caracterización reológica de mayonesa formulada con fibra de trigo

UNIVERSIDAD DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACÉUTICAS
DEPTO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS Y TECNOLOGÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE INGENIERÍA DE PROCESOS
Profesor Patrocinante:
Directores de Memoria:
Eduardo Castro Montero
Eduardo Castro Montero
Ingeniero Civil de Industrias Mención Química
Magister en Ciencia de los Alimentos
Departamento de Ciencia de los
Alimentos y Tecnología Química
Ingeniero Civil de Industrias Mención Química
Magister en Ciencia de los Alimentos
Departamento de Ciencia de los
Alimentos y Tecnología Química
Luis Puente Díaz
Ingeniero en Alimentos
Doctor en Ciencias de los Alimentos
Departamento de Ciencia de los
Alimentos y Tecnología Química
CARACTERIZACIÓN REOLÓGICA DE MAYONESA
FORMULADA CON FIBRA DE TRIGO
CATALINA FRANCISCA VALENZUELA ABARZÚA
MEMORIA PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO EN ALIMENTOS
Santiago de Chile, 2010
AGRADECIMIENTOS
A mi familia y pololo, por su cariño y apoyo incondicional. Por ser fundamentales
en mi vida. Gracias mamá, papá, Luis Eduardo, Macarena, Benjamín y Nicolás.
A mi profesor y director de memoria, Sr. Eduardo Castro, por entregarme las
herramientas para desarrollarme académicamente durante mi carrera, por su
confianza en mi trabajo, y por su interés y consejos entregados para mi futura
formación profesional y personal.
A mi director de memoria Sr. Luis Puente por su apoyo y guía profesional.
A los profesores que me acompañaron durante mi carrera, en especial a José
Romero, Alicia Rodríguez y Paz Roberts, por la formación entregada en sus
respectivos temas, ayuda y cariño.
A mis amigos y compañeros de carrera, en especial a Claudia y Pamela, por el
tiempo dedicado en el laboratorio.
A Don Carlos y Don Manuel, por la ayuda entregada en las tareas del laboratorio.
A Don Julio y Srta. Ilse por su disposición en la biblioteca de la facultad.
A la empresa Gutland S.A., en especial al profesor Jorge Guzmán, por su apoyo
técnico y donaciones de materias primas y aditivos para la realización de este
trabajo.
A los jueces del panel de evaluación sensorial.
ÍNDICE GENERAL
AGRADECIMIENTOS
i
ÍNDICE GENERAL
ii
ÍNDICE DE TABLAS
iv
ÍNDICE DE FIGURAS
v
ÍNDICE DE ANEXOS
vi
NOMENCLATURA
viii
RESUMEN
ix
ABSTRACT
x
1.
INTRODUCCIÓN
1
2.
MARCO TEÓRICO
3
2.1.
EMULSIONES
3
2.2.
MAYONESA
4
2.2.1.
MATERIAS PRIMAS
5
2.2.1.1.
ACEITE
5
2.2.1.2.
HUEVO
5
2.2.1.3.
VINAGRE
6
2.2.1.4.
CONDIMENTOS
6
2.2.1.4.1.
2.2.1.5.
2.3.
MOSTAZA EN POLVO
GOMA GUAR
SUSTITUTOS GRASOS
2.3.1.
2.4.
FIBRA DE TRIGO
REOLOGÍA
6
6
7
8
10
2.4.1.
MATERIALES TIEMPO-DEPENDIENTES
10
2.4.2.
COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE FLUIDOS
11
2.4.3.
RETROEXTRUSIÓN
11
2.4.4.
REOLOGÍA DE MAYONESAS
12
3.
3.1.
OBJETIVOS
JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO
13
13
3.2.
OBJETIVOS GENERALES
13
3.3.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
13
4.
MATERIALES Y MÉTODOS
4.1.
MATERIALES
14
14
4.1.1.
INGREDIENTES
14
4.1.2.
EQUIPOS
14
4.2.
MÉTODOS
15
4.2.1.
PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS
15
4.2.2.
ANÁLISIS REOLÓGICOS
17
4.2.2.1.
ENSAYOS PRELIMINARES
17
4.2.2.2.
ANÁLISIS REOLÓGICOS
18
4.2.2.3.
PROCESAMIENTO DE DATOS
18
4.2.3.
MODELACIÓN REOLÓGICA DE LAS MAYONESAS
21
4.2.4.
ANÁLISIS DE TEXTURA
22
4.2.4.1.
4.2.4.2.
FUNCIONAMIENTO MECÁNICO DEL EQUIPO DURANTE
LA PRUEBA DE RETROEXTRUSIÓN.
22
PRUEBA DE RETROEXTRUSIÓN
22
4.2.5.
DETERMINACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE LA MAYONESA
23
4.2.6.
EVALUACIÓN SENSORIAL
24
4.2.7.
ANÁLISIS DE MICROESTRUCTURA
24
4.2.8.
ANÁLISIS ESTADÍSTICOS
25
RESULTADOS Y DISCUSIONES
26
5.
5.1.
FORMULACIÓN
26
5.2.
ANÁLISIS REOLÓGICOS
27
5.3.
MODELACIÓN DEL COMPORTAMIENTO REOLÓGICO
33
5.4.
ANÁLISIS DE TEXTURA
35
5.5.
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
37
5.6.
EVALUACIÓN SENSORIAL
39
5.7.
ANÁLISIS DE MICROESTRUCTURA
43
6.
CONCLUSIÓN
46
7.
BIBLIOGRAFÍA.
47
8.
ANEXOS
51
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Formulación de las mayonesas.
26
Tabla 2. Valores de esfuerzo umbral promedio, para cada muestra.
28
Tabla 3. Parámetros del modelo de Herschel-Bulkley de las muestras de
mayonesa.
33
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Diagrama de bloques elaboración de mayonesa.
16
Figura 2. Rotores testeados en el análisis preliminar.
17
Figura 3. Esfuerzo versus tiempo a velocidad de cizalla constante.
27
Figura 4. Curva de flujo de cada una de las muestras.
29
Figura 5. Tixotropía (mPa/s) de las muestras de mayonesa.
30
Figura 6. Histograma de módulo de almacenamiento (G’) y módulo de
pérdida (G’’).
31
Figura 7. Histograma de análisis de textura, para firmeza y cohesividad.
35
Figura 8. Histograma de análisis de textura, para consistencia y viscosidad.
36
Figura 9. Histograma del porcentaje de estabilidad de las muestras de mayonesa. 37
Figura 10. Histograma de Test Descriptivo.
39
Figura 11. Gráfico radial del perfil descriptivo, para cada una de las muestras.
41
Figura 12. Microscopía óptica de las muestras de mayonesa.
44
Figura 13. Microscopía óptica de la fibra de trigo.
45
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO 1.
Ficha Técnica: Fibra de trigo
51 ANEXO 2.
Análisis reológicos.
52 ANEXO 2.1.1. Esfuerzo de cizalla versus tiempo
52 ANEXO 2.1.2. ANOVA simple - Esfuerzo de cizalla por muestra
53 ANEXO 2.2.1. Esfuerzo umbral de cizalla
54 ANEXO 2.2.2. ANOVA simple- Esfuerzo umbral de cizalla por muestra
55 ANEXO 2.3.1. Esfuerzo de cizalla versus velocidad de cizalla
56 ANEXO 2.3.2. ANOVA simple - Esfuerzo de cizalla por muestra
57 ANEXO 2.3.3. ANOVA simple - Velocidad de cizalla por muestra
58 ANEXO 2.4.1 Tixotropía.
59 ANEXO 2.4.2. ANOVA simple – Tixotropía por muestra
60 ANEXO 2.5.1. Módulo de almacenamiento y módulo de pérdida.
61 ANEXO 2.5.2. ANOVA simple - G' por muestra
62 ANEXO 2.5.3. ANOVA simple - G'' por muestra
63 ANEXO 3.
64 Modelación del comportamiento reológico.
ANEXO 3.1. Resultados parámetros del modelo Herschel-Bulkley
64 ANEXO 3.2. ANOVA simple- Esfuerzo umbral por muestra.
65 ANEXO 3.3. ANOVA simple- Índice de comportamiento de flujo por muestra.
66 ANEXO 3.4. ANOVA simple- Coeficiente de consistencia por muestra.
67 ANEXO 4.
68 Análisis de textura.
ANEXO 4.1. Resultados análisis de textura.
68 ANEXO 4.2. ANOVA simple - Firmeza por muestra
69 ANEXO 4.3. ANOVA simple - Cohesividad por muestra
70 ANEXO 4.4. ANOVA simple - Consistencia por muestra
71 ANEXO 4.5. ANOVA simple - Viscosidad por muestra
72 ANEXO 5.
73 Estabilidad de la mayonesa
ANEXO 5.1. Resultados análisis de estabilidad.
73 ANEXO 5.2. ANOVA simple - % Estabilidad por muestra
74 ANEXO 6.
Evaluación sensorial
75 ANEXO 6.1. Ficha de evaluación de mayonesa
75 ANEXO 6.2. Resultados puntajes sensoriales
77 ANEXO 6.3. Resultados análisis estadísticos: ANOVA –Multifactorial.
78 NOMENCLATURA
ẏ
: Velocidad de cizalla, (s-1).
K
: Coeficiente de consistencia, (mPa sn)
σ
: Esfuerzo de cizalla, (mPa).
σo
: Umbral de fluencia, (mPa).
n
: Índice de flujo (adimensional).
N
: Revoluciones por minuto, (rpm).
M
: % de torque.
κσ
: Factor de conversión dependiente del número de rotor utilizado.
M
: Constante adimensional, dependiente de la capacidad
de torque del instrumento.
G'
: Módulo de almacenamiento (mPa).
G'' : Módulo de pérdida (mPa).
RESUMEN: “CARACTERIZACIÓN REOLÓGICA DE MAYONESA FORMULADA
CON FIBRA DE TRIGO”.
Se realizó un estudio sobre la aplicación de fibra de trigo en la formulación de
mayonesa, con o sin goma guar. El aceite fue parcialmente sustituido por la fibra
de trigo, en diferentes concentraciones. La fórmula base, de la cual se realizaron
las modificaciones, fue utilizada como control de los experimentos. Se realizaron
análisis reológicos, de textura, sensoriales y microestructurales.
Todas las muestras de mayonesa preparadas en este estudio exhibieron
un
comportamiento adelgazante y la presencia de un umbral de fluencia. Se
caracterizaron las propiedades viscoelásticas de las muestras de mayonesa y se
observó que todas las muestras exhibieron propiedades de geles débiles. La
magnitud de los módulos de almacenamiento y de pérdida fue afectada por la
concentración de fibra y por la presencia de goma guar. En cuanto a la textura, la
muestra con 2,3% de fibra de trigo y con 0,02% de goma guar mostró valores de
textura similares a la fórmula base. La evaluación sensorial demostró que las
mayonesas sustituidas con 2,3% de fibra de trigo, con o sin goma guar, fueron las
muestras más aceptables. La estabilidad de las muestras de mayonesas se
mejoró con la adición de fibra de trigo, en todos los casos. El análisis de
microestructura mostró gotas grandes y compactas de aceite para la fórmula base
y las muestras con menor contenido de fibra, y mostró perdidas de estructuras de
una red de gotas pequeñas y agregadas para las muestras con mayor contenido
de fibra. El uso de un 2,3% de fibra de trigo con 0,02% de goma guar produce una
mayonesa reducida en grasa con propiedades reológicas y apariencia similar a la
fórmula base. Este estudio demostró una alta factibilidad del uso de fibra de trigo
como un sustituto graso viable para su uso en mayonesas.
ABSTRACT:
“RHEOLOGICAL
CHARACTERIZATION
OF
MAYONNAISE
FORMULATED WITH WHEAT FIBER”.
