Informe Final Emulsiones- Mayonesa

INFORME DE LABORATORIO DE PROCESOS

PRODUCCIÓN DE EMULSIONES: MAYONESA

LAURA JOHANA CASTELLANOS

LAURILIN ROJAS FLOREZ

JOHANA MEJIA GONZALEZ

HECTOR FABIAN TAPIAS

GRUPO: A2

SUBGRUPO: 1

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

LABORATORIO DE PROCESOS

BUCARAMANGA, FEBRERO 1 DE 2013


SUBGRUPO 1

Código: 23234

PRÁCTICA 3. PRODUCCIÓN DE EMULSIONES (MAYONESA)

ESCUELA INGENIERÍA

QUÍMICA

OBJETIVOS

GENERAL

Conocer la naturaleza de las emulsiones definiendo y determinando sus propiedades

fisicoquímicas.

ESPECÍFICOS

Preparar una emulsión conocida (mayonesa).

Desarrollar diferentes formas para preparar una emulsión evaluando la estabilidad

que presenta cada una.

Establecer la afinidad entre las sustancias con ayuda del índice HLB.

Percibir el efecto que tiene los aditivos en la mejora de las propiedades

organolépticas, la conservación y la estabilidad del producto final.

Determinar las propiedades reológicas de las emulsiones tales como viscosidad,

esfuerzos de corte y la temperatura en la que se encuentra.

MARCO TEÓRICO

La producción de mayonesa es un proceso que se da a gran escala a nivel mundial y al igual

que todos los productos de la industria, se basa en aspectos básicos de la química como las

emulsiones. Antes de hablar de la mayonesa se tratarán los aspectos más importantes y

sobresalientes de las emulsiones.

EMULSIONES

La emulsificación se puede definir como una operación en la que dos líquidos que son

normalmente inmiscibles se mezclan íntimamente, un líquido (la fase interna, discontinua o

dispersa) se dispersa en forma de pequeñas gotas o glóbulos en el otro (fase externa,

continua o dispersante). Por lo general, las emulsiones tienden a ser inestables, es decir, si se

mantienen mucho tiempo en reposo, las gotas de la fase dispersa tienden a asociarse,

formando una monocapa, que puede migrar hacia el fondo o hacia la superficie, según la

diferencia de densidades con la fase continua. A nivel industrial las emulsiones más

importantes son las de agua y aceite que pueden ser oleoacuosas o hidrooleosas.

Generalmente en las emulsiones, la fase dispersa como la continua son líquidos.

1. TIPOS DE EMULSIÓN

Las emulsiones se pueden clasificar de diferentes maneras:

a) Según su aglomeración

Floculación: emulsión donde las partículas se unen formando una masa.


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Cremación: Emulsión donde las partículas tienden a concentrarse en mayor medida en la

superficie de la mezcla que se forma, aunque manteniéndose separados (también pueden

acumularse en el fondo de la mezcla).

Coalescencia (unión): es el tipo de emulsión, donde las partículas que la constituyen, se

funden pasando a formar una capa líquida.

b) Según la naturaleza de la fase dispersa

Oleoacuosas: el aceite es la fase dispersa en el agua (fase interna) (Figura1).

Hidrooleosa: el agua está dispersa en el aceite (fase externa) (Figura 1).

Dual: no está claramente definido, pues la fase interna y externa, en lugar de ser

homogénea, contiene porciones de la fase contraria.

El tipo de la emulsión depende de la naturaleza de los constituyentes, del modo de

preparación de la emulsión y de las proporciones relativas de los constituyentes. En muchos

casos, se puede transformar una emulsión aceite-agua y agua-aceite, o viceversa, por

pequeñas modificaciones en el sistema Este fenómeno se llama "inversión". La relación de

volúmenes respectivos de las dos fases líquidas es una característica importante en una

emulsión dada. Se puede a veces realizar la inversión cambiando simplemente esta relación.

c) Emulsiones directas e inversas (sencillas) y múltiples

Directas: son aquellas en las que la fase dispersa es una substancia lipofílica (grasa o aceite)

y la fase continua es hidrofílica (normalmente agua). Estas emulsiones suelen denominarse

O/Ao O/W. Ej.: emulsiones bituminosas, la leche, la mayonesa, algunos tipos de pinturas,

y muchos productos alimentarios y fitosanitarios.

