Empleo de análisis de imágenes y de un programa de modelación mecánica para el análisis del colapso estructural de melón deshidratado

LINA M. AGUDELO; CAROLINA SCHEBOR; MARÍA DEL PILAR BUERA

Córdoba

Congreso; CONGRESO INTERNACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS; 2012

El término "colapso" se refiere a la pérdida de estructura, la reducción del tamaño de poros y al encogimiento volumétrico en materiales secos o semi húmedos. El colapso ocurre como consecuencia de un cambio en la viscosidad, que tiene lugar a temperaturas mayores que la temperatura de transición vítrea (Tg). El objetivo de este trabajo fue evaluar la importancia de la humedad relativa (HR) y el tratamiento térmico sobre el colapso estructural de cilindros de melón deshidratados. Las muestras liofilizadas y humidificadas entre 11 y 84% HR a 25 °C durante 14 días, fueron posteriormente almacenadas a 45ºC. Se determinaron las temperaturas de transición vítrea (Tg) por calorimetría diferencial de barrido. El colapso estructural se evaluó a través de análisis de imagen empleando el programa de modelación mecánica en 3D SolidWorks 2011. El sistema de visión computarizada ofreció una resolución espacial permitiendo el análisis en todo el volumen de interés. Se observaron transiciones vítreas muy definidas y con un claro descenso de la Tg con el aumento de la humedad relativa. Durante la humidificación a HR bajas (11%) no se produjeron cambios importantes de volumen. El grado de encogimiento de las muestras aumentó al aumentar la HR. El colapso de las muestras aumentó rápidamente en una fase inicial y en una segunda fase la velocidad de encogimiento disminuyó notablemente, hasta alcanzar un valor aproximadamente constante. Si bien la temperatura de trabajo era superior al valor de Tg para todas las muestras, el encogimiento sólo se observó a partir de 33% HR, con cambios en el volumen de hasta 25% y alcanzando un valor máximo de encogimiento del material (50%) a 84% de HR. Los cambios físicos notables en el tiempo experimental correspondieron a valores de (T-Tg) > 60 °C. Por otra parte, durante el tratamiento térmico a 45 °C el porcentaje de encogimiento resultó mayor a bajas HR en comparación con el obtenido en la humidificación. Dado que en muestras humidificadas a HR > 33% la reducción en el volumen fue importante durante la humidificación, estas registraron un porcentaje menor de colapso durante el tratamiento térmico. El fenómeno de encogimiento estuvo relacionado además con la sorción y movilidad de agua en la muestra, ya que el máximo colapso se produjo en la zona de HR correspondientes a la parte ascendente de la isoterma de sorción de agua (por encima de la zona llamada ?multicapa?). Mediante análisis de imagen y del empleo de programas de modelación mecánica se pudo realizar el seguimiento del colapso estructural en forma no destructiva y relacionarlo con otras propiedades físicas para definir parámetros de calidad y estabilidad de alimentos. Los autores son miembros CONICET.