Application of wheat fiber as a fat mimetic in mayonnaise was studied. Fat was
partially substituted by different fat mimetic levels. The full fat mayonnaise without
fat mimetic was used as a control experiment. Rheological, texture analysis,
sensory evaluation, stability, and optical microscopy of the full fat and reduced fat
mayonnaises were performed.
All mayonnaises prepared in this study exhibited shear thinning behavior and yield
stress. Viscoelastic properties of mayonnaise were characterized and it was
observed that mayonnaises exhibited weak gel-like properties. The magnitude of
elastic and loss modulus was also affected by wheat fiber concentration and
presence of guar gum. In terms of texture, the formulation with 2.3% of wheat fiber
and 0.02% of guar gum showed similar texture values as those of the full fat
sample. Sensory evaluation demonstrated that mayonnaises substituted with 2.3%
of wheat fiber, with or without guar gum, were acceptable. The stability of the
samples of mayonnaises was improved with the addition of wheat fiber in all cases.
Microstructure analysis showed close packed structures of large droplets for the
full fat and less fiber content samples and loose structures of a network of
aggregated small droplets for the more fiber content samples. The use of 2.3% of
wheat fiber and 0.02% of guar gum produced a reduce fat mayonnaise with similar
rheological properties and appearances as full fat mayonnaise. This study
demonstrated a high feasibility for using wheat fiber as a viable fat replacer in
mayonnaise.
1.
INTRODUCCIÓN
La mayonesa es una emulsión aceite en agua, preparada tradicionalmente con
una mezcla de yema de huevo, vinagre, aceite y especias (especialmente
mostaza), puede incluir también sal, azúcar o edulcorantes y otros ingredientes
opcionales ya sea dirigidos a su estabilidad como a potenciar sus características
organolépticas. Debido a su bajo pH (3,44-3,87) y alto contenido graso (70-80%),
la mayonesa es relativamente resistente a la proliferación microbiana (Abu-Salem
y Abou-Arab, 2008). Generalmente su estabilidad depende de varios factores,
tales como relación aceite-agua, cantidad de yema de huevo, viscosidad, volumen
relativo de la fase oleosa a fase acuosa, método de mezcla, calidad del agua y
temperatura de almacenamiento. La mayonesa, es una de las salsas más antigua
y ampliamente utilizada en el mundo hoy en día (Liu et al., 2007).
La elaboración de alimentos altamente consumidos pero con características
nutricionales mejores que las tradicionales, como son los alimentos funcionales,
provee una alternativa interesante a la dieta habitual, y también, una nueva
herramienta para la prevención de ciertas enfermedades crónicas (obesidad,
enfermedades cardiovasculares, cáncer) (Johnston et al., 2003). Gracias a este
fenómeno, las industrias alimentarias emplean varios métodos para reducir el
contenido graso de los alimentos a través de sustitución de ingredientes y nuevas
formulaciones (Koh et al., 2008).
Al momento de formular productos reducidos en calorías, las fibras dietéticas de
los cereales, son ingredientes adecuados para lograr altos rendimientos y una
reducción de costos, ya que poseen la capacidad de ligar grasas como una de sus
propiedades tecnológicas (Sánchez et al., 2007).
Desde el punto de vista de la tendencia nutricional actual hacia los alimentos bajos
en calorías, se ha incrementado el interés en los sustitutos grasos que no alteren
la consistencia del producto, por eso las propiedades reológicas pueden dar una
contribución cuantitativa a la caracterización y control de la textura cuando se
utilizan diferentes formulaciones (Liu et al., 2007), ya que el conocimiento de las
características reológicas de los productos alimentarios es esencial para el diseño
y control de procesos de fabricación, control de la calidad del producto acabado, y
determinación de su aceptabilidad por el consumidor (Gallegos et al., 1988).
2.
MARCO TEÓRICO
2.1.
EMULSIONES
Una emulsión es una suspensión de una fase en otra en que es inmiscible. Una de
las fases, la fase dispersa, existe como gotas discretas suspendidas en la
segunda, llamada fase continua; además existe una capa interfasial entre las dos
fases, que es ocupada por un material surfactante. Hay tres tipos principales de
emulsiones que son importantes en alimentos, las emulsiones aceite-en-agua,
agua-en-aceite y agua-en-aceite-en-agua (Friberg et al., 2004).
El aceite y el agua no coexisten cómodamente debido a la energía de superficie
(energía libre de Gibbs) de la interfase aceite-agua. Debido a la tensión interfasial
entre el aceite y el agua, cualquier emulsión procurará minimizar la energía
interfasial haciendo el área interfasial entre el aceite y el agua lo más pequeña
posible. En la ausencia de surfactantes, esto es logrado por la coalescencia de las
gotas de aceite, para dar capas separadas de aceite y agua. La presencia de
moléculas surfactantes adsorbidas disminuye la tensión interfasial entre las fases
de aceite y agua, de manera que la fuerza motriz para la coalescencia es
reducida. Muchos surfactantes no reducen simplemente la tensión superficial, sino
que inhiben activamente la coalescencia alterando las propiedades viscoelásticas
de la interfase. El material absorbido puede también impedir el encuentro cercano
de las gotas de aceite provocando que las superficies tengan suficiente carga para
repelerse entre sí o creando una capa superficial extendida, que también impide el
acercamiento. Así, aunque las emulsiones tienden a considerarse como
termodinámicamente inestables, es posible, mediante el uso adecuado de
surfactante, controlar la cinética de desestabilización y producir emulsiones con
una larga vida útil (Friberg et al., 2004).
Las emulsiones son muy comunes en la industria alimentaria, son presentadas a
los consumidores como productos terminados o aparecen durante la preparación
de un alimento, de la mezcla y tratamiento de sus constituyentes. Tienen una
cierta textura que influye en la percepción de la estética de los alimentos, esta
puede ser interpretada como función de las propiedades fisicoquímicas de la
emulsión, la concentración de la fase dispersa, las interacciones y tamaño de
gotas, la reología total e interfasial, y así sucesivamente; propiedades que también
controlan la agregación de las gotas (floculación o coagulación) y la ruptura de la
membrana entre las gotas agregadas (coalescencia) (Friberg et al., 2004).
2.2.
MAYONESA
La mayonesa es una emulsión aceite en agua, constituida básicamente por
aceites vegetales comestibles, huevo o yema de huevo, vinagre y jumo de limón;
(Gallegos et al., 1988) puede contener ingredientes facultativos, como clara de
huevo de gallina, productos de huevo de gallina, azúcares, sal de calidad
alimentaria, condimentos, especias, hierbas aromáticas, frutas y hortalizas, con
inclusión de jugos de frutas y hortalizas, mostaza, productos lácteos y agua.
(CODEX STAN 168-1989). La emulsión es formada mezclando lentamente el
aceite con una pre-mezcla consistente de huevo, vinagre y mostaza, porque el
mezclar el aceite de una sola vez con la fase acuosa resultaría la formación de
una emulsión agua-en-aceite (Liu et al., 2006).
La mayonesa tiende a ser más inestable que muchas otras emulsiones
alimentarias debido a la gran cantidad de aceite emulsificado en relación a una
cantidad de agua relativamente pequeña (García et al., 1988). El elevado
contenido de aceite hace que el número de gotas emulsionadas sea muy elevado
y que estén relativamente cerca una de otras. La distancia de separación entre las
gotas depende de las fuerzas de atracción de Van der Waals y fuerzas de
repulsión tanto electrostáticas como estéricas. El compacto empaquetamiento de
las gotas de aceite justifica su consistencia (Gallegos et al., 1988).
2.2.1. MATERIAS PRIMAS
2.2.1.1.
ACEITE
Es recomendable el uso de aceite de origen vegetal, especialmente maravilla y
soya. Este ingrediente imparte las características de textura y recubrimiento bucal
y tiene un importante rol en la estabilidad del sabor y la vida útil del producto
(González, 1997).
2.2.1.2.
HUEVO
La yema de huevo es un emulsificador alimenticio muy efectivo y por lo tanto,
ampliamente utilizado, especialmente en la preparación de mayonesa, aderezos
para ensaladas y salsas (Guilmineau y Kulozik, 2007).
Desde el punto de vista estructural, la yema de huevo es una dispersión de
lipoproteínas de baja densidad y gránulos insolubles en una solución acuosa de
glicoproteínas solubles llamadas livetinas. En la yema de huevo nativa, los
gránulos consisten en un complejo de lipoproteínas de alta densidad y
fosfoproteínas llamadas fosvitinas, que se unen por medio de puentes
fosfocálcicos. Por otro lado, las proteínas de baja densidad consisten de un núcleo
de lípidos rodeados por una capa interfasial de fosfolípidos y proteínas llamadas
las apoproteinas de baja densidad (Guilmineau y Kulozik, 2007).
Los componentes de la yema de huevo son los principales responsables de la
emulsificación de las gotas de aceite. Se ha propuesto que las lipoproteínas se
adsorben en la interfase de las gotas, donde algunas permanecen plegadas, otras
forman agregados micelares y el resto se despliegan hacia el medio continuo
(Gallegos et al., 1988). Estas pueden entrecruzarse con las asociadas a gotas
vecinas, provocando la formación de una especie de entramado responsable de la
viscoelasticidad de estos sistemas. El mencionado entramado está constituido por
agrupaciones de gotas floculadas gracias a la labor de <<enganche>> de las
proteínas desplegadas. En esta situación, las gotas inmovilizan un volumen de
agua entre los huecos, que contribuye a la alta consistencia que ofrecen las
mayonesas a velocidades de cizalla próximas a cero. También se han propuesto,
como factores importantes, las colisiones entre gotas debido a la cizalla y, sobre
todo, las interacciones hidrodinámicas entre gotas próximas (Gallegos et al.,
1988).
2.2.1.3.
VINAGRE
Actúa como preservante contra alteraciones microbiológicas y coagula las
proteínas de la clara de huevo, estabilizando la espuma. Por otra parte, el vinagre
contribuye a acentuar el sabor del producto (González, 1997).
2.2.1.4.
CONDIMENTOS
Normalmente se usa para su preparación sal, azúcar, mostaza en polvo y
especias como pimienta.
2.2.1.4.1. MOSTAZA EN POLVO
La mostaza es añadida por su contribución de sabor, pero también por su
contribución a la estabilización de la emulsión. Los aderezos contienen
generalmente mostaza en polvo como un efectivo emulsificante. Añadiendo pocas
cantidades de mostaza en polvo (0,5%) se incrementa la estabilidad de la
emulsión (Friberg et al., 2004).
2.2.1.5.
GOMA GUAR
La goma guar es una cadena lineal de unidades (1-4)-β-D-piranosil con unidades
α-D-galactopiranosil unidas por enlaces (1-6), con una proporción de D-galactosa
y D-manosa de 1:2. Esta goma vegetal forma dispersiones coloidales cuando es
hidratada en agua fría. Debido a su carácter no-iónico, es compatible con diversas
sales en un amplio rango de concentraciones, además esta propiedad le permite
una alta estabilidad en un amplio rango de pH (1,0 – 10,5) (González, 1997).
2.3.
SUSTITUTOS GRASOS
Según la definición de alimentos funcionales, “aquellos alimentos procesados o
no, los cuales contienen ingredientes que desempeñan una función específica en
las funciones fisiológicas del organismo humano, más allá de su aporte nutricional”
(Gibson y Williams, 2000), se podría decir que todos los alimentos que contengan
sustitutos grasos (SG) pueden ser considerados como tal dado los beneficios de la
reducción del contenido graso, pero la mayoría de los ingredientes utilizados como
SG no proveen ningún beneficio fisiológico por si solos, con excepción de aquellos
basados en fibras, debido al reconocimiento cada vez mayor del rol de la fibra
dietaria en la prevención de enfermedades (Roller and Jones, 1996).
Cuando se desarrolla un producto donde la reducción del contenido graso se lleva
a cabo mediante un SG, es de considerable importancia conocer o establecer las
características físicas y químicas de los ingredientes funcionales utilizados; las
posibles interacciones con otros componentes del alimento y las implicaciones que
pueden existir para las operaciones del procesado (Roller and Jones, 1996).