Inversas: son en las que la fase dispersa es una substancia hidrofílica y la fase continua es

lipofílica. Estas emulsiones suelen denominarse con la abreviatura A/O o W/O. Ej.:

margarinas, fluidos hidráulicos y la mayoría de las cremas cosméticas)

Múltiples: son las que como fase dispersa contiene una emulsión inversa y la fase continua

es un líquido acuoso. Estas emulsiones se conocen como H/L/H o W/O/W (Figura 2). Por

ejemplo, son utilizadas básicamente en farmacia, al permitir obtener una liberación

retardada de los medicamentos.

d) Según el tamaño de los glóbulos que constituyen la fase dispersa

Emulsiones: diámetro de los glóbulos mayor a una micra

Micro emulsiones: el diámetro de los glóbulos es inferior a una micra. En ocasiones,

no se consideran un tipo de emulsiones puesto que son sistemas termodinámicamente

estables.


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Figura 1. Emulsión simple Figura 2. Emulsiones múltiples

2. CARACTERÍSTICAS

Los principales componentes de las emulsiones son:

Medio dispersante (fase continua)

Glóbulos dispersos (fases discontinuas)

Emulsionante

Una de las fases de la emulsión está constituida por una fase acuosa, que puede contener un

cierto número de substancias hidrófilas (alcoholes, glicoles, azúcares, sales minerales y

orgánicas, etc.) y la otra por una fase oleosa que puede contener substancias lipófilas (ácidos

grasos, alcoholes grasos, ceras, principios activos liposolubles.

Color de una emulsión

El color básico de las emulsiones es el blanco.

Si la emulsión es diluida, el efecto Tyndall esparce la luz y distorsiona el color a azul

Si es concentrado, el color se distorsiona hacia el amarillo. Este fenómeno se puede

ver fácilmente al comparar la leche desnatada (sin o con poca grasa) con la crema

(con altas concentraciones de grasa láctea).

Dispersabilidad o solubilidad

La solubilidad de una emulsión es determinada por la fase continua; si la fase continua es

hidrosoluble, la emulsión puede ser diluida con agua, si la fase continua es oleosoluble, la

emulsión se puede disolver en aceite. La facilidad con que se puede disolver una emulsión se

puede aumentar si se reduce la viscosidad de la emulsión.

Estabilidad

La estabilidad de una emulsión es la propiedad más importante y el sistema no será

clasificado como emulsión sino cumple con un mínimo de estabilidad. Se mide la estabilidad

por la velocidad con la cual las gotículas de la fase dispersa se agrupan para formar una masa

http://es.wikipedia.org/wiki/Blanco_(color)

http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Tyndall

http://es.wikipedia.org/wiki/Azul

http://es.wikipedia.org/wiki/Amarillo

http://es.wikipedia.org/wiki/Leche_desnatada

http://es.wikipedia.org/wiki/Crema


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de líquido cada vez mayor que se separa por gravedad. Para las emulsiones industriales se

busca generalmente una buena estabilidad en condiciones normales de almacenaje. Existen

sustancias, denominadas emulsionantes, que al añadirlas a una emulsión consiguen

estabilizarla. Lo consiguen impidiendo que las pequeñas gotitas se unan unas a otras.

Depende de los siguientes factores:

El tamaño de partícula (las gotas mas grandes contribuyen a la inestabilidad)

La diferencia de densidad de ambas fases

La viscosidad de la fase continua y de la emulsión acabada

Las cargas de las partículas

La naturaleza, la eficacia y cantidad del emulsivo

Las circunstancias de almacenamiento, o sea, las temperaturas altas y bajas, la

agitación y vibración, la dilución o evaporación durante el almacenamiento o el uso.

En una emulsión determinada, las propiedades dependen del líquido que forme la fase

externa, o de si la emulsión es oleoacuosa o hidrooleosa. El tipo de emulsión que resulte

depende:

1. Del tipo, cantidad y calidad del emulsivo

2. De la razón entre ingredientes

3. Del orden en que se añaden los ingredientes al mezclarlos.

La figura 3 resume las características que deben tener las emulsiones en general, teniendo en

cuenta diferentes aspectos.

