Informe N°04 - Comportamiento Reologico Del Zumo de Pera PDF

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES REOLOGICAS DEL ZUMO DE PERA A DIFERENTES CONCENTRACIONES  Huaraccallo Mamani, Mamani, G.; Laura Chura, E.; E.; Llampi Chavez, P.; P.; Macias Quispe, E.; E.; Quispe Cala, N.; Q Quispe uispe Mamani, G.; Quispe Ticona, D.; Tipo Cusi, L.; Yucra Chambi, W.; Yucra Ramos, Y. RESUMEN En el presente trabajo se analizó el comportamiento reológico del zumo de pera con la guía de artículos científicos

 publicados en elsevier, donde se calculó la viscosidad experimentalmente a diferentes concentraciones de 70;65;60;55;50;45;40 y 30 °Brix, donde se utilizó la ley de newton y el modelo exponencial (dependiente de “R 2”) para  poder calcular la viscosidad a diferentes concentraciones (°Brix), el zumo estudiado presenta un comportamiento newtoniano porque las líneas de tendencia muestran un gráfico lineal, interpretando la tabla de datos se llega a la conclusión de que la viscosidad actúa directamente proporcional proporcional con los °Brix, a medida que aumenta la concentración también la viscosidad aumentara, e inversamente. Palabras clave: newtonianos, viscosidad, zumo de pera y °Brix. I. 

INTRODUCCION

La reología de fluidos alimenticios es por tanto una valiosa herramienta de ingeniería de procesos, sobre todo en las operaciones unitarias que implican transferencia de calor y cantidad de movimiento. (Ciro Velásquez, 2006). Los zumos tienen importancia industria de  procesamiento de gran frutas. Debido aenlala variedad de características organolépticas que pueden transferir, por sus propiedades nutricionales y por la cantidad de compuestos funcionales que pueden aportar cada vez son más utilizados en la formulación nuevos productos. Durante su procesamiento, los zumos son sometidos a diferentes operaciones, como el transporte a través de tuberías, el almacenamiento en frio o congelación y la concentración. Esta última operación se realiza con el fin de disminuir costes de transporte y aumentar su vida útil. Los zumos son concentrados usualmente por evaporación. Sin embargo, en las primeras etapas de concentración se están utilizando también técnicas de membrana. Debido a las altas temperaturas de proceso, en la evaporación se deterioran los componentes termo sensibles y las propiedades organolépticas del zumo.(Ruiz et al., 2010) Los estudios de modelamiento sobre el zumo de frutas de la formación de color y la definición del comportamiento reológico, considerados en la presente revisión, orientan a la conclusión de la existencia de una cinética de cero y  primer orden respectivamente, siendo los factores que más influyen sobre las reacciones principalmente de Maillard; temperatura, la presencia de aminoácidos, la actividad de agua y el pH, mientras que el comportamiento reológico se ve afectado por la temperatura, concentración de sólidos y el tamaño de las  partículas que se encuentran en el zumo de frutas . (Damian, 2010) El comportamiento reológico de zumos frutas está influenciado pordesulacomposición, consecuencia, dependerá tanto naturaleza deylaen fruta con que se elaboran, como de los tratamientos que se hayan

realizado en sus procesos de elaboración. Lo expuesto,  pone de manifiesto la importancia de conocer la evolución de las propiedades de flujo de estos alimentos líquidos o semilíquidos durante los procesos de concentración y bombeo en instalaciones industriales, además de otras operaciones, como el tamizado, desairado, mezclado y tratamientos térmicos diversos, entre otros (Ernesto, 2012) Los objetivos de este presente trabajo son: - 

Determinar el comportamiento reológico del zumo de pera a distintas concentraciones (°Brix)

- 

Identificar cual modelo exponencial o potencial se adapta mejor para determinar la viscosidad del zumo de pera a una determinada concentración(°Brix) II. 