La reducción de la grasa en una matriz dada con el uso de un sistema SG puede
ser vista como un desafío para imitar el impacto reológico de la grasa. Sin
embargo, aunque es una vía viable y relativamente fácil para la primera etapa del
desarrollo del producto, debido a la naturaleza multifuncional de la grasa como
ingrediente, se necesita adoptar una perspectiva mucho más amplia para asegurar
que el comportamiento reológico es correctamente adecuado para compensar el
impacto del nivel reemplazado de grasa (Roller and Jones, 1996).
Cambiar el contenido graso de un producto puede tener un impacto significativo en
las características sensoriales, ya que los atributos principales pueden ser
afectados (apariencia, sabor, sensación bucal, y textura). La magnitud del impacto
dependerá del tipo y estructura del producto, del alcance de la reducción de grasa,
y de la precisión de las medidas tomadas para compensar los efectos de
la
reducción de la grasa en la reformulación o proceso de modificación. Además, la
reducción de la grasa puede tener un efecto profundo en la estabilidad física de un
producto. Uno de los roles importantes de los sustitutos grasos, por lo tanto, es su
habilidad para mantener la estabilidad física mientras que al mismo tiempo
proveen calidad aceptable en términos sensoriales (Roller and Jones, 1996).
El comportamiento reológico, por lo tanto, necesita ser visto en el contexto de sus
implicaciones para: manipulación y procesamiento; estabilidad física, química y
microbiológica; y características sensoriales percibidas (Roller and Jones, 1996).
2.3.1. FIBRA DE TRIGO
La paja del trigo es uno de los residuos agrícolas más importantes. Es una fuente
de fibra anualmente renovable que está disponible en una cantidad abundante en
muchas regiones del mundo, es similar a la madera y puede ser también
considerada como un material natural compuesto, que consiste principalmente en
celulosa, hemicelulosa y lignina, es decir, fibra dietética insoluble. Se produce en
miles de toneladas en todo el mundo, representado una fuente abundante, barata
y fácilmente disponible de biomasa lignocelulósica. Entre estas enormes
cantidades de residuos agrícolas, solo una pequeña cantidad es destinada para
alimentación animal o combustible para uso doméstico y una mayor porción de
estos residuos son quemados en el campo creando contaminación ambiental. La
utilización de la paja de trigo como biorecurso para productos industriales abre una
nueva vía que reduce tanto la necesidad de su eliminación como el deterioro
ambiental, agregando valor a la economía basada en la agricultura rural (Sain y
Panthapulakkal, 2006).
Más aún, la fibra es un compuesto esencial en la dieta, la cual a diferencia de
otros nutrientes, no es atacada por las enzimas del estómago y del intestino
delgado y, por lo tanto alcanza el colon sin ser degradada. Se considera que la
fibra, como un ingrediente alimenticio, posee dos tipos de propiedades, (a)
Funcionalidad tecnológica, y (b) Funcionalidad fisiológica. Entre las primeras se
encuentran su capacidad para: retener agua, capacidad de ligar grasas, formar
gel, texturizadora, entre otras; y entre las propiedades de funcionalidad fisiológica
se encuentra: la reducción de la colesterolemia, modificación de la respuesta
glicémica, cambios es la función intestinal (acortando el tiempo de tránsito, el
volumen fecal y la frecuencia de evacuación) y reducción de la disponibilidad de
nutrientes entre otros efectos beneficiosos para la salud (Borderías et al., 2005).
Aunque la reputación saludable de la fibra dietética continúa creciendo, los datos
demuestran que la población consume menos de la mitad de la cantidad diaria
recomendada, (14 g de fibra por 1000 cal por día) (Davis et al., 2009).
2.4.
REOLOGÍA
Reología es la ciencia de la deformación y flujo de los materiales, es el estudio de
la manera en que los materiales responden a un esfuerzo o tensión aplicada. Se
puede pensar de la reología de los alimentos como la ciencia material de los
alimentos. Hay numerosas áreas donde los datos reológicos son necesitados en la
industria alimentaria: cálculos de procesos ingenieriles, determinación de la
funcionalidad de ingredientes en el desarrollo de productos; control de calidad de
productos terminado o en proceso; evaluación de vida útil; evaluación de textura
de alimentos por correlación con datos sensoriales (Steffe, 1996).
2.4.1. MATERIALES TIEMPO-DEPENDIENTES.
Idealmente, los materiales tiempo-dependientes son considerados ser inelásticos
con una función de viscosidad que depende del tiempo. La respuesta de la
sustancia al estrés es instantánea y el comportamiento tiempo-dependiente es
debido a cambios en la estructura del mismo material.
Los materiales tixotrópicos y reopécticos exhiben un esfuerzo de cizalla (y
viscosidad aparente) decreciente y creciente durante el tiempo a una velocidad de
cizalla establecida. Hay un acuerdo general que el término tixotropía se refiere al
decrecimiento tiempo-dependiente de la viscosidad, debido a la cizalla, y la
subsecuente recuperación de la viscosidad cuando la cizalla es removida (Steffe,
1996).
Tixotropía en muchos fluidos alimenticios puede ser descrita en términos del
fenómeno de transición sol-gel. Por ejemplo, alimentos que luego de ser
manufacturados y puestos en sus contenedores desarrollan lentamente una red
tridimensional y pueden ser descritos como gel. Cuando son sujetos a cizalla, la
estructura es desglozada y los materiales alcanzan un mínimo de grosor donde
existe el estado sol, en alimentos eso muestra reversibilidad, la red es
reconstruida y el estado gel reobtenido (Steffe, 1996).
2.4.2. RETROEXTRUSIÓN
La retroextrusión se define como la operación mediante la cual un pistón macizo
es empujado hacia abajo dentro de un cilindro cerrado en su base inferior que
contiene la muestra de fluido. El movimiento descendente del pistón causa el
desplazamiento del material contenido en el cilindro en la dirección opuesta a la
del pistón; de ahí el nombre de retroextrusión (Steffe y Osorio, 1987).
La retroextrusión es particularmente útil cuando se trabaja con materiales que
poseen una consistencia pastosa, o con soluciones que poseen gran cantidad de
partículas suspendidas, ya que estas partículas tienden a intensificar los efectos
producidos en las paredes cuando se hace fluir estas sustancias dentro de tubos
pequeños (Silva, 1996).
2.4.3. COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE FLUIDOS.
El comportamiento reológico de fluidos alimenticios es complejo y es influenciado
por numerosos factores, como la viscosidad aparente, velocidad de cizalla,
temperatura, contenido de humedad, historia térmica y esfuerzo de cizalla (Steffe,
1996).
La modelación provee un promedio que representa a una gran cantidad de datos
reológicos en términos de una expresión matemática simple. Ejemplos de modelos
que han sido ampliamente utilizados para describir las propiedades de flujo son los
modelos de: Ley de la potencia, Carreau, Casson, Bingham y Herschel-Bulkley
(Peressini et al., 1998; Guilmineau y Kulozik, 2007; Batista et al., 2006). Una
característica importante del modelo de Herschel-Bulkley, el cual incorpora
elementos de los modelos Ley de la potencia y Bingham, es que considera la
presencia de un umbral de fluencia.
El umbral de fluencia es definido como el esfuerzo de cizalla mínimo requerido
para iniciar el flujo. La existencia del umbral de fluencia ha sido desafiado usando
el argumento que todo fluye dado suficiente tiempo o un equipamiento de
medición muy sensible (Steffe, 1996).
2.4.4. REOLOGÍA DE MAYONESAS
La reología de la mayonesa ha sido estudiada intensamente en su influencia en la
actitud del consumidor, no solo en la textura y sabor, sino también en las
propiedades funcionales, como la aplicación en ensaladas, papas fritas u otras
comidas (Peressini et al., 1998; Scarontern et al., 2001; Izidoro et al., 2007; Liu et
al., 2007).
La reología de mayonesas ha sido investigada por varios autores debido a su
importancia en la elección de la formulación, condiciones de proceso, y control de
calidad. La mayonesa presenta un umbral de fluencia, un comportamiento
pseudoplástico y características tiempo dependientes (Liu et al., 2007).
El comportamiento reológico de la mayonesa es muy complejo. Es un material que
no cumple la ley de Newton de la viscosidad, pudiendo exhibir una variedad de
efectos tales como umbral de fluencia y dependencia del tiempo y de la velocidad
de cizalla. Además, sus propiedades pueden depender de la historia previa tanto
térmica como de cizalla a la que ha sido sometida. Para caracterizarla no es
suficiente con definir su comportamiento frente a la velocidad de cizalla, sino que
es necesario determinar su dependencia con el tiempo de cizalla y el grado de
componente elástica, responsable de la memoria que posee de deformaciones
pasadas (García et al., 1988).
Los métodos experimentales usados para el estudio reológico de las mayonesas
son los de cizalla estacionaria y dinámica. En el primero se puede distinguir entre
estacionario respecto al esfuerzo cortante y respecto a la velocidad, el cual, a su
vez, puede ser realizado a velocidad constante o no (García et al., 1988).
3.
OBJETIVOS
3.1.
JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO
Debido a todo lo anterior, se elaborará un producto altamente consumido como lo
es la mayonesa como vía para la introducción de fibra en la dieta. En el presente
caso se utilizará una fibra dietética insoluble de trigo comercial altamente
purificada (Jelucel®) consistente principalmente de celulosa y hemicelulosa, esta
tiene la ventaja de ser blanca, de olor y sabor neutro, ideal para su adición en
salsas (Jelu, 2010). Otra ventaja es que es el tipo de fibra dietaria que es inerte a
la reacción con otros ingredientes y prácticamente libre de calorías (Sánchez et
al., 2007). El interés se centra en utilizar la fibra como un sustituto graso sin alterar
la consistencia del producto. Desde este punto de vista las propiedades reológicas
pueden contribuir cuantitativamente al control y caracterización de la textura
usando diferentes formulaciones (Liu et al., 2007).
3.2.
OBJETIVOS GENERALES
Estudiar la variación de las propiedades reológicas de una mayonesa en función
de la adición de fibra de trigo como sustituto graso.
3.3.
-
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar la formulación de la mayonesa con fibra de trigo, teniendo en cuenta
la cantidad de fibra a utilizar de acuerdo a lo recomendado por el fabricante.
-
Caracterizar el producto mediante análisis reológicos.
-
Modelar el comportamiento reológico de la mayonesa elaborada con fibra de
trigo.
-
Realizar un análisis de textura de la mayonesa elaborada con fibra de trigo.
-
Comparar los resultados reológicos y texturales con una evaluación sensorial
de las muestras de mayonesa con fibra de trigo.
-
Determinar la estabilidad de la mayonesa elaborada con fibra de trigo.
-
Analizar por microscopía óptica la influencia de la adición de fibra de trigo en
la microestructura de las muestras.
4.
MATERIALES Y MÉTODOS
4.1.
MATERIALES
4.1.1. INGREDIENTES
Los ingredientes utilizados tenían las siguientes características detalladas a
continuación:
-
Aceite comercial de maravilla, marca Chef. Con un 80% de aceite de
maravilla y 20% de soya.
-
Huevo grande blanco comercial, marca Yemita.
-
Vinagre de vino blanco comercial, marca Don Juan, con una acidez de 4%
expresada como ácido acético.
-
Sucedáneo de jugo de limón comercial, marca JB.
-
Sal de mesa comercial, marca Lobos.
-
Azúcar granulada comercial, marca IANSA.
-
Mostaza amarilla en polvo, donada por Gutland.
-
Pimienta en polvo, donada por Gutland.
-
Fibra de trigo WF30, marca Jelucel®, donada por Gutland. Con un 97% de
fibra dietaria, lo cual corresponde a un 94% de fibra dietaria insoluble y 3%
de fibra dietaria soluble. (Anexo 1)
-
Goma Guar donada por Floramatic, utilizada al 1% de la cantidad de fibra
agregada.