Figura 3 Caracteristicas generales de las emulsiones


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3. TEORÍA DE LAS EMULSIONES

Las emulsiones son sistemas termodinámicamente inestables. Esta inestabilidad se debe al

aumento del área (ΔA) durante la emulsificación, que produce un incremento

de la energía libre de Gibbs (ΔG)

ΔG=γ ΔA (1)

Aquí γ representa la tensión interfacial o energía libre que surge del desbalance en las

fuerzas cohesivas entre los dos líquidos.

a) Balance hidrofílico-lipofílico (HLB)

Es un valor que indica la solubilidad en agua o aceite de un emulsificante, y por lo tanto

indica que emulsión se formará. La escala original del HLB va de 1 a 20, aunque algunos

emulsificantes tienen valores mayores.

El valor de HLB es quizás el criterio más empleado para clasificar y emplear emulsificantes;

aquellos con HLB bajos (menor a 8) muestran mayor solubilidad en aceite y son por ello más

efectivos para preparar emulsiones W/O; por el contrario, los emulsificantes con HLB alto

(mayor a 14) son más solubles en agua y por lo tanto se recomiendan para preparar

emulsiones O/W (Fig. 4)

b) Reología

Las emulsiones, al igual que todos los fluidos, presentan un comportamiento según la

respuesta al aplicarles un esfuerzo o la variación de su viscosidad respecto al tiempo que se

le aplica ese esfuerzo (dependientes del tiempo). Es por lo anterior que las emulsiones

pueden presentar comportamiento de fluido newtoniano, plástico de Bingham o fluido de

ley de potencia (Fig. 5 y 6), pero también pueden ser tixotrópicos o reopépticos.

Figura 4. Balance hidrofílico-lipofílico


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Para el caso en estudio de las emulsiones (mayonesa), se tendrán en cuenta los siguientes

conceptos debido a que son propiedades características de esos fluidos, teniendo en cuenta

que la mayonesa se incluye dentro del grupo de plástico real.

Plástico de Bingham: Son los fluidos que se comportan como sólidos hasta que se excede un

esfuerzo de deformación mínimo y exhibe subsecuentemente una relación lineal entre el

esfuerzo y la relación de deformación. Este modelo es aplicable a muchos fluidos de la vida

real, como plásticos, emulsiones (mayonesa), pinturas, lodos de perforación y sólidos en

suspensión en líquidos o agua.

Fluido tixotrópico: La viscosidad decrece con el tiempo. Un ejemplo de este tipo de fluidos

lo tenemos en el ketchup y otros alimentos que se formulan para que sean tixotrópicos, de

manera que inicialmente su viscosidad es grande y no fluyen pero cuando se agitan la

viscosidad disminuye y fluyen.

A nivel estructural, la tixotropía refleja la rotura de la estructura cuando el fluido se somete a

un esfuerzo. Hay que destacar que aunque la viscosidad disminuye con el tiempo en este tipo

de materiales este efecto es reversible. Si después de ser sometido a un esfuerzo dejamos el

fluido en reposo durante varias horas este recupera su estructura, y por tanto su viscosidad

inicial.

Su variación no necesariamente es lineal, muchas veces el decrecimiento de la viscosidad con

el tiempo puede ser de forma exponencial, dependerá del tipo de fluido en estudio.

Figura 5. Tipos de fluido Tao Vs Velocidad Figura 6. Comportamiento de viscosidad Vs Velocidad


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4. PRODUCCIÓN INDUSTRIAL DE MAYONESA

La mayonesa es una emulsión semisólida de aceite en agua, elaborada a base de aceite

vegetal y huevo que actúa como emulsificante, y otros ingredientes que varían entre

saborizantes, colorantes, estabilizadores y otros según la empresa que la fabrique, aunque

usualmente la composición utilizada para la elaboración de esta emulsión se desea un

mínimo de 70% de aceite vegetal y 5% de yema de huevo.

El proceso físico que ocurre durante la elaboración de la mayonesa, es la emulsión de sus

componentes, debido a que durante el proceso de mezclado de los mismos, el aceite se

divide en pequeñas gotas que rápidamente son rodeadas por pequeñas partículas agua,

unidas por la lecitina del huevo, que actúa como emulsificante. Finalmente, gracias a un

mezclado homogéneo, se obtiene una emulsión compacta, que denominamos mayonesa. En

el siguiente diagrama se ilustra el proceso.

