Comportamiento Mecánico a Grandes Deformaciones y Tenacidad a La Fractura de Geles de Gelatina Bovina. Relación con la Textura Sensorial

M. CZERNER; L. A. FASCE; P.M. FRONTINI; M. I. YEANNES

Rosario

Congreso; XIV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología en Alimentos CYTAL; 2013

El estudio de las propiedades mecánicas fundamentales abordado desde la teoría de sólidos blandos permite determinar con precisión parámetros intrínsecos del alimento. Algunos de ellos, presentan correlación con las características mecánicas sensoriales. En este trabajo se estudia el comportamiento mecánico a grandes deformaciones y la fractura de geles de gelatina bovina (GeBo) de distinta concentración. Estas propiedades se encuentran directamente involucradas en el proceso de masticación y por lo tanto, se espera que presenten alguna correlación con la textura sensorial. Son numerosos los alimentos de base gelatinosa, por lo que estos geles pueden ser considerados materiales modelo para el estudio de su comportamiento mecánico y relación con las propiedades texturales. Los geles fueron preparados disolviendo el polvo de gelatina liofilizado en buffer pH 7 a 50 ºC (10, 20 y 30 % p/p), con suave agitación, y almacenados durante 48 h en refrigeración. Previo a los ensayos, se acondicionaron durante 2 h a 20 ºC. Se estudió el comportamiento tensión-deformación a grandes deformaciones mediante ensayos de compresión uniaxial. De las curvas tensión (? deformación (obtenidas se extrajeron los valores correspondientes a la ruptura del gel (R, R). Los geles presentaron un comportamiento mecánico elástico no lineal, exhibiendo endurecimiento por deformación. Al aumentar la concentración de 10% a 30% p/p, R se incrementó de 15.4 ± 1.8 kPa a 138.0 ± 4.2 kPa mientras que R se mantuvo en el rango 0.72-1.04. Los datos  se ajustaron al modelo constitutivo de Ogden de primer orden, obteniéndose los parámetros intrínsecos del material (módulo de corte, relacionado con el módulo elástico del material) y  (capacidad de endurecimiento por deformación). Por otra parte, el comportamiento a fractura se estudió mediante ensayos de wire cutting, que consiste en presionar cables de distinto diámetro en una probeta hasta alcanzar el estado estacionario de corte, mientras se registra continuamente la fuerza. La fuerza de corte es proporcional al diámetro del cable, pudiendo obtenerse la tenacidad a la fractura, Gc, por extrapolación lineal. De acuerdo a los resultados obtenidos, el aumento en la concentración de GeBo en el gel conlleva a un incremento en los parámetros  y Gc, mientras que  disminuye levemente. A fin de analizar la correlación de los parámetros mecánicos con la textura sensorial, los geles fueron evaluados por un panel de 8 jueces entrenados considerando los descriptores resistencia a pequeñas deformaciones, elasticidad, resistencia a la fractura y deformación a fractura. Se exploraron distintos tipos de correlación, resultando las siguientes correlaciones lineales las de mayor R2: descriptores resistencia a pequeñas deformaciones y deformación a la fractura con el parámetro mecánico (R2=0.9146 y R2=0.9952, respectivamente), y descriptor resistencia a la fractura con deformación de ruptura (R, R2=0.9857).