4.1.2. EQUIPOS
-
Para los análisis reológicos se utilizó un viscosímetro rotacional marca
Brookfield, modelo LV-I+, equipado con 4 rotores, dos cilíndricos y dos tipo
disco. Para las pruebas se utilizó el rotor n°64 cilíndrico.
-
Para los análisis de textura se utilizó la máquina universal de ensayos de
materiales marca Lloyd, modelo LR 5K, equipada con una celda de 500 N,
fabricado por Instrument Limited 1993. Se eligió un pistón macizo de
superficie lisa con un diámetro de 35 mm. Estos datos se monitorearon con
un computador y un software de uso con la máquina (DAPMAN 3.0).
-
Las mayonesas se prepararon con una juguera marca Philips, modelo
HR2000.
-
Para los ensayos de estabilidad se utilizó una centrífuga, marca Wifug, con
capacidad para 6 tubos.
-
Para la microscopía óptica se utilizó un Microscopio Marca Zeiss, modelo
Standard 20.
4.2.
MÉTODOS
4.2.1. PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS
Las muestras de mayonesa fueron preparadas según el procedimiento indicado en
la Figura 1, mostrada más abajo. Primero se prepara la fase acuosa, para esto se
procede a la mezcla de vinagre, jugo de limón y polvos (sal, azúcar, mostaza y
pimienta) junto con la mezcla de fibra y agua, si corresponde, en la proporción
dada por el proveedor (1:3,8) además, a esta mezcla se le agrega goma guar, en
la cantidad de un 1% referido a la fibra, esta goma es utilizada como un coloide
protector de la fibra a bajos pH (Roller and Jones, 1996), estos elementos se
juntan en la juguera y se agrega el huevo agitando por 15 segundos, luego se
vierte el aceite por la boquilla de la juguera lentamente sin dejar de agitar hasta
que la emulsión se halla formado, aproximadamente 2 minutos. Posteriormente la
mayonesa así preparada, es envasada en frascos de vidrio, y almacenada a
temperatura de refrigeración (4°C) por 24h para los análisis reológicos, texturales,
sensoriales, microestructurales y de estabilidad.
A continuación, en la Figura 1, se presenta el diagrama de elaboración de las
muestras de mayonesas.
Figura 1. Diagrama de bloques elaboración de mayonesa.
4.2.2. ANÁLISIS REOLÓGICOS
Los análisis reológicos se llevaron a cabo utilizando un viscosímetro digital
Brookfield modelo DV-I+, equipado con rotores cilíndricos.
4.2.2.1
Ensayos preliminares:
Para determinar qué tipo de rotor utilizar se realizó un ensayo preliminar, en donde
se midió la viscosidad de una muestra de mayonesa, a 20 °C, y a una velocidad
de rotación de 100 rpm (velocidad máxima de medición). Se probó primero con un
rotor tipo disco, pero este entregó una medida fuera del rango, en las condiciones
establecidas. Luego se midió con un rotor cilíndrico el cual si entregó una medida
de viscosidad en las condiciones establecidas. En la Figura 2 se muestran los tipos
de rotores probados, rotor número 3 tipo disco y rotor número 4 tipo cilíndrico. Los
rotores 1 y 2 del set de 4 rotores se utilizan para viscosidades menores es decir, a
mayor viscosidad mayor es número del rotor utilizado, por lo que si el rotor número
tres no entregó medida tampoco lo hacen los rotores 1 y 2.
(A)
(B)
Figura 2. Rotores testeados en el análisis preliminar. (A) Rotor número 3, tipo disco. (B)
Rotor número 4, tipo cilíndrico.
4.2.2.2
Análisis reológicos:
Para los análisis reológicos se constó de un baño termorregulado para controlar
las temperaturas de las muestras.
Las condiciones de trabajo fueron las siguientes:
•
La temperatura de las muestras fue de 20°C ± 0,1
•
Todas las mediciones se realizaron con el rotor número 4.
•
Cada medición se realizó para 130g de muestra, se insertó el rotor en la
muestra hasta la marca del eje de éste y se dejó descansar por 10 minutos
antes de comenzar con la medición.
•
Cada medición se realizó por triplicado.
Se llevaron a cabo dos tipos de mediciones estacionarias, primero se realizó un
estudio del esfuerzo de cizalla versus el tiempo de cizallamiento, para esto se dejó
correr el viscosímetro a una velocidad de 1 rpm y se registraron los valores de
viscosidad (mPa*s) y de porcentaje de torque arrojados por el equipo cada 10
segundos, hasta la estabilización de la viscosidad. El segundo ensayo consistió en
la realización de una curva tixotrópica, es decir, la evaluación del esfuerzo de
cizalla versus la velocidad de cizalla, para esto se aumentó progresivamente la
velocidad de 0 a 100 rpm, luego se mantuvo ésta última velocidad por 1 minuto y
posteriormente se disminuyó de 100 a 0 rpm, registrando los valores de viscosidad
y % de torque cada 1 minuto.
4.2.2.3
Procesamiento de datos:
Para obtener los parámetros reológicos de esfuerzo y velocidad de cizalla, se
procesaron los datos entregados por el viscosímetro (viscosidad y % de torque)
según el método desarrollado por Mitschka, y extendido por Briggs y Steffe (1997).
El primer paso es determinar el índice de comportamiento de flujo (n) según la
siguiente ecuación:
! = !"#$%&#%' ∗ ! ! Ecuación 1
Que al linealizarla se tiene:
!"# = !"(!"#$%&#%') + ! !"(!) Ecuación 2
Donde N son las revoluciones por minuto y M es el % de torque entregado por el
equipo. El “porcentaje de torque” es el porcentaje del torque máximo registrado
durante el test a una velocidad constante.
El esfuerzo de cizalla promedio es calculado como sigue:
!! = !! (!)(% !" !"#$%&) Ecuación 3
Donde κσ es el factor de conversión dependiente del número de spindle utilizado, y
C es una constante adimensional que depende de la capacidad de torque total del
instrumento.
Para el spindle utilizado (número 4), κσ adquiere el valor 0,539.
La capacidad de torque total del instrumento es de 673,7 dyna*cm y C toma el
valor adimensional de 0,096.
La velocidad de cizalla promedio es calculada como sigue:
ẏ! = !! (!) Ecuación 4
donde κγ, el factor de conversión de la velocidad de cizalla, depende del valor
numérico del índice de comportamiento de flujo:
!! = 0,263 ∗
1
!
!,!!"
Ecuación 5
Luego de obtener los datos de σ y ẏ, se realizan las curvas de esfuerzo versus
tiempo y esfuerzo versus velocidad de cizalla.
Para la determinación de los parámetros G’ y G’’ se procedió según el método
realizado por Papageorge et al., (2010). Donde calculan la pendiente (G*) y el
ángulo de inclinación (θ) de la región lineal de la curva de σ versus ẏ. Luego G’ y
G’’ se calculan de la siguiente manera:
!’ = ! ∗ ∗ !"#! Ecuación 6
!’’ = ! ∗ ∗ !"#! Ecuación 7
4.2.3. MODELACÓN REOLÓGICA DE LAS MAYONESAS
Con el objeto de realizar una mejor comparación entre las muestras, se requiere
ajustar los datos experimentales al modelo o ecuación matemática más
representativa. El modelo se utilizará para predecir la viscosidad del fluido como
función del esfuerzo de cizalla o velocidad de cizalla. Existen varios modelos para
ajustar la curva de flujo de mayonesas, entre estos se encuentra el modelo de
Herschel-Bulkley, este incorpora elementos del modelo exponencial y de la
ecuación de Bingham. Varios autores han utilizado con éxito esta ecuación para
modelar el comportamiento reológico de mayonesas, (Guilmineau y Kulozik, 2007;
Izidoro et al., 2007; Liu et al., 2006; Mun et al., 2009). En este estudio se utilizará
la ecuación de Herschel-Bulkley para comparar las distintas muestras de
mayonesa formulada con fibra de trigo, la ecuación es la siguiente:
! = !! + ! ∗ ẏ!
Ecuación 8
Donde σ es el esfuerzo de cizalla (Pa), σ0 es el esfuerzo umbral (Pa), ẏ la
velocidad de cizalla (s-1), K el índice de consistencia (Pa sn) y n el índice de flujo
adimensional.
De los datos de esfuerzo y velocidad de cizalla, obtenidos en el análisis reológico
descrito anteriormente, se puede obtener el valor de umbral de fluencia (σ0)
cuando la velocidad de cizalla es igual a 0.
Luego, se resta el umbral de fluencia a los datos de esfuerzo de cizalla,
obteniendo una nueva ecuación:
σ! = ! ∗ ẏ!
Ecuación 9
Donde σ! corresponde a ! − !! . Por último, para obtener los valores de K y n,
se linealiza la ecuación anterior de la siguiente manera:
!" !! = !" ! + ! ∗ !" (!)
Ecuación 10
4.2.4. ANÁLISIS DE TEXTURA
Los análisis de textura se llevaron a cabo en la máquina universal de ensayo de
materiales Lloyd LR 5K, mediante la prueba de retroextrusión.
4.2.4.1.
FUNCIONAMIENTO MECÁNICO DEL EQUIPO DURANTE LA
PRUEBA DE RETROEXTRUSIÓN.
La máquina para ensayo de materiales posee un cabezal móvil en el cual se
conecta la celda a utilizar y el pistón correspondiente. También posee una base
fija sobre la que se ubica la muestra a ensayar durante la prueba de
retroextrusión. En este tipo de prueba, el cabezal se desplaza hacia abajo, lugar
donde se encuentra la muestra, a velocidad constante. La velocidad de descenso
del pistón es ajustada de acuerdo a los requerimientos de la prueba y la longitud
(deformación) de penetración es fijada con los controles correspondientes (Silva,
1996).
La máquina registra la fuerza que opone el fluido al paso del pistón versus la
deformación correspondiente a esa fuerza. Alcanzada la deformación establecida,
el pistón se detiene y vuelve con la misma velocidad constante a su lugar de inicio
(Silva, 1996).
4.2.4.2.
PRUEBA DE RETROEXTRUSIÓN
Para las pruebas de retroextrusión se utilizó la máquina de ensayo de materiales
con una celda de carga de 500N y un pistón macizo de 35mm de diámetro de
compresión.
Se colocaron las muestras, a 20°C, en contenedores cilíndricos de vidrio, (de 50
mm de diámetro interno y 75 mm de altura), hasta una altura de 50 mm, dejando la
superficie pareja y sin burbujas de aire en el interior. Se colocó el vaso con
muestra bajo el pistón que sujeta la celda (equidistante del eje) y se aplicó un ciclo
a una velocidad constante de 1 mm/s,
hasta una profundidad de 40 mm de
penetración, con el posterior retorno del pistón a su lugar de partida a la misma
velocidad de penetración.
De la curva resultante de fuerza versus tiempo, se obtuvieron los valores de
firmeza, consistencia, cohesividad y viscosidad. La fuerza máxima (o el “peak”)
registrada durante la penetración del pistón es considerada como una medida de
la firmeza de la muestra, y el área bajo la curva de este punto es tomada como
una medida de la consistencia. La región negativa del gráfico, producida por el
retorno del pistón, es el resultado del peso de la muestra que es levantado
principalmente por la parte superior del pistón en el retorno, y es una indicación de
la resistencia al flujo del pistón. La máxima fuerza negativa es tomada como una
indicación de la cohesividad de la muestra, y el área de esta región negativa de la
curva es referida como el trabajo de adhesión o viscosidad de la muestra (Liu et
al., 2007).
4.2.5. DETERMINACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE LA MAYONESA
Para el cálculo del porcentaje de estabilidad se prosiguió según el método
propuesto por Mun et al. (2009). Se introdujeron las muestras de mayonesa en
tubos de centrífuga registrando los pesos correspondientes (peso inicial) se
llevaron a baño maría y se calentaron a 50°C por 48 horas, luego de esto se
centrifugaron por 10 minutos a 3000 rpm.
