas modificaciones en el sistema Este fenómeno se llama "inversión". La relación de volúmenes respectivos de las dos fases líquidas es una característica importante en una emulsión dada. Se puede a veces realizar la inversión cambiando simplemente esta relación. c) Emulsiones directas e inversas (sencillas) y múltiples Directas: son aquellas en las que la fase dispersa es una substancia lipofílica (grasa o aceite) y la fase continua es hidrofílica (normalmente agua). Estas emulsiones suelen denominarse O/Ao O/W. Ej.: emulsiones bituminosas, la leche, la mayonesa, algunos tipos de pinturas, y muchos productos alimentarios y fitosanitarios. Inversas: son en las que la fase dispersa es una substancia hidrofílica y la fase continua es lipofílica. Estas emulsiones suelen denominarse con la abreviatura A/O o W/O. Ej.: margarinas, fluidos hidráulicos y la mayoría de las cremas cosméticas) Múltiples: son las que como fase dispersa contiene una emulsión inversa y la fase continua es un líquido acuoso. Estas emulsiones se conocen como H/L/H o W/O/W (Figura 2). Por ejemplo, son utilizadas básicamente en farmacia, al permitir obtener una liberación retardada de los medicamentos. 

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d) Según el tamaño de los glóbulos que constituyen la fase dispersa Emulsiones: diámetro de los glóbulos mayor a una micra Micro emulsiones: el diámetro de los glóbulos es inferior a una micra. En ocasiones, no se consideran un tipo de emulsiones puesto que son sistemas termodinámicamente estables. 

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Figura 1. Emulsión simple


Figura 2. Emulsiones múltiples

Los principales componentes de las emulsiones son:   

Medio dispersante (fase continua) Glóbulos dispersos (fases discontinuas) Emulsionante

Una de las fases de la emulsión está constituida por una fase acuosa, que puede contener un cierto número de substancias hidrófilas (alcoholes, glicoles, azúcares, sales minerales y orgánicas, etc.) y la otra por una fase oleosa que puede contener substancias lipófilas (ácidos grasos, alcoholes grasos, ceras, principios activos liposolubles. Color de una emulsión   

El color básico de las emulsiones es el blanco. Si la emulsión es diluida, el efecto Tyndall esparce la luz y distorsiona el color a azul Si es concentrado, el color se distorsiona hacia el amarillo. Este fenómeno se puede ver fácilmente al comparar la leche desnatada (sin o con poca grasa) con la crema (con altas concentraciones de grasa láctea).

Dispersabilidad o solubilidad La solubilidad de una emulsión es determinada por la fase continua; si la fase continua es hidrosoluble, la emulsión puede ser diluida con agua, si la fase continua es oleosoluble, la emulsión se puede disolver en aceite. La facilidad con que se puede disolver una emulsión se puede aumentar si se reduce la viscosidad de la emulsión. Estabilidad La estabilidad de una emulsión es la propiedad más importante y el sistema no será clasificado como emulsión sino cumple con un mínimo de estabilidad. Se mide la estabilidad por la velocidad con la cual las gotículas de la fase dispersa se agrupan para formar una masa

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de líquido cada vez mayor que se separa por gravedad. Para las emulsiones industriales se busca generalmente una buena estabilidad en condiciones normales de almacenaje. Existen sustancias, denominadas emulsionantes, que al añadirlas a una emulsión consiguen estabilizarla. Lo consiguen impidiendo que las pequeñas gotitas se unan unas a otras. Depende de los siguientes factores:      

El tamaño de partícula (las gotas mas grandes contribuyen a la inestabilidad) La diferencia de densidad de ambas fases La viscosidad de la fase continua y de la emulsión acabada Las cargas de las partículas La naturaleza, la eficacia y cantidad del emulsivo Las circunstancias de almacenamiento, o sea, las temperaturas altas y bajas, la agitación y vibración, la dilución o evaporación durante el almacenamiento o el uso.

En una emulsión determinada, las propiedades dependen del líquido que forme la fase externa, o de si la emulsión es oleoacuosa o hidrooleosa. El tipo de emulsión que resulte depende: 1. Del tipo, cantidad y calidad del emulsivo 2. De la razón entre ingredientes 3. Del orden en que se añaden los ingredientes al mezclarlos. La figura 3 resume las características que deben tener las emulsiones en general, teniendo en cuenta diferentes aspectos.