METODOLOGIA

En este laboratorio se desarrollará el análisis de los datos sobre la influencia de la concentración en la formulación y desarrollo de una bebida jugo de pera. Se analizará artículos científicos publicados en Elsevier, los datos serán evaluados con la hoja de cálculo Excel. Tabla 1. datos obtenidos de la relación de la temperatura y concentración (zumo de pera). °Brix

Ecuaciones

70

y = 0.2332x - 0.5588

65

y = 0.0736x - 0.4854

60

y = 0.0413x - 0.1693

55

y = 0.0192x - 0.4449

50

y = 0.0129x - 0.3193

45

y = 0.0078x - 0.1295

40

y = 0.0051x - 0.2801

30

y = 0.0028x - 0.245

Fuente: Elaboración propia.

 

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Fórmula para calcular la viscosidad según la ley de newton: σ

=

µ × γ    

Modelo Potencial b

η   = a × (C )  

Modelo Exponencial η   = a × exp(b.C )  

RESULTADOS

Tabla 2. Comportamiento reológico del Zumo de Pera de distinta concentración a 25°C  velocidad de def. 5.41 8.66 …

Ecuaciones

R 2

Viscosidad

70 y = 0.2332x - 0.5588 65 y = 0.0737x - 0.5734 60 y = 0.0413x - 0.1693 55 y = 0.0192x - 0.4449 50 y = 0.0129x - 0.3208 45 y = 0.0078x - 0.1295 40 y = 0.0051x - 0.2801 30 y = 0.0028x - 0.245 Fuente: Elaboración propia. 

0.9998 0.9999 1 0.9995 0.9995 0.9989 0.9961 0.986

0.2332 0.0737 0.0413 0.0192 0.0129 0.0078 0.0051 0.0028

Gráfica 2. Relación concentración(°Brix).

viscosidad(pa*s)

°Brix

R ” para poder calcular la Modelos dependientes de “ de “R  viscosidad a diferentes concentraciones (°Brix)

III. 

Tabla 3. Valores de viscosidad (Y) a diferentes concentraciones

30° Brix 0 0 …

40° Brix 0 0 …

1384.96 3.38 6.41 2769.92 7.83 14.06 Fuente: Elaboración propia. 

65° Brix 0 0 …

… … … …

… …

70° Brix 1.25 1.78 …

101.46

Gráfica 1.Comportamiento reológico del zumo de pera 

entre

Vs

VISCOSIDAD_CONCENTRACION 0.25

    )    S  .    a 0.2    P     (    D0.15

y = 7E-05e0.1074x R² = 0.955

   A    D    I 0.1    S    O0.05    C    S    I 0    V

y = 7E-11x4.9569 R² = 0.8906 0

20

40

60

80

CONCENTRACION (°Brix)

ZUMO A 25°C Y A =/ CONCENTRACIONES

Fuente: Elaboración propia.  700

Interpretación: A medida que los grados Brixº se reduce, la viscosidad también se reduce y asi contrariamente. Ecuación exponencial para predecir la viscosidad a cualquier temperatura: 

600     )    a500    P     (   400    O    Z    R300    E    U    F200    S    E

 =   ∗ (   ∗ ) 

100 0 -100 0

1000

2000

3000

GRADIENTE(S-1) 30 Brix

40 Brix

45 Brix

50 Brix

55 Brix

60 Brix

Modelo potencial: y = 7E-11x4.9569 Modelo exponencial: y = 7E-05e0.1074x Se identifica el modelo que más se ajusta, en este caso se usa el modelo “Exponencial”. VISCOSIDAD a 75 °Brix a 7,00E-05  b 0,1074 Viscosidad 0,220465223

Fuente: Elaboracion propia. 

 =7,00E-05*exp (0,1074*75)

Interpretacion:  las lineas de tendencia obtenidas mostraron un corportamiento corportamiento tipico del producto , el zumo de la pera es un fluido newtoniano por que empiezan desde su origen, por mas que tengan concentraciones elevadas siguen siendo newtonianos.

 = 0,2204 0,2204652 65223 23 

Ley de newton, para hallar la viscosidad:

 =   ∗  

Interpretación:  Con una concentración de 75 °Brix y utilizando el modelo exponencial la viscosidad resultante es  = 0,2204 0,2204652 65223 23 

 

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IV. 

