Comportamiento reologico de cremas

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UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE
Facultad de Ciencias Agrarias Escuela de Ingeniería en Alimentos

Caracterización del comportamiento reológico de sopa crema orientada a control de calidad

Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al grado de Licenciado en Ingeniería en Alimentos

PROFESOR PATROCINANTE

Emilio Teixidó Molló Químico Instituto de Ciencia y Tecnología de losAlimentos

PROFESOR COPATROCINANTE

Whilelm Heimlich Mimica Químico Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos

PROFESOR INFORMANTE

Kong Shun Ah-Hen Ingeniero en Alimentos. Doctor en Ingeniería Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos

AGRADECIMIENTOS

ü A los profesores W. Heimlich, E. Teixidó y K. S. A-Hen por su valiosa ayuda y orientación en este trabajo. ü A losprofesores Fernando Asenjo y Marcia Rojas por su importante apoyo técnico. ü A Helena Buira de Fungilab S.A. España, por confirmar con su personal técnico que su equipo Visco Star R es 100% comparativo al modelo RVT de Brookfield Inc. ü A Jessica Hurtado de Arquimed por enviar apoyo logístico como representantes en Chile de Brookfield Inc. ü A David DiCorpo de Brookfield Engineering Laboratoriesde USA, por su apoyo técnico. ü A los señores Antonio Guerrero del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Sevilla, España y James F. Steffe, Ph.D., P.E. Professor of Food Process Engineering. Michigan State University, por su colaboración con respecto al método MITSCHKA y por su orientación y ayuda en la investigación. ü Al Sr. Carlos Melendez de Precisión Hispana S.A.,representantes en Chile de Haake, por su apoyo con material complementario. ü A todas aquellas personas que directa o indirectamente han colaborado con su apoyo moral, técnico o pedagógico en el presente trabajo.

A mis padres, Valeria y Fernando, y a mi esposa Paola.

I

INDICE DE MATERIAS

Capítulo 1 INTRODUCCION

Página 1

2 2.1 2.1.1

REVISION BIBLIOGRAFICA Descripción del productoestudiado Descripción general de elaboración de cremas de arvejas o lentejas

3 3

4

2.1.2

Importancia social y tecnológica del alimento fabricado por extrusión 5

2.1.3

Características reológicas del almidón y proteínas en alimentos 7 12

2.2 2.3

Importancia de la reología en la industria alimenticia Tratamiento psicológico y reológico en la evaluación del comportamiento mecánico13 13 16 17 18 20 20 21 21 21 22

2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.2.1 2.4.2.2 2.4.2.3 2.4.3 2.4.3.1 2.4.3.2 2.5

Clasificación reológica de los fluidos Fluidos newtonianos Fluidos no-newtonianos independientes del tiempo Ley de potencia: fluidos pseudoplásticos y dilatantes Cuerpo plástico de Bingham Herschel-Bulkley Fluidos no-newtonianos dependientes del tiempo Fluidos Tixotrópicos Fluidos ReopécticosLas constantes reológicas fundamentales

II

2.5.1

Determinación de las constantes reológicas fundamentales, K y n, con viscosímetros rotacionales y el método MITSCHKA 24 27

2.5.2 2.6

Esfuerzo cortante límite y métodos de determinación Modelos predictivos de esfuerzo de corte y viscosidad aparente en función de la temperatura

28

3. 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1

MATERIAL YMETODO Ubicación y duración de la etapa experimental Materiales Equipos y elementos utilizados en el estudio Origen de las muestras y técnica de muestreo Métodos Descripción del método MITSCHKA para la obtención de las funciones de viscosidad

30 30 30 30 31 31

32

3.3.2

Desarrollo de programa computacional para el cálculo de las funciones de viscosidad con el método MITSCHKA y de lasconstantes reológicas de fluidos pseudoplásticos 33 34

3.3.2.1 3.3.2.2

Características del programa computacional “Reocal” Descripción de la línea de flujo del programa computacional “Reocal”

35 41 43 45

3.3.3 3.4 3.5

Protocolo de reconstitución de muestras y análisis reológico Descripción de los experimentos realizados Análisis estadístico de resultados

4 4.1

PRESENTACION Y...
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