Figura 3 Caracteristicas generales de las emulsiones

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Las emulsiones son sistemas termodinámicamente inestables. Esta inestabilidad se debe al aumento del área ( ΔA) durante la emulsificación, que produce un incremento de la energía libre de Gibbs ( ΔG) ΔG= γ ΔA (1) Aquí γ representa la tensión interfacial o energía libre que surge del desbalance en las fuerzas cohesivas entre los dos líquidos.

Es un valor que indica la solubilidad en agua o aceite de un emulsificante, y por lo tanto indica que emulsión se formará. La escala original del HLB va de 1 a 20, aunque algunos emulsificantes tienen valores mayores. El valor de HLB es quizás el criterio más empleado para clasificar y emplear emulsificantes; aquellos con HLB bajos (menor a 8) muestran mayor solubilidad en aceite y son por ello más efectivos para preparar emulsiones W/O; por el contrario, los emulsificantes con HLB alto (mayor a 14) son más solubles en agua y por lo tanto se recomiendan para preparar emulsiones O/W (Fig. 4)

Figura 4. Balance hidrofílico-lipofílico

Las emulsiones, al igual que todos los fluidos, presentan un comportamiento según la respuesta al aplicarles un esfuerzo o la variación de su viscosidad respecto al tiempo que se le aplica ese esfuerzo (dependientes del tiempo). Es por lo anterior que las emulsiones pueden presentar comportamiento de fluido newtoniano, plástico de Bingham o fluido de ley de potencia (Fig. 5 y 6), pero también pueden ser tixotrópicos o reopépticos.

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Figura 5. Tipos de fluido Tao Vs Velocidad


Figura 6. Comportamiento de viscosidad Vs Velocidad

Para el caso en estudio de las emulsiones (mayonesa), se tendrán en cuenta los siguientes conceptos debido a que son propiedades características de esos fluidos, teniendo en cuenta que la mayonesa se incluye dentro del grupo de plástico real. Plástico de Bingham: Son

los fluidos que se comportan como sólidos hasta que se excede un esfuerzo de deformación mínimo y exhibe subsecuentemente una relación lineal entre el esfuerzo y la relación de deformación. Este modelo es aplicable a muchos fluidos de la vida real, como plásticos, emulsiones (mayonesa), pinturas, lodos de perforación y sólidos en suspensión en líquidos o agua. Fluido tixotrópico: La

viscosidad decrece con el tiempo. Un ejemplo de este tipo de fluidos lo tenemos en el ketchup y otros alimentos que se formulan para que sean tixotrópicos, de manera que inicialmente su viscosidad es grande y no fluyen pero cuando se agitan la viscosidad disminuye y fluyen. A nivel estructural, la tixotropía refleja la rotura de la estructura cuando el fluido se somete a un esfuerzo. Hay que destacar que aunque la viscosidad disminuye con el tiempo en este tipo de materiales este efecto es reversible. Si después de ser sometido a un esfuerzo dejamos el fluido en reposo durante varias horas este recupera su estructura, y por tanto su viscosidad inicial. Su variación no necesariamente es lineal, muchas veces el decrecimiento de la viscosidad con el tiempo puede ser de forma exponencial, dependerá del tipo de fluido en estudio.

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Figura 7. Comportamiento tixotrópico

La mayonesa es una emulsión semisólida de aceite en agua, elaborada a base de aceite vegetal y huevo que actúa como emulsificante, y otros ingredientes que varían entre saborizantes, colorantes, estabilizadores y otros según la empresa que la fabrique, aunque usualmente la composición utilizada para la elaboración de esta emulsión se desea un mínimo de 70% de aceite vegetal y 5% de yema de huevo. El proceso físico que ocurre durante la elaboración de la mayonesa, es la emulsión de sus componentes, debido a que durante el proceso de mezclado de los mismos, el aceite se divide en pequeñas gotas que rápidamente son rodeadas por pequeñas partículas agua, unidas por la lecitina del huevo, que actúa como emulsificante. Finalmente, gracias a un mezclado homogéneo, se obtiene una emulsión compacta, que denominamos mayonesa. En el siguiente diagrama se ilustra el proceso.

