ESTUDIO DEL PROCESO DE SECADO Y SU EFECTO SOBRE LAS PROPIEDADES FUNCIONALES DE PELICULAS DE ALMIDON

GAMBONI, JIMENA; SLAVUTSKY, ANIBAL M.; BERTUZZI, MARÍA A.

Congreso; XV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de los Alimentos; 2015

Una de las tecnologías más empleadas en la formulación de películas comestibles es la técnica de casting, que consiste en la obtención de una dispersión uniforme compuesta por biopolímeros, plastificante y agua que se vierte sobre una superficie para la evaporación del solvente. En el proceso de secado de un gel de hidrocoloide se observan dos fenómenos: la difusión de las moléculas de agua a través del gel y la desorción y posterior evaporación del agua en la superficie de la matriz. La velocidad de secado, temperatura y humedad son condiciones determinantes para las características finales de las películas. El objetivo de este trabajo fue obtener los parámetros cinéticos del procesode secado que permitan la optimización del diseño y operación de equipos a escala piloto. Para el estudio se dispusieron en placas 10 g solución acuosa de almidón al 5 %, previamente gelatinizada, que fueron secadas en estufa con circulación forzada de aire a 50, 60, 70 y 80ºC, registrándose la pérdida de peso cada un minuto. Para cada temperatura se obtuvieron las curvas de secado, en las que se distinguen tres periodos: de acondicionamiento, de velocidad constante y de velocidad decreciente. El primero, que está controlado por la evaporación del agua en la superficie de la película, inicia y termina alrededor de los mismos valores de humedad en la película, para todas las temperaturas estudiadas. Las velocidades de secado en este período fueron de 0.0007,0.0010, 0.0014 y 0.0018 g cm-2min-1 para 50, 60, 70 y 80ºC, respectivamente. Elcoeficiente de transferencia de materia de esta etapa disminuye levemente con latemperatura y presenta un valor medio de 1.58x10-4 kg.m-2.s-1. Durante el periodo de velocidad decreciente la etapa controlante del proceso es la difusión de las moléculas de agua a través del film. Las difusividades efectivas obtenidas fueron: 1.7x10-8, 2.0 x10-8, 2.3x10-8 y 2.6x10-8 cm2.min-1, lo cual muestra un aumento lineal con la temperatura de secado. Se caracterizaron funcionalmente las películas mediante medidas de permeabilidad al vapor de agua, solubilidad y propiedades mecánicas. Los valores de la permeabilidad al vapor de agua no presentaron diferencias significativas (valor medio 4.3x10-10 g.m-1.s-1.Pa-1). Igual comportamiento se observó en la solubilidad del film enagua (valor promedio 20%). Los ensayos de tracción, mostraron que el porcentaje de elongación disminuye desde un 63% a un 48% al aumentar la temperatura desde 50°C a 70°C, mientras que la resistencia a la tracción presentó un valor promedio de 1.2 MPa.En las películas secadas a 80°C, la elongación aumentó considerablemente, mientras que la resistencia cayó a 0.8 MPa. Tal cambio puede atribuirse al efecto de un proceso de gelatinización adicional de los gránulos remanentes debidos a la alta temperatura. El conocimiento de los coeficientes de transporte constituye una herramienta para el diseño del proceso de secado a nivel industrial. Ello puede conducir a una disminución en los tiempos de proceso y mejora en la calidad final de las películas.