Con una pipeta se retiró
cuidadosamente el aceite separado y se registró el nuevo peso de los tubos (peso
final). La estabilidad de las muestras fue calculada de la siguiente manera:
!"#$%&'&($( (%) = !"#$ !"#$% (!) ! 100 !"#$ !"!#!$% (!)
Ecuación 11
4.2.6. EVALUACIÓN SENSORIAL
La evaluación sensorial se llevó a cabo con un panel entrenado de 8 jueces. Para
la evaluación, las muestras fueron preparadas y luego almacenadas a temperatura
de refrigeración por 24 horas. Dos horas previas al análisis se retiraron las
muestras del refrigerador y se llevaron a temperatura ambiente (20°C) al igual que
en los análisis reológicos.
Se realizó un perfil descriptivo, con una escala lineal no estructurada de 10 cm de
longitud; la evaluación procedió según el método utilizado por Scarontern et al.,
(2001) primero sin probar la muestra, después con manipulación y luego en la
boca después de la ingestión. Los descriptores utilizados en la primera parte de la
evaluación fueron intensidad del color amarillo e intensidad del olor característico
de la mayonesa. En la siguiente parte de la evaluación las muestras fueron
manipuladas con una cuchara de té; una cucharada de muestra fue tomada desde
su envase y se observó la resistencia contra la manipulación (viscosidad), y luego
se vació el contenido de la cuchara en una línea horizontal de un plato observando
el grado de deformación (consistencia); enseguida se realizó la prueba de
escurrimiento, en donde se inclinó el plato que contenía las muestras colocadas
una al lado de otra, en un ángulo de 90 grados y se tomó el tiempo, en segundos,
en que las muestras demoraban en llegar a la línea inferior del plato. Finalmente
se procedió a probar las muestras y se evaluó la cremosidad y la suavidad, para
terminar con la aceptabilidad general del sabor.
4.2.7. ANÁLISIS DE MICROESTRUCTURA
La microestructura de las muestras de mayonesa se observó utilizando un
microscopio óptico Zeiss. Se colocó una gota de mayonesa en un portaobjeto y se
cubrió con un cubreobjetos, las muestras fueron observadas con un aumento de
40x. Las microfotografías se tomaron con una cámara digital con un aumento de
4x, para esto la cámara se colocó en el ocular del microscopio. El aumento final es
de 160x, correspondiente al producto de ambos aumentos (Mun et al., 2009).
4.2.8. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS
Todas las mediciones se realizaron en triplicado y los resultados son expresados
como “promedio ± desviación estándar”. Se utilizó un análisis de varianza
(ANOVA) simple y el Test de Tukey, para determinar la significancia de las
diferencias entre los valores promedio con un nivel de significancia del 5% (Wittig,
2001). Este análisis estadístico se realizó en el programa Statgraphic Centurion y
se aplicó a los resultados obtenidos de los ensayos de textura, las pruebas
realizadas en el viscosímetro, ensayos de estabilidad y los test sensoriales, para
este último se utilizó análisis de varianza de dos vías.
5. RESULTADOS Y DISCUSIONES
5.1.
FORMULACIÓN.
La formulación de las distintas muestras de mayonesa se realizó a partir de la
fórmula base (muestra 1), y se presentan en la Tabla 1. Manteniendo constante
las cantidades de huevo, vinagre, jugo de limón, sal, azúcar, mostaza y pimienta
se disminuyó la cantidad de aceite en un 10, 15 y 20%,
en estas mismas
proporciones se agregó una mezcla de fibra y agua en la proporción 1:3,8
(muestras 2, 3 y 4). Se prepararon otras muestras iguales a las tres anteriores, en
cuanto al contenido de aceite y fibra, pero a estas se les agregó goma guar en un
1% de la cantidad de fibra añadida, agregando agua hasta completar (muestras 5,
6 y 7).
Tabla 1. Formulación de las mayonesas.
Muestra
1*
2
3
4
5
6
7
Aceite
70,96
60,00
55,00
50,00
60,00
55,00
50,00
Huevo
14,00
14,00
14,00
14,00
14,00
14,00
14,00
Vinagre
8,40
8,40
8,40
8,40
8,40
8,40
8,40
Jugo de limón
3,54
3,54
3,54
3,54
3,54
3,54
3,54
Sal
1,40
1,40
1,40
1,40
1,40
1,40
1,40
Azúcar
0,92
0,92
0,92
0,92
0,92
0,92
0,92
Mostaza
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
Pimienta
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
Fibra de trigo (FT)
-
2,28
3,33
4,36
2,28
3,33
4,36
Agua potable
-
8,68
12,63
16,60
8,66
12,60
16,56
Goma Guar (GG)
-
-­‐ -­‐ -­‐ 0,02
0,03
0,04
100
100
100
100
100
100
100
Total
*Fórmula base.
5.2.
ANÁLISIS REOLÓGICOS
Los resultados de los ensayos reológicos, para cada uno de los casos descritos en
el punto 4.2.2. de la metodología, se aprecian en las siguientes figuras. En la
Figura 3 se muestra el esfuerzo de cizalla versus el tiempo de cizallamiento a
velocidad de cizalla constante, ensayo que tomó 450 s aproximadamente en llegar
a la estabilidad.
2,2 Esfuerzo de Cizalla (mPa) 2 1,8 1,6 1,4 5
1
6
2
1,2 1 0,8 0,6 7
0,4 3
4
0,2 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Tiempo (s) 1 2 3 4 5 6 7 Figura 3. Esfuerzo versus tiempo a velocidad de cizalla constante. (1) Fórmula base (2)
2.3%FT (3) 3,3%FT (4) 4,4%FT (5) 2,3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT; 0,03%GG (7) 4,4%FT;
0,04%GG.
Los resultados del análisis estadístico (anexo 2.1.2) indican que existen
diferencias significativas (P<0,05) entre las muestras para el esfuerzo de cizalla
versus el tiempo. Como se observa en la Figura 3, las muestras 5 y 6, ambas
muestras con goma, no presentan diferencias con la muestra 1, correspondiente a
la fórmula base. Luego la muestra 2 sin goma, pero con el contenido menor de
fibra, no difiere significativamente con la muestra 6; siendo las muestras 3, 4 y 7
las que presentan mayores diferencias con el resto de las muestras, ubicándose
distinguidamente en la región inferior del gráfico. Los valores más altos de
esfuerzo de cizalla pueden ser relacionados con el mayor contenido de aceite en
la formulación (Izidoro et al., 2007). Se observa también que cada muestra difiere
de su análogo con goma. Esto da un indicio que la goma influye significativamente
en las propiedades reológicas de la mayonesa.
El valor umbral representa el valor máximo (peak) del esfuerzo de cizalla de la
curva esfuerzo-tiempo de cizalla (Scarontern et al., 2001). Cuando la mayonesa es
utilizada como un aderezo para ensaladas el esfuerzo umbral es un carácter muy
importante, pues ésta debe tener la capacidad de permanecer en la superficie de
la ensalada sin fluir (Liu et al., 2007).
A continuación, en la Tabla 2, se muestran los valores umbral de fluencia
promedio extraídos de la curva de esfuerzo-tiempo de cizalla de las muestras de
mayonesas analizadas a velocidad de cizalla constante.
Tabla 2. Valores de esfuerzo umbral promedio, para cada muestra.
Muestra
1
2
3
4
5
6
7
Esfuerzo Umbral (mPa)
1,87 ± 0,11 a
1,67 ± 0,10 b
0,48 ± 0,06 d
0,40 ± 0,03 d
2,01 ± 0,05 a
1,69 ± 0,01 b
0,76 ± 0,01 c
Superíndices distintos entre muestras indican diferencias significativas (P≤0,05) por ANOVA
Simple y Test de Tukey para un mismo parámetro.
Como se observa en la Tabla 2, se confirma la diferencia observada en la Figura
3, el primer grupo de muestras lo lidera la muestra 5 con un valor umbral de 2,01
mPa, sin presentar diferencias significativas con la muestra 1. Le siguen en valor
las muestra 2 y 6 sin presentar diferencias entre ellas, aún cuando la muestra 6
tiene mayor contenido de fibra, y por lo tanto de agua, por lo que esta similitud se
la confiere la goma guar. El valor más bajo lo obtuvo la muestra 4 con 0,4 mPa.
En la Figura 4, se muestra la curva de flujo, es decir el esfuerzo de cizalla versus
la velocidad de cizalla.
5,5 5
Esfuerzo de Cizalla (mPa)
5 1
4,5 2
4 3,5 6
3 3
2,5 7
2 4
1,5 1 0,5 0 0 10 20 1 30 40 50 60 Velocidad de cizalla (1/s)
2 3 4 5 70 80 6 7 90 100 Figura 4. Curva de flujo de cada una de las muestras. (1) Fórmula base (2) 2,3%FT
(3) 3,3%FT (4) 4,4%FT (5) 2,3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT; 0,03%GG (7) 4,4%FT;
0,04%GG.
Todas las muestras de mayonesa exhibieron un comportamiento tixotrópico,
dentro de todo el rango de velocidad de cizalla estudiado, en los segmentos en
que las curvas inferiores alcanzaron valores de esfuerzo de cizalla menores que
los de las curvas superiores a la misma velocidad de cizalla. Este es el resultado
de la estructura interna de la mayonesa, que está hecha de gotas de aceite
apretadas separadas por una lámina de fase continua (Guilmineau and Kulozik
2007).
En la Figura 4 se observa que se repite la diferencia, observada anteriormente en
la Figura 3, con las muestras 3, 4 y 7, las cuales difieren significativamente con la
muestra 1, a diferencia de las muestras 2, 5 y 6 las cuales, en este caso, no
presentan diferencias con la fórmula base (ANEXO 3.3.2).
La curva tixotrópica se obtuvo para cada muestra incrementando y sucesivamente
disminuyendo la velocidad de cizalla. El área entre la curva de flujo superior y la
inferior es considerada como una medida de la tixotropía (Scarontern et al., 2001).
A continuación, en la Figura 5, se muestran los valores de tixotropía alcanzados
por cada muestra.
Tixotropía mPa/s a 70 60 50 40 a,b b,c b,c,d 30 20 c,d d c,d 10 0 Tixotropía (mPa/s) 1 2 3 4 5 6 7 Figura 5. Tixotropía (mPa/s) de las muestras de mayonesa. (1) Fórmula base (2) 2,3%FT
(3) 3,3%FT (4) 4,4%FT (5) 2,3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT; 0,03%GG (7) 4,4%FT; 0,04%GG.
*Superíndices distintos entre barras indican diferencias significativas (P≤0,05) por ANOVA Simple
y Test de Tukey para un mismo parámetro.
La tixotropía fue mayor en las mayonesas con mayor contenido de aceite
comparada con las de menor contenido. Este mayor nivel de tixotropía
corresponde a una destrucción progresiva de la estructura del producto al tiempo
que la cizalla se incrementa (Liu et al., 2007). Como es discutido por Liu, et al.,
(2007), la mayonesa contiene gránulos de grasa uniformemente distribuidos en el
sistema acuoso. Los gránulos de grasa son menos cuando el aceite fue
reemplazado por un sustituto graso.
Todas las muestras de mayonesas investigadas mostraron un comportamiento
tixotrópico adelgazante en el que sus propiedades de flujo dependen tanto del
tiempo como de la velocidad de cizalla. En las emulsiones concentradas, las gotas
están lo suficientemente cerca unas de otras para interactuar entre ellas, lo que
lleva a la formación de una red tridimensional de gotas agregadas. A medida que
la velocidad de cizalla aumenta, las fuerzas hidrodinámicas causan agregados que
se deforman y luego se desbaratan, lo que resulta en una reducción de la
viscosidad (Liu et al., 2007).
De ambos ensayos reológicos se extrae que a mayor contenido de fibra, y por lo
tanto de agua, disminuye el esfuerzo de cizalla, tanto en la ausencia como en la
presencia de goma.