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Otro componente utilizado en el proceso es la sal, que además de proveer sabor a la emulsión, también le proporciona estabilidad a la misma. Con el fin de disminuir el contenido de grasas y aceites en el producto, que pueden proporcionar al consumidor un potencial aporte de colesterol, en el proceso de fabricación se suele utilizar aceites de origen vegetal. De igual forma en el proceso productivo, se busca eliminar posibles fuentes de contaminación del producto que puedan general riesgos de intoxicación en el consumidor, se realizan procesos de pasteurización de las yemas de los huevos, para eliminar cualquier agente patógeno que atente contra la salud del consumidor. La fabricación industrial de mayonesa, se basa en los mismos principios utilizados en la producción casera, añadiendo al proceso, todos los adelantos tecnológicos para ofrecer un producto con todas las garantías higiénicas y de conservación. Entre ellos encontramos conservantes como el ácido etilendiaminotetraacético o EDTA, así como gases estériles como es el caso del CO2, que proporciona mayor durabilidad al producto.

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La norma de calidad que rige la producción de mayonesa en Colombia es NTC 1756. INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. MAYONESA. Son muchos los aspectos a la hora de producir mayonesa, la norma los especifica uno por uno. Las siguientes tablas muestran las características más importantes tomando en cuenta varios enfoques desde los que se puede evaluar la calidad. La tabla 1 muestra los requisitos generales que debe tener la mayonesa producida de calidad Tabla 1. Requisitos para la mayonesa Extracto etéreo (%m/m) Contenido de yema de huevo equivalente a fresca (%m/m) pH (20 °C) EDTA en ppm Sustancias conservantes, en ppm: --Benzoato de sodio -Sorbato de potasio -Mezcla

65

-

3,5

-

-

4,2 75

1000 1000 1250 Fuente: NTC 1756. INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. MAYONESA

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Aquí NMP es el número más probable, n número de muestras, m es el índice máximo permisible para identificar el nivel de buena calidad, M índice máximo permisible para identificar el nivel de calidad aceptable y c es el número de muestras entre m y M. Además la mayonesa deberá cumplir con los requisitos microbiológicos indicados en la tabla 2. Tabla 2. Requisitos microbiológicos. Recuento de microorganismos 3 500 1000 mesofílicos/g NMP Coliformes/g 3 <3 Nmp Coloformes fecales/g 3 <3 3 < 100 Estafilococos coagulasa positiva/g 3 < 100 Bacillus ceresus/g Recuento de mohos y 3 levaduras/g 20 50 Salmonella/25g 3 Ausente 0 Fuente: NTC 1756. INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. MAYONESA

1 0 0 0 0 1 0

Aquí NMP es el número más probable, n número de muestras, m es el índice máximo permisible para identificar el nivel de buena calidad, M índice máximo permisible para identificar el nivel de calidad aceptable y c es el número de muestras entre m y M. Los límites máximos permitidos de materiales tóxicos en la mayonesa serán los indicados en la tabla 3. Tabla 3. Límites máximos permitidos de metales tóxicos. Arsénico como As 0,1 Plomo como Pb 0,1 Cobre como Cu 2 Fuente: NTC 1756. INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. MAYONESA

Los equipos, materiales y sustancias utilizadas para la producción de mayonesa en el laboratorio se muestran en la figura 8 y enlistados en la tabla 4.

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Figura 8. Sustancias utilizadas Tabla 4. Equipos, materiales y sustancias utilizadas para producción de mayonesa  

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EQUIPOS Balanza Homogenizador ultra turbax Cintas de PH

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MATERIALES Cuchillo Plato Vasos desechable Probetas Pipetas Pera de succión Vasos precipitados Espátula Barra de agitación Vidrios de reloj Cuchara Tenedor

SUSTANCIAS UTILIZADAS Yema de huevo (lecitina) Sal Azúcar Vinagre Zumo de limón Agua Aceite Carboximetilcelulosa (CMC) Soya Pimienta y orégano 

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Previo al inicio de la práctica, se procede a lavar las manos, para no contaminar el producto que se va elaborar. Este aspecto es de importancia debido a que es la medida básica dentro de las buenas prácticas de manufactura para elaborar alimentos. (Fig. 9).