Figura 7. Comportamiento tixotrópico


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Otro componente utilizado en el proceso es la sal, que además de proveer sabor a la

emulsión, también le proporciona estabilidad a la misma. Con el fin de disminuir el

contenido de grasas y aceites en el producto, que pueden proporcionar al consumidor un

potencial aporte de colesterol, en el proceso de fabricación se suele utilizar aceites de origen

vegetal. De igual forma en el proceso productivo, se busca eliminar posibles fuentes de

contaminación del producto que puedan general riesgos de intoxicación en el consumidor, se

realizan procesos de pasteurización de las yemas de los huevos, para eliminar cualquier

agente patógeno que atente contra la salud del consumidor.

La fabricación industrial de mayonesa, se basa en los mismos principios utilizados en la

producción casera, añadiendo al proceso, todos los adelantos tecnológicos para ofrecer un

producto con todas las garantías higiénicas y de conservación. Entre ellos encontramos

conservantes como el ácido etilendiaminotetraacético o EDTA, así como gases estériles como

es el caso del CO2, que proporciona mayor durabilidad al producto.

Características de la mayonesa industrial

La norma de calidad que rige la producción de mayonesa en Colombia es NTC 1756.

INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. MAYONESA. Son muchos los aspectos a la hora de producir

mayonesa, la norma los especifica uno por uno. Las siguientes tablas muestran las

características más importantes tomando en cuenta varios enfoques desde los que se puede

evaluar la calidad.

La tabla 1 muestra los requisitos generales que debe tener la mayonesa producida de

calidad

Tabla 1. Requisitos para la mayonesa

Requisito Min. Max.

Extracto etéreo (%m/m) 65 -

Contenido de yema de huevo

equivalente a fresca (%m/m) 3,5 -

pH (20 °C) - 4,2

EDTA en ppm 75

Sustancias conservantes, en

ppm: --Benzoato de sodio

-Sorbato de potasio

-Mezcla

1000

1000

1250

Fuente: NTC 1756. INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. MAYONESA


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Aquí NMP es el número más probable, n número de muestras, m es el índice máximo

permisible para identificar el nivel de buena calidad, M índice máximo permisible para

identificar el nivel de calidad aceptable y c es el número de muestras entre m y M. Además la

mayonesa deberá cumplir con los requisitos microbiológicos indicados en la tabla 2.

Tabla 2. Requisitos microbiológicos.

Requisitos microbiológicos n m M c

Recuento de microorganismos

mesofílicos/g 3 500 1000 1

NMP Coliformes/g 3 < 3 - 0

Nmp Coloformes fecales/g 3 < 3 - 0

Estafilococos coagulasa positiva/g 3 < 100 - 0

Bacillus ceresus/g 3 < 100 - 0

Recuento de mohos y

levaduras/g 3

20 50 1

Salmonella/25g 3 Ausente 0 0


Aquí NMP es el número más probable, n número de muestras, m es el índice máximo

permisible para identificar el nivel de buena calidad, M índice máximo permisible para

identificar el nivel de calidad aceptable y c es el número de muestras entre m y M.

Los límites máximos permitidos de materiales tóxicos en la mayonesa serán los indicados en

la tabla 3.

Tabla 3. Límites máximos permitidos de metales tóxicos.

Metales tóxicos Limite max. Ppm

Arsénico como As 0,1

Plomo como Pb 0,1

Cobre como Cu 2


5. EQUIPOS MATERIALES Y SUSTANCIAS UTILIZADAS

Los equipos, materiales y sustancias utilizadas para la producción de mayonesa en el

laboratorio se muestran en la figura 8 y enlistados en la tabla 4.


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Figura 8. Sustancias utilizadas

Tabla 4. Equipos, materiales y sustancias utilizadas para producción de mayonesa

EQUIPOS MATERIALES SUSTANCIAS UTILIZADAS

Balanza

Homogenizador

ultra turbax

Cintas de PH

Cuchillo

Plato

Vasos desechable

Probetas

Pipetas

Pera de succión

Vasos precipitados

Espátula

Barra de agitación

Vidrios de reloj

Cuchara

Tenedor

Yema de huevo

(lecitina)

Sal

Azúcar

Vinagre

Zumo de limón

Agua

Aceite

Carboximetilcelulosa

(CMC)

Soya

Pimienta y orégano

6. PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE EMULSIONES

Previo al inicio de la práctica, se procede a lavar las manos, para no contaminar el producto

que se va elaborar. Este aspecto es de importancia debido a que es la medida básica dentro

de las buenas prácticas de manufactura para elaborar alimentos. (Fig. 9).