A continuación, en la Figura 6, se muestran los valores de módulo de
almacenamiento y de pérdida, determinados a partir de los análisis reológicos
anteriores para cada una de las muestras. La determinación de los módulos de
almacenamiento (G’) y de pérdida (G’’) se realiza para caracterizar las
propiedades viscoelásticas de la muestras de mayonesa que contienen diferentes
concentraciones de fibra de trigo y goma guar. Si G’ > G’’, el material exhibe un
comportamiento similar a un sólido, sin embargo, si G’’ > G’, el material se
comporta como un líquido (Mun et al., 2009).
a 0,40 0,35 a,b,c a,b a,b mPa 0,30 0,25 0,20 b,c c c a,b a,b,c a,b,c 0,15 0,10 b,c 0,05 c a c 0,00 G' 1 G'' 2 3 4 5 6 7 Figura 6. Histograma de módulo de almacenamiento (G’) y módulo de pérdida (G’’). (1)
Fórmula base (2) 2,3%FT (3) 3,3%FT (4) 4,4%FT (5) 2,3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT; 0,03%GG
(7) 4,4%FT; 0,04%GG. *Superíndices distintos entre barras indican diferencias significativas
(P≤0,05) por ANOVA Simple y Test de Tukey para un mismo parámetro.
Todas las muestras exhibieron un comportamiento viscoelástico con un G’ mayor
que G’’. Con esto, se podría sugerir que las mayonesas son geles débiles, como
es típico en aderezos para ensaladas (Mun et al., 2009), lo que concuerda con
otros estudios realizados en base a sustitutos grasos para mayonesas
(Santipanichwong and Suphantharika 2007). Generalmente hablando, se espera
que las emulsiones con un mayor contenido graso muestren altos valores de G’
(Liu et al., 2007), ya que G’ representa la energía recuperable cuando el material
es sometido a deformación (Mun et al., 2009).
Basado en la observaciones de Liu et al., (2007), las muestras que tenían una
estructura más compacta tuvieron los módulos de almacenamiento mayores
(muestras 1, 2, 5 y 6), ya sea debido al mayor contenido de aceite, como es el
caso de las muestras 1, 2 y 5, como a la presencia de goma ( muestras 5 y 6).
Cabe señalar que entre estas muestras mencionadas, todas aquellas con
contenido de fibra, tuvieron valores de G’ mayores que la muestra 1.
Estos resultados también concuerdan con los obtenidos por Mun et al., (2009) en
que utilizaron como sustituto graso almidón modificado y goma xantan, obteniendo
valores altos de G’. En el presente estudio este resultado similar puede ser
atribuido al efecto de la fibra de trigo, que fortalece la estructura de gel de la
mayonesa y al efecto de la goma guar, que provee una estructura viscoelástica
por la formación de agregados de gran tamaño (Mun et al., 2009).
La fibra de trigo acompañada de goma guar aumenta la viscosidad de la fase
continua como consecuencia de la formación de una red de gel que fortalece la
estructura y la hace comportarse más como un sólido (Santipanichwong and
Suphantharika 2007).
5.3.
MODELACIÓN DEL COMPORTAMIENTO REOLÓGICO
Para identificar las características de flujo de las muestras de mayonesa, las
curvas de flujo son ajustadas a la ecuación de Herschel-Bulkley, la que se resume
en la Tabla 3. Una característica importante del la ecuación de Herschel-Bulkley
es la presencia de un esfuerzo umbral finito requerido para alcanzar el flujo (Mun
et al., 2009), parámetro que fue observado y cuantificado previamente en el
análisis reológico, (Tabla 2).
A continuación se muestran los resultados del ajuste de las curvas al modelo de
Herschel-Bulkley.
Tabla 3. Parámetros del modelo de Herschel-Bulkley de las muestras de mayonesa.
Muestra
1
2
3
4
5
6
7
σ0
(mPa)
0,146 ± 0,021 a 0,245
0,141 ± 0,074 a 0,242
0,024 ± 0,021 a 0,345
0,021 ± 0,005 a 0,442
K
n
(mPa sn)
(-)
± 0,043 a,b 0,495 ± 0,184
± 0,019 a,b 0,353 ± 0,104
± 0,014 c 0,311 ± 0,024
± 0,011 d 0,217 ± 0,086
R²
c,d 0,969
c 0,993
b 0,991
a 0,990
0,157 ± 0,019 a 0,231 ± 0,008 a 0,581 ± 0,045 d 0,986
0,043 ± 0,008 a 0,337 ± 0,015 a,b 0,368 ± 0,036 c,d 0,996
0,024 ± 0,001 a 0,406 ± 0,029 b,c 0,229 ± 0,103 b 0,991
*Letras distintas luego de valores promedio ± DS indican diferencias significativas (P≤0,05) por ANOVA
Simple y Test de Tukey para un mismo parámetro.
Como se puede observar en la Tabla 3 todas las muestras analizadas muestran
un comportamiento adelgazante debido a que los valores del índice de flujo (n)
fueron menores que uno (1) (Izidoro et al., 2007). Además se observa que el
modelo de Herschel-Bulkley presenta altos valores de coeficiente de correlación
(R2). Por lo tanto, este modelo describe muy bien el comportamiento reológico de
las muestras de mayonesas.
Según Izidoro et al., (2007), el umbral de fluencia aumenta con la concentración
de aceite; efecto que se comprueba en el presente estudio, en que las muestras
con mayor contenido de agua presentan menores esfuerzos umbral. Esto se debe
a que, en las muestras más concentradas, se forma una red tridimensional más
compacta entre las moléculas de las proteínas del huevo absorbiendo las gotas de
aceite. Esta red compacta es responsable del aumento del esfuerzo umbral con el
aumento del contenido de aceite (Izidoro et al., 2007). Se observa que este
aumento del esfuerzo umbral se produce también al agregarle goma guar a una
muestra (muestras 2-5, 3-6, 4-7, sin y con goma respectivamente) lo que
determina que la goma guar ayuda a la formación de esta red tridimensional,
efecto que concuerda con los resultados de Mun et al., (2009) al agregarle goma
xantan a las muestras de mayonesas.
En términos del índice de comportamiento de flujo (n) las muestras en general
muestran un comportamiento de flujo no-Newtoniano ya que los valores de n se
alejan mucho del valor 1. El índice de comportamiento de flujo aumentó hacia las
muestras con mayor contenido de fibra, y entre muestras con el mismo contenido
de fibra de trigo, las muestras sin goma guar, presentaron valores mayores de
índice de comportamiento de flujo.
El coeficiente de consistencia (K) disminuyó con el aumento de fibra y entre
mismas formulaciones aumentó hacia las muestras sin goma guar, por lo tanto, la
muestra 5, con menor contenido de fibra y con goma guar obtuvo el mayor valor
(0,581 mPa sn), este resultado concuerda con los análisis reológicos anteriores y
puede ayudar a predecir el comportamiento de las muestras analizadas, puesto
que altos valores de coeficiente de consistencia en mayonesas indican una
consistencia más viscosa (Paredes et al., 1989)
En todos parámetros evaluados del modelo de Herschel-Bulkley, no se
encontraron diferencias significativas (P<0,05) entre la fórmula base y la muestra
5.
5.4.
ANÁLISIS DE TEXTURA
Los parámetros de textura determinados son mostrados en las siguientes figuras.
La firmeza y cohesividad de las muestras en estudio se muestran en la Figura 7, y
la consistencia y viscosidad son observadas en la Figura 8.
(N) 4 3,5 3 2,5 2 1,5 a a b b c c c a 1 b a c,d d b,c d 0,5 0 Firmeza 1 2 3 4 5 Cohesividad 6 7 Figura 7. Histograma de análisis de textura, para firmeza y cohesividad. (1) Fórmula base
(2) 2,3%FT (3) 3,3%FT (4) 4,4%FT (5) 2,3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT; 0,03%GG (7) 4,4%FT;
0,04%GG. . *Superíndices distintos entre barras indican diferencias significativas (P≤0,05) por
ANOVA Simple y Test de Tukey para un mismo parámetro.
De la Figura 7 se observa que tanto la firmeza como la cohesividad, disminuyen
con el aumento del contenido de fibra de trigo, y por lo tanto de agua. Además se
observa que presencia de goma guar aumenta la firmeza y cohesividad de las
muestras en todos los casos.
Si se observan las muestras 2 y 5, ambas con un 2,3% de fibra de trigo, se aprecia
que la muestra 2 si se diferencia significativamente (P<0,05) de la muestra 1, en
cuanto a firmeza y cohesividad, pero la muestra 5 no lo hace, esta diferencia entre
ambas muestras se la imparte la goma guar, presente en un 0,02% en la muestra
5.
La muestra 5 es la única que no presenta diferencias significativas con la muestra
1 en cuanto a firmeza y cohesividad, con valores de 3,7N y 1,3N respectivamente.
120 N*s 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 a a a a b b b,c c,d b c d,e e d Consistencia 1 2 c,d Viscosidad 3 4 5 6 7 Figura 8. Histograma de análisis de textura, para consistencia y viscosidad.
(1) Fórmula base (2) 2,3%FT (3) 3,3%FT (4) 4,4%FT (5) 2,3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT;
0,03%GG (7) 4,4%FT; 0,04%GG.
*Superíndices distintos entre barras indican diferencias significativas (P≤0,05) por ANOVA Simple
y Test de Tukey para un mismo parámetro.
En el caso de consistencia y viscosidad, Figura 8, se repite lo observado para
firmeza y cohesividad, siendo la muestra 5 la que además de no presentar
diferencias con la muestra 1, al contrario de su análogo sin goma guar, es la
muestra que presenta lo más altos valores de los parámetros texturales
analizados, con un valor de
112,4 Ns para la consistencia
y
95,3 Ns de
viscosidad.
En ambos casos el parámetro de textura se ve disminuido al aumentar la cantidad
de agua. Este no es un hecho muy alejado de la realidad, ya que según Steffe et
al., (2003), en el caso de las mayonesas pequeñas cantidades de agua reducen
significativamente la viscosidad de las muestras.
5.5.
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
Los resultados del análisis de estabilidad se resumen en la Figura 9 a
continuación.
% Estabilidad 100,00 b b b b b b 98,00 96,00 a 94,00 92,00 90,00 Muestras 1 2 3 4 5 6 7 Figura 9. Histograma del porcentaje de estabilidad de las muestras de mayonesa. (1)
Fórmula base (2) 2,3%FT (3) 3,3%FT (4) 4,4%FT (5) 2,3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT; 0,03%GG
(7) 4,4%FT; 0,04%GG. *Superíndices distintos entre barras indican diferencias significativas
(P≤0,05) por ANOVA Simple y Test de Tukey para el porcentaje de estabilidad.
En la Figura 9 se observa que las muestras con contenido de fibra presentaron
valores de estabilidad significativamente mayores que la muestra sin fibra (>97%),
tanto en la ausencia como en la presencia de goma guar al 1% de la cantidad de
fibra añadida, esto indica que la presencia de fibra tiene un efecto significativo
(P<0,05) en la estabilidad de la emulsión.
La estabilidad de la emulsión generalmente implica la prevención de la
coalescencia, floculación y cremado de las gotas. El cremado generalmente no es
un problema en mayonesas con un alto contenido de aceite (80%) porque las
gotas están tan cercas unas de otras que no se pueden mover, sin embargo, en
producto con un bajo contenido de aceite, el cremado se previene agregando un
agente espesante como una goma o un almidón a la fase acuosa para disminuir el
movimiento de las gotas (Mun et al., 2009).
Así, en este caso, las muestras de mayonesa con fibra mostraron una mayor
estabilidad que la muestra sin fibra, debido al aumento de la viscosidad de la fase
acuosa por la adición de fibra de trigo y goma guar, que disminuyeron el
movimiento de las gotas de aceite (Mun et al., 2009).