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Figura 9. Limpieza de manos

Primero, se depositaron los huevos en un plato, posteriormente, con una cuchara se separaron las yemas de las claras (Fig. 10 y 11).

Figura 11. Yemas. Figura 10. Separación de la yema y la clara Primero, se pesaron los componentes a utilizar (Fig. 12), la tabla 5 muestra las cantidades empleadas para la primera emulsión.

Tabla 5. Composición Emulsión 1 Agua Aceite Lecitina

100.02 g 33.27 g 16.04 g

Figura 12. Aceite, agua y lecitina para emulsión 1.

Después, en un vaso de precipitados adicionar el agua y la lecitina, posteriormente mezclar manualmente con ayuda del agitador de vidrio.

Figura 13. Agitación agua-Lecitina.

En seguida, la

mezcla se lleva al homogenizador “Ultraturbax”, donde se mezcla por 10 min a 7200 rpm. Al mismo tiempo, el aceite se adiciona progresivamente a la mezcla en forma de hilo a medida que ocurre la agitación (Fig. 14).

Figura 14. Mezcla y adición de aceite

Se realizó el mismo procedimiento que en la emulsión anterior, solo cambian las proporciones de los componentes utilizados, (Tab. 6)

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Tabla 6. Emulsión 2 Agua Aceite Lecitina

33 g 100.5 g 16.35 g

Primero, se pesaron los componentes a utilizar mediante la ayuda de una balanza digital (Fig.15), la tabla 7 muestra las cantidades utilizadas por componente: Tabla 7. Emulsión 3 Agua Aceite Lecitina Sal Azúcar vinagre Zumo de Limón

33 g 100.5 g 16.5 g 2.4 g 5.26 g 4 ml 1.5 ml Figura 15. Balanza digital

Después, en un vaso de precipitado se mezclaron todos los componentes, excepto el aceite. Se homogenizó con el agitador de vidrio. Finalmente, se llevó la mezcla al homogenizador, y se agitó durante 10 min a 11000 rpm. De igual manera, se agregó el aceite en forma de hilo en este proceso.

Para empezar, se pesaron los componentes a utilizar, la tabla 8 muestra las cantidades de los respectivos componentes: Tabla 8. Emulsión 4 Agua Aceite Lecitina

33 g 100.5g 16.5 g

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PRÁCTICA 3. PRODUCCIÓN DE EMULSIONES (MAYONESA) Sal Azúcar vinagre Zumo de Limón CMC


2.9 g 5.25 g 4 ml 1.5 ml 0.75g

Después, se preparó la cantidad respectiva de CMC en un vidrio de reloj (Fig. 16), a el cual se adicionó pocas cantidades de agua en el proceso y se agitó lentamente hasta obtener una mezcla homogénea (Fig.17).

Figura 16. CMC pesado en la balanza

Figura 17. Mezcla Agua-CMC

En seguida se mezcló en un vaso de precipitado todos los componentes, excepto el aceite y se procedió a homogenizar con el agitador de vidrio. Finalmente se llevó la mezcla al homogeneizador, se agitó durante 10 min a 11000 rpm (Fig.18). De igual manera, se adicionó el aceite en forma de hilo en este proceso y luego se le adicionó un poco de orégano y pimienta.

Figura 18. Agitación emulsión 4

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Primero se pesaron los componentes a utilizar, la tabla 9 muestra las cantidades de los respectivos componentes: Tabla 9. Emulsión 5 Agua Aceite Lecitina Sal Azúcar vinagre

33 g 60.18g 16.5 g 3.5 g 5.25 g 4.05 ml Zumo de Limón 3 ml CMC 0.9 g En está emulsión se dispuso de una cantidad un poco mayor de CMC respecto a la anterior, se quería experimentar una emulsión diferente para obtener resultados diferentes a las otras emulsiones. Así se preparó el CMC de la misma forma que en la emulsión anterior. En seguida, en un vaso de precipitado se mezclaron todos los componentes, excepto el aceite y se homogenizó con el agitador de vidrio. Finalmente se llevó la mezcla al homogeneizador, se agitó durante 10 min a 11000 rpm (Fig.19). De igual manera, se adicionó el aceite en forma de hilo. Para terminar, se le adiciona un poco de soya. (Fig. 20)

Figura 19. Mezclado emulsión 5

Figura 20. Emulsión 5 con soya.

