INTRODUCCIONLos fluidos constituyen la mayor parte de los alimentos que ingiere el hombre; los adultos consumen ms productos lquidos y pastosos que alimentos slidos por la facilidad de ingestin y digestin; en los nios y recin nacidos la importancia de los alimentos fluidos y particularmente lquidos es fundamental. Cuando un alimento se procesa, el mismo est sujeto a un movimiento constante; en la prctica es muy difcil pensar en un producto que no requiera movilizacin. El conocimiento adecuado de las propiedades reolgicas de los alimentos es muy importante por numerosas razones, entre las que destacan las aplicaciones que se detallan a continuacin: - Diseo de procesos y equipos en ingeniera: el conocimiento de las propiedades de comportamiento al flujo y de deformacin de los alimentos son imprescindibles en el diseo y dimensionado de equipos tales como cintas transportadoras, tuberas, tanques de almacenamiento, pulverizadores o bombas para el manejo de alimentos. Adems, la viscosidad se utiliza para la estimacin y clculo de los fenmenos de transporte de cantidad de movimiento, calor y energa. - Evaluacin sensorial: los datos reolgicos pueden ser muy interesantes para modificar el proceso de elaboracin o la formulacin de un producto final de forma que los parmetros de textura del alimento se encuentren dentro del rango considerado deseable por los consumidores. - Obtener informacin sobre la estructura del alimento: los estudios reolgicos pueden aportarnos informacin que facilite una mejor comprensin de la estructura o de la distribucin de los componentes moleculares de los alimentos, especialmente de los componentes macromoleculares, as como para predecir los cambios estructurales durante los procesos de acondicionamiento y elaboracin a los que son sometidos. - Control de calidad: las medidas de la viscosidad en continuo son cada vez ms importantes en muchas industrias alimentarias con objeto de controlar el buen funcionamiento del proceso productivo, as como la calidad de las materias primas, productos intermedios y acabados.

