Cambios en las propiedades ópticas de sistemas deshidratados en relación a la transición vítrea

NURIA ACEVEDO; CAROLINA SCHEBOR; MARÍA DEL PILAR BUERA

Mar del Plata

Jornada; JORNADAS NACIONALES DEL COLOR 2007; 2007

La dispersión de la luz en sistemas deshidratados es el resultado de la reflexión y refracción de la radiación en las interfases ópticas. Un aumento del contenido de agua puede causar modificaciones estructurales que promueven cambios en las propiedades ópticas del material. Durante el almacenamiento de muchos sistemas deshidratados se desarrollan diferentes grados de opacidad y paralelamente se forman pigmentos marrones a través de la reacción de Maillard, generándose materiales con diferencias en la translucidez. En materiales translúcidos las mediciones directas de reflectancia no son satisfactorias para evaluar el color debido a la complicada interacción de transmitancia, absorción, reflectancia y pérdida de luz a través de dispersión interna. El propósito de este trabajo fue caracterizar los cambios en las propiedades ópticas de manzana y sistemas modelo como resultado de las modificaciones estructurales que ocurren durante el tratamiento térmico. Se utilizaron muestras delgadas de manzana en polvo y soluciones liofilizadas de polivinilpirrolidona (PVP), xilosa y lisina (98:1:1) a diferentes humedades relativas (H.R.) y se incubaron a 43 y 70ºC. Las temperaturas de transición vítrea (Tg) de los sistemas se determinaron por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Las funciones de color en el espacio CIELab se obtuvieron con un fotocolorímetro triestimulo empleando un fondo blanco. Los coeficientes de escatering (K) y absorción (S) de la teoría de Kubelka-Munk se calcularon a partir de mediciones de reflectancia de capas delgadas de los materiales utilizando fondos blanco y negro. En manzana y PVP el coeficiente S disminuyó a H.R. cercanas a 33%, reflejando una marcada disminución en la opacidad a medida que aumenta el contenido de agua. En ambos sistemas las funciones de color simples no fueron parámetros adecuados para seguir la formación de pigmentos debido a que el cambio en la opacidad influyó en las mediciones. Los coeficientes de Kubelka-Munk representaron de una manera más sensible y efectiva la producción de color en las muestras. El coeficiente K/S resultó ser el parámetro que mejor reflejó lo formación de pigmentos. El cambio máximo en las propiedades ópticas de manzana en polvo se observó cuando las muestras se encontraron en estado sobrenfriado a valores elevados de T-Tg, mientras que en los sistemas de PVP los cambios ocurrieron a valores bajos de T-Tg. Esta diferente respuesta de las propiedades ópticas a los cambios estructurales, es causada por los constituyentes de cada material: el tejido de manzana contiene biopolímeros insolubles en agua y una estructura más estable que las matrices solubles de PVP. Estos cambios dependientes del agua, tiempo temperatura y composición en sistemas translúcidos deben ser tenidos en cuenta para evaluar los parámetros de calidad y deben ser cuantificados adecuadamente. La teoría de Kubelka-Munk para medios turbios empleada en este trabajo demostró ser una herramienta muy útil para evaluar dichas propiedades.