Reología de Emulsiones Gel

G. LORENZO; N. ZARITZKY; A. CALIFANO

San Rafael, Mendoza

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CLICAP); 2009

Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, Universidad Nacional de Cuyo

Las emulsiones gel son ampliamente utilizadas en la industria cosmética, alimentaria y farmacéutica. Debido a sus particulares propiedades viscoelásticas las gotas de aceite pueden mantenerse en suspensión, evitando así su desestabilización por cremado.Se desarrollaron emulsiones gel o/w para estudiar el efecto de la concentración de aceite y de la goma gellan (exopolisacárido microbiano de Sphingomonas elodea) en la fase continua sobre la reología de emulsiones gelificadas. Las emulsiones fueron preparadas dispersando el aceite en una suspensión acuosa de goma gellan (sin gelificar, sólo hidratada). El sistema emulsificado se calentó bajo agitación continua (90°C) y se agregó CaCl2 (5mM) seguido de un enfriamiento acelerado para permitir la gelificación. Se ensayaron dos tipos de goma gellan, con alto y bajo contenido de grupos acilo. Se utilizaron concentraciones de aceite entre 10 y 30% y concentraciones de goma gellan entre 0.1 y 0.5%. Los ensayos reológicos sobre emulsiones y fases continuas, se realizaron en un reómetro Haake RS600 de esfuerzo controlado. Se estudió la evolución de los módulos elástico (G’) y viscoso (G’’) con la frecuencia de oscilación en un ensayo dinámico dentro del rango de viscoelasticidad lineal. También se realizaron ensayos de fluencia y recuperación a esfuerzo constante (“creep- recovery”, deformación vs. tiempo). Además se evaluó la temperatura de gelificación de las fases continuas mediante el cambio de las propiedades reológicas. La especie de bajo acilo resultó inadecuada para el desarrollo de emulsiones gelificadas, ya que la velocidad de desestabilización fue mayor que la de gelificación.En todas las emulsiones formuladas con goma gellan de alto acilo se observó un carácter de gel fuerte con un módulo de almacenamiento independiente de la frecuencia, aun en aquellas con bajo contenido de hidrocoloide.El aumento en la concentración de aceite produjo un leve aumento en el carácter elástico de las emulsiones que resultó menos significativo a medida que el contenido de gomas fue mayor. Se utilizó el principio de superposición para generar la curva maestra de G´, G´´ vs. frecuencia, obteniéndose los factores de normalización correspondientes. Se modeló dicha curva según la ecuación de Baumgaertel-Schausberger-Winter para predecir el espectro mecánico de relajación del material. Dicho espectro caracteriza su comportamiento mecánico, representado mediante las funciones viscoelásticas lineales. A partir del espectro se calcularon constantes reológicas tales como viscosidad a esfuerzo de corte nulo y la capacitancia en estado estacionario (Je0), lo que permitió compararlas con los valores obtenidos de los ensayos de “creep-recovery”.