REOLOGA DE LOS ALIMENTOSHISTORIADesde el punto de vista histrico el origen de la Reologa se fija en la segunda mitad del siglo XVII, poca en la que Robert Hooke e Isaac Newton dieron a conocer sus ideas acerca del slido elstico y del fluido viscoso ideales, respectivamente. En su libro la Verdadera teora de la Elasticidad, Hooke propone: Si se dobla la tensin, se dobla la deformacin.Nueve aos despus, Isaac Newton public en Philosophiae Naturalis Principia Mathematica una hiptesis asociada al estado simple del corte: La resistencia derivada de la falta de deslizamiento de las partes de un lquido es proporcional a la velocidad con que se separan unas de otras dentro de l. Esta necesidad de deslizamiento es lo que ahora se denomina Viscosidad, sinnimo de friccin interna. Dicha viscosidad es una medida de la resistencia a fluir.El trmino Reologa fue sugerido en 1929 por Eugene Cook Bingham para definir la rama de la Fsica que tiene por objeto el conocimiento de la deformacin o flujo de la materia.CONCEPTOLa Reologa es la ciencia del flujo que estudia la deformacin de un cuerpo sometido a esfuerzos externos. Su estudio es esencial en muchas industrias, incluyendo las de plsticos, pinturas, alimentacin, tintas de impresin, detergentes o aceites lubricantes. El estudio del comportamiento reolgico de los alimentos es importante en el control de la calidad industrial, las mediciones reolgicas juegan un papel primordial ya que tanto las materias primas, como los productos intermedios y finales requieren, por lo general, de mediciones de algn parmetro reolgico. Para el caso de materias primas, tales como agentesespesantesygelificantes, las mediciones de viscosidad y fuerza de gel respectivamente son necesarias para verificar si cumple con los requisitos de contratacin.SU APLICACIN EN LA INDUSTRIAOtras materias primas tales como lasfrutasyvegetalesfrescos requieren en ocasiones determinaciones de la firmeza del fruto para su tratamiento posterior. En cuanto a productos intermedios como pueden ser: pulpas de frutas, derivados del tomate y otros, las determinaciones de viscosidad y/o consistencia se encuentran normalizadas en muchas industrias.En la produccin de helado, las mediciones de la viscosidad de la mezcla son imprescindibles ya que pueden determinar los rendimientos industriales as como la textura del producto terminado.En la produccin de chocolate, las pastas fundidas y las coberturas son controladas adems por las mediciones reolgicas y de igual forma, los rendimientos y la textura del producto terminado pueden estar influenciados por el comportamiento del flujo de estos productos.Para el caso del control de la calidad del producto terminado, se conoce que la textura representa un atributo importante de calidad que puede influir en la aceptacin por el consumidor, tales son los casos de los productos crujientes: snacks, botanas, galletas, panes de corteza dura, papas fritas, etc. Otros derivados de las harinas como las panetelas, tortas, productos de repostera, deben poseer una determinada textura suave y esponjosa que resulte agradable al consumidor.Una viscosidad adecuada en los nctares de frutas, yogur batido, cremas y sopas, salsas derivados del tomate y otros productos viscosos, tambin son preferidas por el consumidor. La consistencia y untuosidad de productos grasos tales como margarina, mayonesa y mantequilla tambin resultan parmetros importantes en la calidad.PROPIEDADES REOLOGICAS DE LOS ALIMENTOSSe atribuye el uso de la palabra Reologa al profesor Crawford, quien la utilizo para definir a la ciencia del flujo. En el momento actual se acepta que la Reologa es la ciencia dedicada al estudio de la deformacin y el flujo; su desarrollo, en especial durante los ltimos aos, es notorio. Merece destacarse el trabajo del profesor Prentice, relacionado con la Reologa de productos alimentarios y su medida.Varias son las razones para determinar las propiedades reolgicas de los alimentos. Son bsicas en la ingeniera de procesos para el que disea plantas, en el clculo de requerimientos de bombeo; para establecer las dimensiones de tuberas y vlvulas; para realizar mezclas; adems, se utilizan en el clculo de operaciones bsicas con transferencia de calor, masa y cantidad de movimiento. Tambin se aprovechan para control instrumental de calidad del material crudo previo al procesamiento, de productos intermedios durante la manufactura, y de los productos finales despus de la produccin. Sirven para evaluar la calidad preferida por el consumidor por medio de las correlaciones entre las medidas reolgicas y pruebas sensoriales. Permiten elucidar la estructura o composicin de alimentos y analizar los cambios estructurales que ocurren durante un proceso.ANLISIS DE LA TEXTURA DE LOS ALIMENTOSConsiste en la investigacin de la textura por procedimientos pticos (microestructura y macro estructura) y de las sensaciones a la ingestin y al tacto (cinestticas y tctiles) condicionadas por ella, as como de la medicin instrumental del comportamiento deformacin y ruptura ante situaciones de esfuerzo que afecten al consumo.La textura de los alimentos est condicionada por la clase, la cantidad y el estado de los componentes que los constituyen.DEFORMACIONDesplazamiento relativo de las partculas de un cuerpo durante el cual el volumen, la forma o ambos resultan alterados sin que la cohesin del cuerpo sea destruida. Su magnitud y clase dependen de las propiedades reolgicas (caractersticas fsicas) del cuerpo, de su forma y de la clase de esfuerzo en dependencia de las fuerzas externas. Esfuerzos externos: fuerzas eficaces aplicadas referidas a la unidad de superficie de un cuerpo que deforman dicho cuerpo. Se representa con un vector.

Clase de deformacinExplicacin

1.elastica (desfiguracin)La alteracin es reversible de la forma por accin de fuerzas externas que llegan a la desfiguracin, cambia las distancias de las molculas o tomos sin cambios de posicin.

2. plstica( deformacin permanente )Los tomos , las molculas y partculas dispersas sucumben a un cambio de prosecucin ante la alteracin irreversible de la forma por accin de fuerzas externas

3, viscosa (flujo)Los tomos, las molculas o partculas dispersas sucumben a un cambio de prosecucin ante la alteracin irreversible de la forma por accin de fuerzas externas sin que exista un umbral de fluencia.

4.compresionSolo el volumen experimenta una disminucin, aumenta su densidad, aunque su forma no es alterada ante la alterada elstica reversible de forma del cuerpo causada por presin.

5.Expansin en volumen (dilatacin)La alteracin elstica reversible de la forma de un cuerpo cualquiera por por accin de fuerzas isotrpicas (calor) solo lleva a un aumento de volumen yA una disminucin de la densidad; no obstante, su forma no se modifica.

6.alteracion de la Forma (distorsin) La alteracin simple de la forma, ya sea elstica, plstica o viscosa, de un cuerpo por fuerzas de (de simple empuje) transcurre sin modificaciones del volumen.