La manera más efectiva de prevenir la coalescencia es prevenir que las gotas de
aceite se acerquen generando la fuerza repulsiva suficiente entre las gotas, pero
la mayonesa contiene relativamente altas concentraciones de sal por lo que las
fuerzas electroestáticas repulsivas son altamente seleccionadas, esto indica que
la inestabilidad de la muestra 1 puede ser causada por la coalescencia de la gotas
de aceite ya que estas son estabilizadas solamente con la yema de huevo, sin la
ayuda de estabilizantes añadidos. Estos resultados que concuerdan con lo
predicho por Mun et al., (2009) en su estudio de mayonesas reducidas en aceite
con almidón modificado y goma xantan como sustituto graso (Mun et al., 2009) y
con los estudios de Worrasinchai et al., (2006) en mayonesas con β-glucano como
sustituto graso, concluyendo que las gotas de aceite se mantienen apartadas por
la acción de la fibra de trigo y la coalescencia se ve disminuida en comparación
con la muestra 1.
5.6.
EVALUACIÓN SENSORIAL
Los puntajes de la evaluación sensorial de las muestras de mayonesa son
mostrados en la Figura 10.
Puntaje evaluación 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 a b b a a a a a a a b c c c a a a a a a a b b b c c d a a b b b b,c a c d c c d e c d a b b c c c c Color
Olor
Viscosidad
1 2 Consistencia
Atributos 3 4 5 Cremosidad
6 Suavidad
Aceptabilidad
7 Figura 10. Histograma de Test Descriptivo. (1) Fórmula base (2) 2,3%FT (3) 3,3%FT (4)
4,4%FT (5) 2,3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT; 0,03%GG (7) 4,4%FT; 0,04%GG. *Superíndices
distintos entre barras indican diferencias significativas (P≤0,05) por ANOVA Simple y Test de Tukey
para un mismo atributo.
El color de la muestra 1, sin contenido de fibra, fue significativamente (P<0,05)
mayor que el resto de las muestras con fibra, añadidas o no de goma guar, esto
debido a que el color blanco de la fibra de trigo disminuyó la intensidad del color
amarillo (Liu et al., 2007). En general, lo jueces evaluaron las muestras con una
intensidad de color muy baja (0,6 a 2) (anexo 8.2), puesto que la mayoría atribuye
el color de la mayonesa al de las comerciales, coloreadas artificialmente.
Los puntajes sensoriales para el olor variaron entre el 4,4 y 4,5 sin presentarse
diferencias entre las muestras, debido a que este atributo se lo imparte
principalmente el ácido acético y las especies, componentes que no variaron entre
cada formulación de mayonesa.
En cuanto a la viscosidad, la muestra 5 presentó valores muy cercanos a la
muestra 1, sin presentar diferencias entre ellas. Esto concuerda con los resultados
obtenido en el test de textura expuesto anteriormente, en el cual también coincide
que las muestras 2 y 6 son las siguientes en cuanto al grado de viscosidad, sin
presentar diferencias entre ellas, aún cuando una tiene mayor contenido de agua
que la otra, esta similitud, por lo tanto se la imparte la goma guar.
La consistencia de las muestras 1, 2, 5 y 6 no tuvo variación significativa, este
resultado no se correlaciona con los datos de consistencia obtenidos del análisis
de textura, lo que da un indicio de las diferencias existentes entre estos análisis,
que, de acuerdo a Izidoro et al., (2007) los atributos de textura son difícilmente
correlacionados con los datos derivados de análisis instrumentales de textura y
reológicos.
En cuanto a la cremosidad y suavidad se repite lo observado con la viscosidad, en
que la muestra 5 es la única que no presenta diferencias estadísticamente
significativas con la muestra 1. Las muestras 2 y 6, las cuales no presentan
diferencias entre ellas, son las siguientes en cuanto a puntaje sensorial atribuido,
presentando además una amplia diferencia con las muestras 3, 4 y 7.
La muestra 5 obtuvo significativamente mayor aceptabilidad que el resto (8,5),
siguiéndole la muestra 1 y 2 entre las cuales no se encontraron diferencias y luego
la muestra 6.
La muestra con menor aceptabilidad fue la 4 (4,4), fórmula con mayor contenido
de fibra de trigo, pero sin goma guar, resultado que era de esperar pues esta
muestra obtuvo los menores puntajes en todo los atributos evaluados, en cuanto a
esto, sí existe correlación con los análisis instrumentales reológicos y de textura,
en donde esta muestra con 4,4% de fibra de trigo, sin goma guar, obtuvo el menor
esfuerzo de cizalla, ya sea a velocidad de cizalla constante o variante y los valores
menores de firmeza, cohesividad, consistencia y viscosidad.
La muestra 5 es la muestra que más se asimila a la fórmula base, presentando
diferencias en el color, como ya se mencionó atribuido a la fibra, y diferencias,
favorables en este caso, en la aceptabilidad general.
A continuación se muestra el perfil descriptivo de las muestras evaluadas en la
Figura 11.
Aceptabilidad
Color
10 8 6 4 2 0 Olor
Suavidad
Viscosidad
Cremosidad
1 2 3 4 Consistencia
5 6 7 Figura 11. Gráfico radial del perfil descriptivo, para cada una de las muestras. (1) Fórmula
base (2) 2,3%FT (3) 3,3%FT (4) 4,4%FT (5) 2.3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT; 0,03%GG (7) 4,4%FT;
0,04%GG.
En la Figura 11 se puede observar con mayor claridad que existe una diferencia
entre dos grupos de muestras, el primero formado por las muestras 1, 2, 5 y 6, las
cuales presentan valores más altos de suavidad, cremosidad, consistencia y
viscosidad. El otro grupo, por lo tanto, formado por las muestras 3, 4 y 7, presenta
los valores más bajos para estos atributos.
En cuanto a la aceptabilidad no se observa una separación tan marcada entre
grupos, pero si va disminuyendo gradualmente, desde la muestra 5 a la 4.
En cuanto al color se logra apreciar la diferencia con la muestra 1, presentando
esta un puntaje mayor que el resto.
Por último, se puede observar que las muestras no presentaron diferencias en
cuanto al olor.
Aún con el aumento de la demanda de productos ligeros en calorías, los
consumidores todavía dan evidencias de preferir mayonesas con la nota normal
de grasa (Izidoro et al., 2007) lo que queda demostrado tanto en la mayor
aceptabilidad, como por los valores más altos de todos los atributos analizados,
por una de las muestras con menor contenido de fibra de trigo (muestra 5).
5.7.
Se
ANÁLISIS DE MICROESTRUCTURA
utilizó
microscopía
óptica
para
proveer
información
acerca
de
la
microestructura de las muestras de mayonesa. La mayonesa consiste de gotas de
aceite dispersas en un medio acuoso, sin embargo, las propiedades de la
mayonesa pueden variar ampliamente entre formulaciones debido a su
composición y microestructura diferente. Factores como la cantidad y distribución
de la yema de huevo (emulsificante), el tamaño de las gotas y la viscosidad de la
fase
acuosa,
son
parámetros
importantes
en
la
determinación
de
la
microestructura de la mayonesa (Mun et al., 2009).
La microestructura de las muestra de mayonesa se muestran en la Figura 12.
Como se puede observar, en la muestra 1 las gotas de aceite son esféricas y
compactas, esto también se puede observar claramente en la muestra 2, estas
emulsiones son fácilmente distinguidas por la presencia de gotas grandes y
uniformes (monodispersas), mientras que en el resto de las muestras se observan
gotas de diferentes tamaños (polidispersas) en las que las gotas pequeñas son
atrapadas entre las grandes.
Gutierrez et al., (2002) encontró que la viscosidad de las emulsiones polidispersas
era significativamente menor que la observada un una emulsión equivalente
monodispersa en la misma fracción de volumen. Más aún, la reducción del
contenido graso también disminuye dramáticamente la viscosidad de emulsiones
compactas concentradas (Worrasinchai et al., 2006). Esto puede describir porqué
la firmeza y cohesividad de las muestras con mayor contenido de agua (3, 4, 7)
fueron menores que en aquellas más concentradas (1, 2, 5, 6) en el análisis de
textura señalado anteriormente. Como se observa en la Figura 12 las muestras
más diluidas presentan “pérdidas de estructuras”, en que una red de gotas
agregadas contienen vacíos intercalados de distintas dimensiones (regiones más
oscuras observadas en las microfotografías, como por ejemplo el círculo rojo
indicado en la micrografía de la muestra 3). Los espacios vacios representan la
fase continua acuosa en las emulsiones. Las partículas de fibra y las gotas de
aceite parecen formar una red tridimensional que se extiende a lo largo del
volumen de la emulsión (Worrasinchai et al., 2006). La muestra más diluida
(muestra 4) muestra más grandes espacios rodeados de gotas agregadas sueltas
que las otras muestras.
(1)
(2)
(5)
(3)
(4)
(6)
(7)
(1) Fórmula base (2) 2,3%FT (3) 3,3%FT (4) 4,4%FT (5) 2,3%FT; 0,02%GG (6) 3,3%FT; 0,03%GG (7) 4,4%FT; 0,04%GG.
Figura 12. Fotomicrografía de las muestras de mayonesa, con un aumento de 160x.
Para entender más la disposición espacial de las muestras con contenido de fibra
con y sin goma, se presenta la Figura 13, microscopía óptica de fibra de trigo en
agua, sin (a) y con goma guar (b).
(a)
(b)
(a) Fibra de trigo. (b) Fibra de trigo + 1% de goma guar.
Figura 13. Microscopía óptica de la fibra de trigo.
Como se observa en la Figura 13 (a), la estructura de la fibra de trigo presenta una
distribución irregular, formando aglomerados de distintas formas y tamaños, lo que
ayuda a la polidispersión de las gotas de aceite observadas en la Figura 12. De la
Figura 13 (b) se puede determinar que la goma guar refuerza la estructura
irregular impartida por la fibra de trigo, formando montes y valles más
prominentes. En la Figura 12 estos montes se pueden observar como regiones
más claras, donde se distingue un agregado de fibra de trigo.
6. CONCLUSIONES
La utilización de fibra de trigo, en reemplazo de un porcentaje de aceite en la
formulación de muestras de mayonesa, afectó las propiedades reológicas,
texturales, sensoriales, microestructurales y la estabilidad de las muestras.
La estabilidad de la emulsión se vio mejorada en todos los casos con fibra de trigo.
En el análisis de microestructura se observó la mono y polidispersión de las gotas
de aceite según el contenido de fibra y goma.
En los análisis reológicos, todas las muestras de mayonesa exhibieron un
comportamiento tixotrópico, dentro de todo el rango de velocidad de cizalla
estudiado. La tixotropía fue mayor en las mayonesas con mayor contenido de
aceite comparada con las de menor contenido. Todas las muestras exhibieron un
comportamiento viscoelástico con un G’ mayor que G’’, presentando un
comportamiento de geles débiles. Todas las muestras de mayonesa mostraron un
comportamiento de flujo no Newtoniano ajustándose al modelo de HerschelBulkley.
Las muestras con 2,3% de fibra de trigo con o sin goma guar, y la
muestra con 3,3% de fibra de trigo con goma guar presentaron las características
más similares a la fórmula base. Lo mismo se repitió en los ensayos de textura y
sensoriales, este último indicó además, que las muestras con menor contenido de
fibra fueron las más aceptadas
Basado en los resultados anteriores, se propone que la fibra de trigo puede ser
utilizada en mayonesas como un sustituto graso. Además, también se recomienda
la incorporación de goma guar a la fase acuosa. En este estudio, utilizando 2,3%
de fibra de trigo con 0,02% de goma guar produce una mayonesa reducida en
grasa con propiedades reológicas similares a una mayonesa con alto contenido de
aceite, con parámetros texturales y atributos sensoriales similares.
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8. ANEXOS
ANEXO 1. FICHA TÉCNICA: FIBRA DE TRIGO
Figura 14. Ficha técnica fibra de trigo JELUCEL ® WF 30.
