Modelos reologicos

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1. Modelos reológicos

Para una mayor comprensión de los problemas que se plantean en el estudio de las propiedades reológicas de los alimentos, se presenta a continuación una clasificación de los diversos alimentos fluidos más habituales según su comportamiento reológico.

La bibliografía es abundante en lo referente a la clasificación de los fluidos alimentarios (Holdsworth, 1971; Muller,1973; Rao, 1977b; Barbosa-Cánovas et al., 1993).

De modo general, la mayoría de los autores, coinciden al hacer una primera clasificación entre alimentos newtonianos y no newtonianos, según su comportamiento reológico siga o no la ley de Newton de la viscosidad. Además, existen alimentos en los que su comportamiento depende del tiempo de actuación del esfuerzo realizado sobre ellos.Finalmente, existe otro

grupo de alimentos que se comportan como fluidos viscosos y sólidos elásticos a la vez, son los fluidos viscoelásticos.

Así, la clasificación de los fluidos alimentarios según su comportamiento reológico puede establecerse de la siguiente forma:

- Fluidos newtonianos.

- Fluidos no newtonianos.

- Independientes del tiempo- Plásticos de Bingham

- Seudoplásticos

- Dilatantes

- Dependientes del tiempo

- Fluidos tixotrópicos

- Fluidos reopécticos

- Fluidos viscoelásticos
1.2.1 Fluidos newtonianos

Los fluidos newtonianos son llamados así después de queIsaac Newton describiera el flujo viscoso. El fluido newtoniano no posee propiedades elásticas, es incompresible, isotrópico y carente de estructura y, como el sólido de Hooke, no existe en la realidad. Sin embargo, muchos líquidos reales muestran un comportamiento newtoniano en un amplio rango de esfuerzos cortantes. Estos líquidos son a los que los reólogos se refieren como “líquidos newtonianos”(Muller, 1973).

El comportamiento reológico de un fluido newtoniano se ilustra en la Figura 1–2, en la que un fluido está contenido en entre dos placas paralelas. La placa superior es obligada a moverse con una velocidad v, relativa con respecto a la placa inferior, esta fuerza es debida a la aplicación de una fuerza cortante F por unidad de área (se considera que los efectos de borde sondespreciables) o lo que es lo mismo, un esfuerzo cortante o tensión de cizalladura, g. Las capas del fluido en contacto con las placas se considera que se mueven a la misma

velocidad que la superficie con la que están en contacto, lo que supone que no tiene lugar deslizamiento en las paredes. Entonces el fluido se comporta como una serie de capas paralelas, o láminas, cuyas velocidades sonproporcionales a su distancia a la placa inferior.

Así, el comportamiento reológico de los fluidos ideales o newtonianos puede describirse mediante la ley de Newton de la viscosidad, que viene expresada por la ecuación:

g=Mý (2)
que indica que cuando un fluido es sometido a un esfuerzo cortante, g, existe una proporcionalidad directa entre alvelocidad de deformación o gradiente de velocidad, ý, que sufre el fluido y dicho esfuerzo cortante. Esta constante de proporcionalidad, M,es el llamado coeficiente de viscosidad, viscosidad dinámica o simplemente viscosidad (Charm, 1960).

En este tipo de fluidos la viscosidad sólo depende de la temperatura y composición, siendo independiente del tiempo, de la velocidad de deformación y de lahistoria previa del fluido (Rao, 1977b).

Un número limitado de alimentos muestran características de flujo ideal, entre los que se encuentran algunos tan importantes fisiológicamente como el agua, nutritivamente como la leche y económicamente como las bebidas refrescantes.

Son muchos los autores que, como resultado de sus investigaciones, atribuyen un comportamiento casi newtoniano a...
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