VISCOSIDADLas fuerzas de atraccin que mantienen las molculas a distancias ltimas dando a los lquidos suficiente cohesin determinan que estos al fluir a travs de un tubo produzcan friccin. La resistencia que el lquido ofrece al flujo se denomina viscosidad. Los lquidos tienen coeficientes de viscosidad invariablemente ms altos que los gases. Como qued establecido, la viscosidad de los gases aumenta con la temperatura y es independiente de la presin. En cambio la viscosidad de los lquidos disminuye a medida que aumenta la temperatura y decrece la presin.En el anlisis del fenmeno se establece que la velocidad con la que las capas de un lquido fluyen aumente a medida que crecen las distancias de las etapas del lquido en direccin normal a las paredes del conducto.Cuando una capa infinitesimal dz del lquido fluye con velocidad uniforme en relacin a una capa adyacente, se origina una fuerza tangencial F que es proporcional al rea A de la capa y a la gradiente dv/dz, medida en direccin normal a la del flujo del lquido. En tal caso

Done es un coeficiente de proporcionalidad que se denomina viscosidad.

CLASIFICACIN REOLGICA DE ALIMENTOS FLUIDOS1.- Flujo Newtoniano: Es un fluido cuyaviscosidadpuede considerarse constante en el tiempo. Los fluidos newtonianos son uno de los fluidos ms sencillos de describir. La curva que muestra la relacin entre elesfuerzoocizallacontra suvelocidad de deformacines lineal. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es elaguaen contraposicin al pegamento, lamielo losgelesysangreque son ejemplos defluido no newtoniano.Un buen nmero de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presin y temperatura: elaire, elagua, lagasolina, elvinoy algunos aceites minerales.Matemticamente, el rozamiento en un flujo unidimensional de un fluido newtoniano se puede representar por la relacin:

Donde: Es la tensin tangencial ejercida en un punto del fluido o sobre una superficie slida en contacto con el mismo, tiene unidades detensinopresin([Pa]).

Es la viscosidad del fluido, y para un fluido newtoniano depende slo de la temperatura, puede medirse en [Pas] o [kps/cm2].Es el gradiente de velocidad perpendicular a la direccin al plano en el que estamos calculando la tensin tangencial, [s1].

2.- Flujo no Newtoniano: Es aquel fluido cuyaviscosidadvara con la temperatura y latensin cortanteque se le aplica. Como resultado, un fluido no newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de unfluido newtoniano.Aunque el concepto de viscosidad se usa habitualmente para caracterizar un material, puede resultar inadecuado para describir el comportamiento mecnico de algunas sustancias, en concreto, los fluidos no newtonianos. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedadesreolgicas, propiedades que tienen que ver con la relacin entre el esfuerzo y lostensores de tensionesbajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones deesfuerzo cortanteoscilatorio.Un ejemplo barato y notxicode fluido no newtoniano puede hacerse fcilmente aadiendoalmidn de mazen una taza deagua. Se aade el almidn en pequeas proporciones y se revuelve lentamente. Cuando la suspensin se acerca a la concentracin crtica es cuando las propiedades de este fluido no newtoniano se hacen evidentes. La aplicacin de una fuerza con la cucharilla hace que el fluido se comporte de forma ms parecida a un slido que a un lquido. Si se deja en reposo recupera su comportamiento como lquido. Se investiga con este tipo de fluidos para la fabricacin de chalecos antibalas, debido a su capacidad para absorber la energa del impacto de un proyectil a alta velocidad, pero permaneciendo flexibles si el impacto se produce a baja velocidad.Un ejemplo familiar de un fluido con el comportamiento contrario es lapintura. Se desea que fluya fcilmente cuando se aplica con el pincel y se le aplica una presin, pero una vez depositada sobre el lienzo se desea que no gotee.

