Estudio del espectro de relajación en sistemas emulsionados conteniendo diferentes polisacáridos

LORENZO G.; ZARITZKY NOEMI.; CALIFANO A

Huerta Grande, Cordoba

Encuentro; II Reunión Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos. RITEQ 2010; 2010

Plapiqui

La aplicación de sistemas emulsionados abarca diferentes áreas de procesos químicos; desde la industria alimentaria, la cosmética, hasta la agroquímica o de pinturas. En muchos de estas emulsiones desarrolladas es usual la incorporación de macromoléculas (por ej: polisacáridos), que cumplen diferentes funciones. En el desarrollo de emulsiones alimenticias, especialmente en aquellos sistemas con contenido lipídico reducido, los polisacáridos cumplen tanto la función de estabilizante, como la de conferir las características organolépticas deseadas. Los ensayos reológicos resultan herramientas adecuadas para obtener información sobre la distribución de las macromoléculas en el medio, con lo cual, la correlación con información microestructural mediante modelos estructurales, resulta útil para entender el comportamiento macroscópico en términos de organización molecular.El presente trabajo tiene por objeto interpretar y modelar el comportamiento viscoelástico lineal de emulsiones aceite-en-agua de contenido lipídco estabilizadas con distintos polisacáridos, mediante la determinación del espectro continuo de relajación.Se estudió el efecto de la concentración de gomas gellan, y mezclas de xántica-guar sobre las propiedades reológicas emulsiones aceite-en-agua de bajo contenido lipídico (20%). Se realizaron barridos de esfuerzos y frecuencias para determinar las propiedades viscoelásticas (módulos elástico, G’, y viscoso, G’’) de dispersiones de polisacáridos y las emulsiones correspondientes.Se aplicó el principio empírico de superposición en función de la concentración de hidrocoloides  para generar la curva maestra de G’ y G’’ vs. frecuencia para cada sistema material, obteniendo los correspondientes factores de normalización.Se modelaron las curvas maestras según la ecuación de Baumgaertel-Schausberger-Winter para predecir el espectro mecánico de relajación del material. Dicho espectro caracteriza el comportamiento mecánico de cada material, representado mediante las funciones viscoelásticas lineales.El efecto espesante de los estabilizantes gobernó el comportamiento reológico de los sistemas permitiendo obtener una emulsión estable con un contenido de lípido bajo. La inclusión de goma gellan condujo a emulsiones gelificadas con un módulo elástico prácticamente independiente de la frecuencia y un mínimo marcado en el módulo viscoso, característicos de sistemas altamente estructurados. Las mezclas de xántica-guar generaron emulsiones de gran viscosidad, llegando a sistemas altamente floculados cuando el contenido de polisacáridos fue de 2%.A partir de los espectros se calcularon constantes reológicas tales como viscosidad a esfuerzo de corte nulo (h0) y la capacitancia en estado estacionario (Je0), lo que permitió compararlas con los valores obtenidos de los ensayos de curvas de flujo (para las emulsiones de xántica-guar) y “creep-recovery” (para las emulsiones con goma gellan), obteniendo una buena concordancia entre los valores predichos y los experimentales.