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Primero, se depositaron los huevos en un plato, posteriormente, con una cuchara se

separaron las yemas de las claras (Fig. 10 y 11).

Figura 10. Separación de la yema y la

clara

Figura 11. Yemas.

6.1 EMULSIÓN 1: ACEITE EN AGUA

Primero, se pesaron los componentes a utilizar (Fig. 12), la tabla 5 muestra las cantidades

empleadas para la primera emulsión.

Figura 9. Limpieza de manos

Figura 12. Aceite, agua y lecitina para emulsión 1.

Tabla 5. Composición

Emulsión 1

Después, en un vaso de precipitados adicionar el agua y la lecitina, posteriormente mezclar

manualmente con ayuda del agitador de vidrio.

Figura 13. Agitación agua-Lecitina.

En seguida, la mezcla se lleva al homogenizador

“Ultraturbax”, donde se mezcla por 10 min a 7200 rpm. Al

mismo tiempo, el aceite se adiciona progresivamente a la

mezcla en forma de hilo a medida que ocurre la agitación

(Fig. 14).

6.2 EMULSIÓN 2: AGUA EN ACEITE

Se realizó el mismo procedimiento que en la emulsión anterior, solo cambian las

proporciones de los componentes utilizados, (Tab. 6)

COMPONENTE PESO

Agua 100.02 g

Aceite 33.27 g

Lecitina 16.04 g

Figura 14. Mezcla y adición de aceite


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Tabla 6. Emulsión 2

COMPONENTE PESO

Agua 33 g

Aceite 100.5 g

Lecitina 16.35 g

6.3 EMULSIÓN 3: AGUA EN ACEITE

Primero, se pesaron los componentes a utilizar mediante la ayuda de una balanza digital

(Fig.15), la tabla 7 muestra las cantidades utilizadas por componente:


COMPONENTE Cantidad

Agua 33 g

Aceite 100.5 g

Lecitina 16.5 g

Sal 2.4 g

Azúcar 5.26 g

vinagre 4 ml

Zumo de Limón 1.5 ml

Después, en un vaso de precipitado se mezclaron todos los componentes, excepto el aceite.

Se homogenizó con el agitador de vidrio.

Finalmente, se llevó la mezcla al homogenizador, y se agitó durante 10 min a 11000 rpm. De

igual manera, se agregó el aceite en forma de hilo en este proceso.

6.4 EMULSIÓN 4: AGUA EN ACEITE CON CMC, ORÉGANO Y PIMIENTA

Para empezar, se pesaron los componentes a utilizar, la tabla 8 muestra las cantidades de los

respectivos componentes:


COMPONENTE PESO

Agua 33 g

Aceite 100.5g

Lecitina 16.5 g

Figura 15. Balanza digital


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Sal 2.9 g

Azúcar 5.25 g

vinagre 4 ml

Zumo de Limón 1.5 ml

CMC 0.75 g

Después, se preparó la cantidad respectiva de CMC en un vidrio de reloj (Fig. 16), a el cual

se adicionó pocas cantidades de agua en el proceso y se agitó lentamente hasta obtener una

mezcla homogénea (Fig.17).

En seguida se mezcló en un vaso de precipitado todos los componentes, excepto el aceite y

se procedió a homogenizar con el agitador de vidrio.

Finalmente se llevó la mezcla al homogeneizador, se agitó durante 10 min a 11000 rpm

(Fig.18). De igual manera, se adicionó el aceite en forma de hilo en este proceso y luego se le

adicionó un poco de orégano y pimienta.

Figura 16. CMC pesado en la balanza

digital

Figura 17. Mezcla Agua-CMC

Figura 18. Agitación emulsión 4


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6.5 EMULSIÓN ADICIONAL 5: AGUA EN ACEITE CON CMC Y SOYA

Primero se pesaron los componentes a utilizar, la tabla 9 muestra las cantidades de los

respectivos componentes:


COMPONENTE PESO

Agua 33 g

Aceite 60.18g

Lecitina 16.5 g

Sal 3.5 g

Azúcar 5.25 g

vinagre 4.05

ml

Zumo de Limón 3 ml

CMC 0.9 g

En está emulsión se dispuso de una cantidad un poco mayor de CMC respecto a la anterior,

se quería experimentar una emulsión diferente para obtener resultados diferentes a las otras

emulsiones. Así se preparó el CMC de la misma forma que en la emulsión anterior. En

seguida, en un vaso de precipitado se mezclaron todos los componentes, excepto el aceite y

se homogenizó con el agitador de vidrio.