Al cabo de tener todas las emulsiones preparadas, se midió el pH de cada una de ellas usando el papel indicador de pH (figura 20). Los resultados se observan en la figura 21.

Figura 20. Papel Indicador de pH.

Figura 21. Resultados de la medición de pH

Por último, se realizaron pruebas reológicas que se llevaron a cabo en un reómetro de cilindros concéntricos DV-III+RHEOMETER BROOKFIELD (figura 22), a una temperatura de 22.2ºC.

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Figura 22. Reómetro marca Brookfield En esta parte de la práctica, se llenó un porta muestra con la emulsión 5 obtenida en el laboratorio (Figura 23). Para esta medición, se utilizo una aguja SC4-34. Luego, se ajustó la aguja y el cilindro exterior para que, por último, se introdujese el porta-muestras por la parte inferior del cilindro externo (figura 24).

Figura 23. Porta muestra con emulsión 5.

Figura 24. Cilindro exterior Reómetro

Finalmente, se puso en marcha el equipo para caracterizar la muestra, obteniendo valores de la viscosidad de la muestra cada 30 segundos. Estos resultados se mostraban en la pantalla del computador (figura 25), mediante un software llamado Reo Calculus en forma de tablas y con los resultados finales. Los valores obtenidos de la caracterización de reología se muestran en la tabla 10. Además se muestran resultados para una mayonesa comercial en la tabla 11, con la que posteriormente se harán comparaciones.

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Figura 25. Muestra de el software Reo-Calculus. Tabla 10. Resultados de la prueba reológica para le emulsión 5 (Mayonesa con soya). Viscosity 44.442 26.342 19.413 15.635 13.261 11.648 10.342 9.453 8.602 7.992

Speed 004 007 011 014 018 021 025 029 032 036

% Torque Shear Stress Shear Rate 025 444 001 029 527 002 033 582 003 035 625 004 037 663 005 039 699 006 040 724 007 042 756 008 043 774 009 045 799 010

Fuente: Autores Tabla 11. Resultados de la prueba reológica para la mayonesa comercial. Viscosity 6.093 3.396 2.455 1.967 1.656 1.452 1.275

Speed 036 071 107 143 179 214 250

% Torque Shear Stress Shear Rate 034 609 010 038 679 020 041 737 030 044 787 040 046 828 050 049 871 060 050 892 070

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Es recomendable hacer una separación cuidadosa de la yema y la clara, debido a que la clara de huevo produce espuma al agitarla. Si no se hace de ésta manera, se obtendrá una textura indeseable para la emulsión, y además, inestabilidad para la misma. Es de vital importancia tener en cuenta el orden de mezcla de las diferentes sustancias, ya que esto puede alterar la consistencia y estabilidad de la emulsión final (mayonesa).

Para determinar el comportamiento reológico del fluido resultante en la producción de mayonesa, se ha graficado la relación existente entre esfuerzo cortante y velocidad de cizalla. Al compararlo teóricamente con los diferentes tipos de fluidos que se encuentran en la literatura se puede observar que la mayonesa producida presenta características de plástico real cuando actúa sobre esta un esfuerzo cortante. (ver figura 26 y 27). 900.00 800.00 700.00

] 2 m c / 600.00 s a n i d [ 500.00 e t n a t r 400.00 o c o z r e 300.00 u f s E

200.00 100.00 0.00 0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

Velocidad de Cizalla

Figura 26. Esfuerzo cortante Vs deformación emulsión 5 (mayonesa soya).

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Figura 27. Descripción comportamiento teórico de tipos de fluidos. Según la figura 28, dónde se representa la relación entre la viscosidad y la velocidad de cizalla, la mayonesa ve reducida su viscosidad al aumentar la velocidad de cizalla, teniendo así características de fluidos tixotrópicos. De ésta manera, se comprueba que ésta característica está acorde con la literatura, debido a que este tipo de fluidos lo tenemos en la mayonesa comercial y otros alimentos que se formulan para que sean tixotrópicos, pues inicialmente su viscosidad es grande y no fluyen pero cuando se agitan la viscosidad disminuye y fluyen. Este comportamiento refleja que a nivel estructural, se produce rotura de la estructura cuando el fluido se somete a un esfuerzo, pero después de ser sometido a éste, si se deja el fluido en reposo durante varias horas este recupera su estructura, y por tanto su viscosidad inicial. En la figura 29 se compara la viscosidad de la mayonesa comercial y la de soya producida en el laboratorio y Se ve gran diferencia en la viscosidad debido la variación en la cantidad de CMC 0.75g propuesta a 0.9g en la mayonesa de soya.