CONCLUSIONES

Se determinó el comportamiento reológico del zumo de  pera en diferentes concentraciones 70;65;60;55;50;45;40 y 30 (°Brix), utilizando la ley de newton, el zumo estudiado presenta un comportamiento newtoniano  porque las las líneas de tendencia muestran un gráf gráfico ico lineal.  Se determinó la viscosidad del zumo de pera a 75 °Brix el cual nos dio como resultado  = 0,2 0,2204 204652 65223 23, utilizando el modelo exponencial ya que este fue el que mejor se adaptó, presentando el valor de R 2 más próximo a 1, las Ecuaciones exponencial y potencial se utilizan para predecir la viscosidad a una determinada concentración. V. 

DISCUSIONES

Según Talens Oliag, Pau, indica que: Además de afectar a la viscosidad e índice de consistencia, la concentración también puede afectar el umbral de fluencia, haciendo que aumente su valor al incrementarse la concentración. Al disminuir la concentración puede incluso desaparecer el umbral de fluencia, pasando el comportamiento del fluido de plástico a pseudoplástico. En relación al índice de comportamiento al flujo, hay trabajos en los que la concentración no le afecta, mientras en otros se observa que un aumento de la concentración disminuye su valor. Según Ruiz et al. (2010), sus análisis de cuantificación de los azúcares en los zumos de fruta estudiados se obtuvieron como resultado un alto contenido de d e sacarosa en el zumo de melocotón (55,70 %) en comparación con los zumos de pera y manzana. El zumo de manzana ensayado presenta el mayor % de fructosa (62,00 %) mientras que el zumo de pera ensayado es el de menor contenido en sacarosa (8,50 %). Comparo que a igualdad concentración y temperatura, la viscosidad de las soluciones de sacarosa es mayor que la viscosidad de glucosa y fructosa Según (Raventós et al., 2007; Telis et al. 2007); la mayor  proporción en sacarosa del zumo de melocotón podría explicar su mayor viscosidad respecto a los zumos de manzana y pera. Comparando los resultados con el tema trabajado que es el zumo de pera que debe presentar mayor viscosidad por presentar sacarosa. Según los resultados obtenidos, llega a 70 °Brix posee una viscosidad de 0.2332, llegamos a la conclusión de que si  presenta alto contenido de °Brix (Azucares) aumenta la viscosidad de zumo de pera.

VI. 

Ciro

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Velásquez, H. J. (2006). REOLOGiA DE FLUIDOS Y SU APLICACION EN EL AREA DE LOS ALIMENTOS. UNIVERSIDAD  NACIONAL DE COLOMBIACOLOMBIA- SEDE ME MEDELLiN  DELLiN , 88. Retrieved from http://bdigital.unal.edu.co/57124/1/hectorjoseciro velasquez.2006.pdf

Citra Kunia putri dan trisna insan Noor, 2011. (2013). LA REOLOGIA.  Analisis Pendapatan Dan Tingkat Kesejahteraan Rumah Tangga Petani, Petani, 53(9), 53(9), 1689–1699. Edith A., Vila, José L., Ninamango y Lidia, Berroca, (2016). Purpose of heat and concentration in water melon JUICE (Citrullus lanatus) reological  properties Raventós, M., Hernández, E., Auleda, J.M., Ibarz, A. (2007). Concentration of aqueous sugar solutions in a multi-plate cryoconcentrator. Journal of Food Enginee- ring 79,577-585. Ruiz,Y., Sánchez, J., Hernández, E., Auleda, J. M., & Raventós, M. (2010). Viscosidad de zumos comerciales de melocotón, manzana y pera a temperatures cercanas a la congelación.  Afinidad , (546), 114–118. 67 (546), Telis, V. R. N., Telis-Romero, J., Mazzotti, H. B., & Ga bas, A. L. (2007). Viscosity of aqueous carbohydrate solutions at different temperatures and concentrations. International Journal of Food Properties 10, 185 − 195.   Damian, M. ( 2010). Modelamiento de la cinética de reacciones del pardeamiento no enzimático y el comportamiento reológico, en el proceso térmico de jugo de frutas. España. Ernesto, M. P. (2012). Comportamiento de flujo y caracterización fisicoquímica de pulpas de durazno. Argentina.