Análisis Reocinético de la Maduración de Soluciones de Gelatina

DAFNA ELUK; MARIEL OTTONE; DEIBER JULIO .

Olavarría

Congreso; XXV Congreso Argentino de Química; 2004

Asociación Argentina de Ingeniería Química

La caracterización reocinética de la maduración de soluciones de gelatina en el estado del pre gel es relevante para la industria de alimentos, principalmente cuando se desea estimar el poder de gelificación de una variedad amplia de gelatinas que se ofrecen en el mercado. La mayor dificultad que se presenta en estos estudios reológicos y reométricos es el grado de complejidad fenomenológica asociado a los mecanismo de generación y destrucción de la estructura macromolecular durante el proceso de maduración, típicamente en un ensayo involucrando flujo de corte (ver, por ejemplo, Berli y Deiber, 1997, para el caso de desnaturalización de proteínas de soja). En este sentido, el marco general de estudio para el problema reocinético puede ser el mismo que se usa para la reología de fluidos tixotrópicos (ver, por ejemplo, Cheng, 1987, y el contenido conceptual del tema en el trabajo de Mujumdar et al., 2002).  En particular se requiere visualizar que a temperaturas por arriba de 30 C, aproximadamente, las cadenas de gelatina en solución acuosa se encuentran disociadas. Cuando la temperatura de esta solución está por debajo de un valor crítico de temperatura, las cadenas de gelatina se unen formando estructuras mayores que involucran uniones de triple hélices. Actualmente existen varios modelos que explican los mecanismos asociados a la unión de estas cadenas entre sí. Por ejemplo, el trabajo de Harrington y Rao (1970) aborda este aspecto proponiendo dos cinéticas de maduración para soluciones de gelatinas. Una cinética es de primer orden y corresponde a un proceso de ?refolding? intramolecular, es decir, diferentes segmentos de una misma cadena molecular interactúan entre sí para formar al menos una unión de triple hélices. En esta situación la concentración y la temperatura son factores altamente influyentes. La otra cinética es de segundo orden. En este caso se producen plegamientos de las cadenas generando zonas intramoleculares de doble hélices, las cuales luego se unen a otras cadenas completando en forma intermolecular la unión típica de triple hélice. Los estudios de la cinética de maduración de gelatinas en el estado de pos gel son también relevantes y generalmente se basan en mediciones reométricas de la viscoelasticidad lineal (ver, por ejemplo, Braidot y Deiber, 1999; Normand et al., 2000). No obstante, en este trabajo se usa reometría no lineal para evaluar la maduración de soluciones de gelatinas, y consecuentemente, los estudios se realizan para grados de maduración que corresponden al estado de pre gel.  En particular, en este trabajo se analiza y cuantifica la maduración de soluciones de gelatinas en el marco de la teoría reológica de la tixotropía (Cheng, 1987; Baravian et al., 1996; Mujumdar et al., 2002) mediante el uso de un ensayo reométrico que involucra flujo de corte a diferentes temperaturas (ver, también, Berli y Deiber, 1997).