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Viscosidad vs Velocidad de Cizalla 50000.00 45000.00 40000.00 35000.00 ] p 30000.00 c [ d a d i 25000.00 s o c s i 20000.00 V

15000.00 10000.00 5000.00 0.00 0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

Velocidad de Cizalla

Figura 28. Relación Viscosidad y Velocidad de cizalla. 50000.00 45000.00 40000.00 ] 35000.00 p c [ 30000.00 d a d i 25000.00 s o c 20000.00 s i V

15000.00 10000.00 5000.00 0.00 0

50

100

150

200

250

Tiempo [s]

Figura 29. Viscosidad Vs tiempo mayonesa de soya y mayonesa comercial.

300

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Debido a las variaciones en las cantidades de CMC y al ingrediente adicional (soya), se puede encontrar diferencias reológicas en su comportamiento (figura 30). La mayonesa de soya presenta un comportamiento reologico similar de un fluido plástico real y la mayonesa comercial de un fluido plástico de ideal o Bingham.

1000.00 900.00 ] 2 m c / s a n i d [ e t n a t r o c o z r e u f s E

800.00 700.00 R² = 0.979 600.00 R² = 0.9577

500.00 400.00 300.00 200.00 100.00 0.00 0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

Velocidad [rpm]

Figura 30. Esfuerzo cortante Vs Velocidad Mayonesa de soya y comercial.

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La emulsión de mayonesa realizada durante la práctica se clasificó como un fluido no newtoniano, y basados en los datos de viscosidad obtenidos, se observó un comportamiento similar a los plásticos reales. Se comprobó que la mayonesa es un ejemplo de un fluido tixotrópico, debido a que inicialmente su viscosidad es grande y no fluye, pero cuando se agitan, es decir, cuando se le aplica un esfuerzo, la viscosidad disminuye y empieza a fluir. Este comportamiento es propio de las salsas y mayonesas que se encuentran en el mercado. El CMC (Carboximetil Celulosa) es un efectivo agente espesante y estabilizante. Sus propiedades fueron evidentes en la última emulsión formulada, en la cual se empleó una mayor cantidad de éste y en consecuencia, ésta su viscosidad fue notablemente más alta con respecto a las otras emulsiones, incluso de la mayonesa de tipo comercial y la de otros grupos. Las propiedades organolépticas fueron mejoradas con la adición de otros tipos de materia prima. En nuestro caso, la soya y las hierbas hicieron que estas propiedades mejoraran, obteniendo un producto diferente pero agradable, según las pruebas hechas. En especial, en la emulsión N° 5 fue posible percibir estas características del producto, debido a que el CMC también contribuye a preservar el aroma. El orden de agregación de materias primas constituye uno de los puntos clave para obtener una emulsión estable y con las propiedades deseadas. En la laboratorio se comprobó, que en el caso de las emulsiones agua en aceite, se debe agregar a la fase acuosa el aceite y a una velocidad baja o moderada. Se observó que la variación de la viscosidad de la emulsión de mayonesa no fue lineal, de hecho, el decrecimiento de la viscosidad con respecto al tiempo describe una forma exponencial, característica del tipo de fluido en estudio. El pH de las emulsiones estuvo en un rango de 4,5 hasta 5,5, lo que no evidencia un gran cambio entre las emulsiones. Se observó que el no significativo cambio del pH fue consecuencia de la adición de otros compuestos a cada emulsión.

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Alton Edward Bailey. Aceites y grasas industriales: obra indispensable a químicos e ingenieros interesados en la producción y fabricación de aceites y grasas. Reverté 1961 . 746 páginas. N. CUBERO, Monferrer Albert, Villalta Jordi. Aditivos Alimentarios. A Madrid Vicente. Grupo mundiprensa. Madrid 2002.

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Informe Final Emulsiones- Mayonesa

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