Finalmente se llevó la mezcla al homogeneizador, se agitó durante 10 min a 11000 rpm

(Fig.19). De igual manera, se adicionó el aceite en forma de hilo. Para terminar, se le

adiciona un poco de soya. (Fig. 20)

Figura 19. Mezclado emulsión 5

Figura 20. Emulsión 5 con soya.

7. MEDICIÓN DEL pH Y PROPIEDADES REOLÓGICAS.

Al cabo de tener todas las emulsiones preparadas, se midió el pH de cada una de ellas

usando el papel indicador de pH (figura 20). Los resultados se observan en la figura

21.

Figura 20. Papel Indicador de pH.

Figura 21. Resultados de la medición

de pH

Por último, se realizaron pruebas reológicas que se llevaron a cabo en un

reómetro de cilindros concéntricos DV-III+RHEOMETER BROOKFIELD (figura

22), a una temperatura de 22.2ºC.


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Figura 22. Reómetro marca Brookfield

En esta parte de la práctica, se llenó un porta muestra con la emulsión 5 obtenida

en el laboratorio (Figura 23). Para esta medición, se utilizo una aguja SC4-34.

Luego, se ajustó la aguja y el cilindro exterior para que, por último, se introdujese

el porta-muestras por la parte inferior del cilindro externo (figura 24).

Figura 23. Porta muestra con

emulsión 5.

Figura 24. Cilindro exterior

Reómetro

Finalmente, se puso en marcha el equipo para caracterizar la muestra, obteniendo

valores de la viscosidad de la muestra cada 30 segundos. Estos resultados se

mostraban en la pantalla del computador (figura 25), mediante un software

llamado Reo Calculus en forma de tablas y con los resultados finales.

Los valores obtenidos de la caracterización de reología se muestran en la tabla 10.

Además se muestran resultados para una mayonesa comercial en la tabla 11, con la

que posteriormente se harán comparaciones.


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Figura 25. Muestra de el software Reo-Calculus.

Tabla 10. Resultados de la prueba reológica para le emulsión 5 (Mayonesa con soya).

Viscosity Speed % Torque Shear Stress Shear Rate

44.442 004 025 444 001

26.342 007 029 527 002

19.413 011 033 582 003

15.635 014 035 625 004

13.261 018 037 663 005

11.648 021 039 699 006

10.342 025 040 724 007

9.453 029 042 756 008

8.602 032 043 774 009

7.992 036 045 799 010

Fuente: Autores

Tabla 11. Resultados de la prueba reológica para la mayonesa comercial.

Viscosity Speed % Torque Shear Stress Shear Rate

6.093 036 034 609 010

3.396 071 038 679 020

2.455 107 041 737 030

1.967 143 044 787 040

1.656 179 046 828 050

1.452 214 049 871 060

1.275 250 050 892 070


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8. RECOMENDACIONES

Es recomendable hacer una separación cuidadosa de la yema y la clara, debido a que

la clara de huevo produce espuma al agitarla. Si no se hace de ésta manera, se

obtendrá una textura indeseable para la emulsión, y además, inestabilidad para la

misma.

Es de vital importancia tener en cuenta el orden de mezcla de las diferentes sustancias,

ya que esto puede alterar la consistencia y estabilidad de la emulsión final

(mayonesa).

9. RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS

Para determinar el comportamiento reológico del fluido resultante en la producción de

mayonesa, se ha graficado la relación existente entre esfuerzo cortante y velocidad de

cizalla. Al compararlo teóricamente con los diferentes tipos de fluidos que se encuentran en

la literatura se puede observar que la mayonesa producida presenta características de plástico

real cuando actúa sobre esta un esfuerzo cortante. (ver figura 26 y 27).

Figura 26. Esfuerzo cortante Vs deformación emulsión 5 (mayonesa soya).

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

900.00

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00

Esfu

erzo

co

rtan

te[d

inas

/cm

2]

Velocidad de Cizalla

Esfuerzo cortante vs. Deformación


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Figura 27. Descripción comportamiento teórico de tipos de fluidos.