IMPORTANCIA DE LA REOLOGIA EN LA INVESTIGACION Y EN EL PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS.Existen varios campos en los que se observa la importante participacion del conocimiento reologico: Calculos en ingenieria de procesos en donde se involucren diversos equipos. Ejemplo: Bombas, extrusores, mezcladores, homogenizadores, intercambiadores de calor, tuberias, etc. Formulacion para el desarrollo de productos. Control de calidad en productos intermedios y finales: este control se realiza en la propia linea de produccion. Es determinante para la aceptacion de productos como papas fritas, cereales, quesos, aperativos, yogures, dulces, chocolates, cremas, etc. Estudio de vida en anaquel. Evaluacion de la textura del alimento mediante la correlacion con datos sensoriales. Estudio de la textura y consistencia de productos alimenticios: dichas propiedades son muy importantes a la hora de que un producto sea del agrado del consumidor. Produccion de pegamentos: el estudio de su plasticidad, de la forma de fluir dentro del recipiente que lo contiene, etc. Produccion de pinturas: una pintura debe ser esparcidad de forma facil pero sin que escurra. Produccion de productos cosmeticos y de higiene corporal: la duracion de una laca sobre el pelo, la distribucion de la pasta de dientes por toda la boca, la forma de como se esparse una crema, etc. Todas estas caracteristicas se estudian on la reologia para obtener mayor eficacia del producto. Produccion de medicamentos: se estudia su estabilidad quimica, su tiempo de caducidad y su facilidad de extrusion, entre otras. Carcterizacion de elastomeros y de polimeros tipo PVC. Estabilidad de emulsiones y suspensiones. Carcterizacion de metales (en situaciones de elvada temperatura), y de cristales liquidos. Caracterizacion de gasolina y otros tipos de hidrocarburos. Control de sustancias que sean transportadas a lo largo de un recipiente cilindrico (para evitar la reopexia). Estudio del magma en vulcanologia: cuanto mas fluido sea el magma mas tendencia va a tener el volcan a que provoque una erupcion.

IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO REOLOGICO DE LOS ALIMENTOSLas razones que justifican el estudio del comportamiento reolgico de los alimentos son las siguientes:1. Contribuye al conocimiento de la estructura y es una herramienta complementaria a las tcnicas usualmente utilizadas para estos estudios. As, por ejemplo existe cierta relacin entre el tamao y la forma molecular de las sustancias en disolucin y suviscosidad, as como entre el grado de entrecruzamiento de lospolmerosy suelasticidad. Por otra parte, a travs de las mediciones de viscosidad de dispersiones de polmeros, pueden realizarse determinaciones de la masa molecular de estos.2. LaReologapresta una preciosa ayuda en el diseo de equipos y procesos de la industria como son los casos de sistemas de bombas y tuberas. Adems durante los procesos de concentracin y evaporacin, la viscosidad es un parmetro crtico que es necesario tener en cuenta para lograr mejoras en la eficiencia de los mismos. Los sistemas de mezcla y agitacin, tambin requieren de los datos de los parmetros reolgicos para los clculos energticos y diseos de reactores.3. En el control de la calidad industrial. Para el caso de la industria panadera, las mediciones de las caractersticas reolgicas de la harina utilizada es de suma importancia, en este caso se evalan entre otras, la dureza, grado de gelatinizacin de los almidones, extensibilidad de la masa y otras propiedades. En esta industria, las mediciones de la plasticidad y de las grasas utilizadas son imprescindibles, pues determinan las caractersticas texturales del producto final.CONCLUSIONLa Reologa ha sido muy importante y lo seguir siendo para el desarrollo de mltiples industrias, como por ejemplo la industria farmacutica y alimentaria, as que es de gran relevancia un estudio minucioso de esta. BIBLIOGRAFIA http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/Fundamentos%20de%20Reologia.pdf http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r46636.PDF MORGADO H. R. (2002). Reologa y Textura de Alimentos Dirigido a la Industria del Chocolate. Centro de Documentacin e Informacin Cientfico-Tcnica Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia. http://www.ecured.cu/index.php/Reolog%C3%ADa_de_los_alimentos RAMIREZ N. J.; (2006). Introduction a la Reologa de los alimentos. Primera Edicion. Editorial Reciteia. Cali- Colombia. Pag 1-46.

Ao de la Promocin de la Industria Responsable y del Compromiso Climtico

UNIVERSIDAD NACIONAL INTERCULTURAL DE LA AMAZONIA

Facultad de Ingeniera y Ciencias AmbientalesDepartamento acadmico de Ingeniera Agroindustrial

REOLOGA

Docente: Ing. Iris Ruiz YanceCurso: Anlisis de productos agroindustrialesApellidos y nombres: Rodriguez Guevara Greysi Lizeth Chota Icahuate Jheny Dvila Lzaro Esther JohanaFecha de entrega: 31-07-2014

Yarinacocha - Per