Según la figura 28, dónde se representa la relación entre la viscosidad y la velocidad de

cizalla, la mayonesa ve reducida su viscosidad al aumentar la velocidad de cizalla, teniendo

así características de fluidos tixotrópicos. De ésta manera, se comprueba que ésta característica

está acorde con la literatura, debido a que este tipo de fluidos lo tenemos en la mayonesa

comercial y otros alimentos que se formulan para que sean tixotrópicos, pues inicialmente su

viscosidad es grande y no fluyen pero cuando se agitan la viscosidad disminuye y fluyen.

Este comportamiento refleja que a nivel estructural, se produce rotura de la estructura

cuando el fluido se somete a un esfuerzo, pero después de ser sometido a éste, si se deja el

fluido en reposo durante varias horas este recupera su estructura, y por tanto su viscosidad

inicial.

En la figura 29 se compara la viscosidad de la mayonesa comercial y la de soya producida en

el laboratorio y Se ve gran diferencia en la viscosidad debido la variación en la cantidad de

CMC 0.75g propuesta a 0.9g en la mayonesa de soya.


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Figura 28. Relación Viscosidad y Velocidad de cizalla.

Figura 29. Viscosidad Vs tiempo mayonesa de soya y mayonesa comercial.

0.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00

30000.00

35000.00

40000.00

45000.00

50000.00

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00

Vis

cosi

dad

[cp

]

Velocidad de Cizalla

Viscosidad vs Velocidad de Cizalla

0.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00

30000.00

35000.00

40000.00

45000.00

50000.00

0 50 100 150 200 250 300

Vis

cosi

dad

[cp

]

Tiempo [s]

Viscosidad Vs tiempo

mayonesa soya

mayonesa comercial


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Debido a las variaciones en las cantidades de CMC y al ingrediente adicional (soya), se

puede encontrar diferencias reológicas en su comportamiento (figura 30). La mayonesa

de soya presenta un comportamiento reologico similar de un fluido plástico real y la

mayonesa comercial de un fluido plástico de ideal o Bingham.

Figura 30. Esfuerzo cortante Vs Velocidad Mayonesa de soya y comercial.

R² = 0.9577

R² = 0.979

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

900.00

1000.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00

Esfu

erz

o c

ort

ante

[din

as/c

m2]

Velocidad [rpm]

Esfuerzo cortante Vs Velocidad

mayonesa de soya

Mayonesa comercial


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CONCLUSIONES

La emulsión de mayonesa realizada durante la práctica se clasificó como un fluido no

newtoniano, y basados en los datos de viscosidad obtenidos, se observó un

comportamiento similar a los plásticos reales.

Se comprobó que la mayonesa es un ejemplo de un fluido tixotrópico, debido a que

inicialmente su viscosidad es grande y no fluye, pero cuando se agitan, es decir,

cuando se le aplica un esfuerzo, la viscosidad disminuye y empieza a fluir. Este

comportamiento es propio de las salsas y mayonesas que se encuentran en el

mercado.

El CMC (Carboximetil Celulosa) es un efectivo agente espesante y estabilizante. Sus

propiedades fueron evidentes en la última emulsión formulada, en la cual se empleó

una mayor cantidad de éste y en consecuencia, ésta su viscosidad fue notablemente

más alta con respecto a las otras emulsiones, incluso de la mayonesa de tipo comercial

y la de otros grupos.

Las propiedades organolépticas fueron mejoradas con la adición de otros tipos de

materia prima. En nuestro caso, la soya y las hierbas hicieron que estas propiedades

mejoraran, obteniendo un producto diferente pero agradable, según las pruebas

hechas. En especial, en la emulsión N° 5 fue posible percibir estas características del

producto, debido a que el CMC también contribuye a preservar el aroma.

El orden de agregación de materias primas constituye uno de los puntos clave para

obtener una emulsión estable y con las propiedades deseadas. En la laboratorio se

comprobó, que en el caso de las emulsiones agua en aceite, se debe agregar a la fase

acuosa el aceite y a una velocidad baja o moderada.

Se observó que la variación de la viscosidad de la emulsión de mayonesa no fue

lineal, de hecho, el decrecimiento de la viscosidad con respecto al tiempo describe

una forma exponencial, característica del tipo de fluido en estudio.

El pH de las emulsiones estuvo en un rango de 4,5 hasta 5,5, lo que no evidencia un

gran cambio entre las emulsiones. Se observó que el no significativo cambio del pH

fue consecuencia de la adición de otros compuestos a cada emulsión.


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Informe Final Emulsiones- Mayonesa

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