ANEXO 2. ANÁLISIS REOLÓGICOS.
ANEXO 2.1.1. Esfuerzo de cizalla versus Tiempo
Tabla 4. Datos promedio de esfuerzo de cizalla (mPa) de cada muestra en el tiempo (s)
Esfuerzo de cizalla (mPa)
Tiempo
1
2
3
4
5
6
7
0
0,87 ± 0,12 0,56 ± 0,06 0,42 ± 0,01 0,29 ± 0,00 0,74 ± 0,03 0,62 ± 0,08 0,56 ± 0,04
10
1,87 ± 0,11 1,67 ± 0,10 0,48 ± 0,06 0,40 ± 0,03 2,01 ± 0,05 1,69 ± 0,01 0,76 ± 0,01
20
1,62 ± 0,09 1,44 ± 0,06 0,48 ± 0,03 0,30 ± 0,08 1,84 ± 0,00 1,62 ± 0,08 0,65 ± 0,05
30
1,54 ± 0,10 1,36 ± 0,03 0,42 ± 0,06 0,26 ± 0,03 1,74 ± 0,03 1,57 ± 0,08 0,63 ± 0,07
40
1,45 ± 0,04 1,31 ± 0,04 0,43 ± 0,05 0,23 ± 0,05 1,66 ± 0,08 1,51 ± 0,08 0,61 ± 0,06
50
1,43 ± 0,06 1,28 ± 0,04 0,40 ± 0,07 0,21 ± 0,06 1,60 ± 0,01 1,41 ± 0,10 0,60 ± 0,09
60
1,43 ± 0,06 1,24 ± 0,05 0,35 ± 0,02 0,23 ± 0,01 1,58 ± 0,03 1,39 ± 0,07 0,61 ± 0,11
70
1,42 ± 0,06 1,22 ± 0,05 0,36 ± 0,04 0,21 ± 0,00 1,58 ± 0,02 1,34 ± 0,04 0,62 ± 0,05
80
1,41 ± 0,05 1,20 ± 0,06 0,33 ± 0,02 0,21 ± 0,01 1,56 ± 0,00 1,34 ± 0,07 0,62 ± 0,04
90
1,41 ± 0,04 1,18 ± 0,06 0,34 ± 0,02 0,21 ± 0,02 1,54 ± 0,00 1,32 ± 0,14 0,57 ± 0,00
100
1,39 ± 0,07 1,16 ± 0,05 0,33 ± 0,02 0,19 ± 0,02 1,47 ± 0,00 1,30 ± 0,10 0,59 ± 0,08
120
1,37 ± 0,09 1,14 ± 0,05 0,31 ± 0,01 0,17 ± 0,00 1,46 ± 0,00 1,24 ± 0,10 0,61 ± 0,04
140
1,35 ± 0,10 1,12 ± 0,05 0,31 ± 0,03 0,18 ± 0,01 1,44 ± 0,00 1,20 ± 0,09 0,56 ± 0,01
160
1,33 ± 0,11 1,10 ± 0,04 0,31 ± 0,03 0,16 ± 0,04 1,43 ± 0,00 1,19 ± 0,11 0,55 ± 0,01
180
1,31 ± 0,11 1,08 ± 0,03 0,28 ± 0,02 0,16 ± 0,00 1,40 ± 0,01 1,16 ± 0,07 0,55 ± 0,02
200
1,30 ± 0,11 1,07 ± 0,03 0,28 ± 0,01 0,14 ± 0,02 1,38 ± 0,01 1,15 ± 0,07 0,52 ± 0,01
220
1,27 ± 0,16 1,05 ± 0,01 0,26 ± 0,03 0,14 ± 0,03 1,37 ± 0,01 1,15 ± 0,07 0,55 ± 0,03
240
1,27 ± 0,15 1,03 ± 0,01 0,27 ± 0,02 0,12 ± 0,01 1,36 ± 0,01 1,13 ± 0,07 0,54 ± 0,02
260
1,27 ± 0,14 1,03 ± 0,01 0,27 ± 0,02 0,12 ± 0,03 1,35 ± 0,01 1,12 ± 0,05 0,54 ± 0,01
280
1,23 ± 0,18 1,02 ± 0,01 0,27 ± 0,02 0,13 ± 0,01 1,33 ± 0,01 1,11 ± 0,05 0,55 ± 0,03
300
1,24 ± 0,16 1,01 ± 0,01 0,27 ± 0,00 0,11 ± 0,00 1,32 ± 0,01 1,11 ± 0,05 0,53 ± 0,01
320
1,24 ± 0,16 1,01 ± 0,01 0,27 ± 0,03 0,13 ± 0,01 1,32 ± 0,01 1,10 ± 0,04 0,54 ± 0,04
340
1,21 ± 0,18 1,00 ± 0,02 0,29 ± 0,05 0,13 ± 0,01 1,31 ± 0,00 1,10 ± 0,04 0,54 ± 0,03
360
1,22 ± 0,16 1,00 ± 0,02 0,26 ± 0,02 0,10 ± 0,00 1,30 ± 0,00 1,09 ± 0,05 0,53 ± 0,01
380
1,20 ± 0,18 0,99 ± 0,02 0,25 ± 0,03 0,12 ± 0,00 1,29 ± 0,00 1,09 ± 0,04 0,51 ± 0,00
400
1,19 ± 0,17 0,99 ± 0,02 0,26 ± 0,01 0,11 ± 0,01 1,28 ± 0,01 1,09 ± 0,05 0,50 ± 0,01
420
1,19 ± 0,17 0,98 ± 0,02 0,25 ± 0,02 0,11 ± 0,01 1,27 ± 0,01 1,09 ± 0,05 0,50 ± 0,01
440
1,19 ± 0,17 0,98 ± 0,02 0,26 ± 0,02 0,11 ± 0,00 1,27 ± 0,01 1,08 ± 0,05 0,50 ± 0,01
*Los datos destacados y en negrita equivalentes al tiempo 10 s, corresponden al
valor de esfuerzo umbral de cizalla
ANEXO 2.1.2. ANOVA Simple - Esfuerzo de cizalla por Muestra
-
Variable dependiente: Esfuerzo de cizalla (mPa)
-
Factor: Muestra
Tabla 5. ANOVA para esfuerzo de cizalla por muestra.
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
44,4373
4,86613
49,3034
Gl
6
189
195
Cuadrado Medio
7,40621
0,0257467
Razón-F
287,66
Valor-P
0,0000
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de Esfuerzo de cizalla entre un nivel
de Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar cuáles
medias son significativamente diferentes de otras, se realizó la Prueba de
Múltiples Rangos.
Tabla 6. Pruebas de Múltiple Rangos para Esfuerzo de cizalla por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
4
28
0,177407
X
3
28
0,322154
X
7
28
0,569464
X
2
28
1,1157
XX
6
28
1,2255
XX
1
28
1,32964
X
5
28
1,43562
ANEXO 2.2.1. Esfuerzo umbral de cizalla
Tabla 7. Datos promedio esfuerzo umbral (mPa) por muestra.
Muestra
1
2
3
4
5
6
7
Esfuerzo Umbral (mPa)
1,87 ± 0,11
1,67 ± 0,10
0,48 ± 0,06
0,40 ± 0,03
2,01 ± 0,05
1,69 ± 0,01
0,76 ± 0,01
ANEXO 2.2.2. ANOVA Simple- Esfuerzo umbral de cizalla por Muestra
Tabla 8. ANOVA para Esfuerzo Umbral por Muestra.
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
6,77819
0,0464977
6,82469
Gl
6
10
16
Cuadrado Medio
1,1297
0,00464977
Razón-F
242,96
Valor-P
0,0000
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de Esfuerzo Umbral entre un nivel de
Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar cuáles
medias son significativamente diferentes de otras, se realizó la Prueba de
Múltiples Rangos.
Tabla 9. Pruebas de Múltiple Rangos para Esfuerzo Umbral por Muestra.
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
4
2
0,39585
X
3
3
0,514
X
7
2
0,75545
X
2
3
1,67133
X
6
2
1,68685
XX
1
3
1,87313
X
5
2
2,00765
ANEXO 2.3.1. Esfuerzo de cizalla versus Velocidad de cizalla
Tabla 10. Datos promedio de esfuerzo (mPa) y velocidad de cizalla (1/s) para cada
muestra.
Muestra 1 σa 2 γa -­‐1
σa 3 γa -­‐1
σa 4 γa -­‐1
σa 5 γa -­‐1
σa 6 γa -­‐1
σa 7 γa -­‐1
σa γa -­‐1
RPM (mPa) (s ) (mPa) (s ) (mPa) (s ) (mPa) (s ) (mPa) (s ) (mPa) (s ) (mPa) (s ) 0 0,146 0,00 0,141 0,00 0,024 0,00 0,021 0,00 0,157 0,00 0,043 0,00 0,024 0,00 0,5 1,478 0,41 1,316 0,43 0,638 0,32 0,297 0,27 1,652 0,44 1,109 0,39 0,576 0,34 1 1,711 0,82 1,578 0,86 0,695 0,64 0,321 0,53 1,840 0,87 1,292 0,78 0,676 0,67 2 1,896 1,64 1,790 1,67 0,833 1,28 0,423 1,07 2,096 1,74 1,618 1,57 0,847 1,34 2,5 2,025 2,05 1,904 2,09 0,831 1,60 0,443 1,33 2,109 2,18 1,599 1,96 0,888 1,68 4 2,122 3,29 2,006 3,35 1,011 2,56 0,600 2,13 2.316 3,48 1,840 3,14 0,997 2,68 5 2,225 4,11 2,161 4,19 1,121 3,20 0,659 2,67 2,370 4,35 1,873 3,92 1,059 3,35 10 2,613 8,21 2,573 8,37 1,473 6,41 0,937 5,34 2,842 8,71 2,242 7,84 1,359 6,71 20 3,117 16,43 2,999 16,74 1,825 12,81 1,180 10,67 3,400 17,42 2,635 15,68 1,706 13,42 50 4,138 41,07 3,724 41,86 2,504 32,03 1,682 26,69 4,253 43,54 3,417 39,20 2,218 33,54 100 5,136 82,14 4,322 83,72 3,017 64,06 2,066 53,37 5,031 87,08 4,050 78,39 2,665 67,08 100 4,921 82,14 4,029 83,72 2,889 64,06 1,927 53,37 4,850 87,08 3,876 78,39 2,577 67,08 50 3,841 41,07 2,961 41,86 2,096 32,03 1,338 26,69 3,765 43,54 2,939 39,20 1,870 33,54 20 2,635 16,43 2,028 16,74 1,354 12,81 0,831 10,67 2,701 17,42 2,065 15,68 1,254 13,42 10 1,918 8,21 1,466 8,37 0,969 6,41 0,562 5,34 2,132 8,71 1,575 7,84 0,942 6,71 5 1,392 4,11 1,135 4,19 0,666 3,20 0,378 2,67 1,635 4,35 1,213 3,92 0,712 3,35 4 1,264 3,29 0,988 3,35 0,576 2,56 0,317 2,13 1,485 3,48 1,114 3,14 0,655 2,68 2,5 1,052 2,05 0,849 2,09 0,445 1,60 0,240 1,33 1,254 2,18 0,930 1,96 0,542 1,68 2 0,978 1,64 0,790 1,67 0,383 1,28 0,205 1,07 1,154 1,74 0,840 1,57 0,505 1,34 1 0,776 0,82 0,642 0,84 0,240 0,64 0,121 0,53 0,869 0,87 0,621 0,78 0,366 0,67 0,5 0,649 0,41 0,531 0,42 0,169 0,32 0,078 0,27 0,666 0,44 0,486 0,39 0,279 0,34 0 0,288 0,00 0,252 0,00 0,048 0,00 0,019 0,00 0,250 0,00 0,117 0,00 0,086 0,00 ANEXO 2.3.2. ANOVA Simple - Esfuerzo de cizalla por Muestra
-
Variable dependiente: Esfuerzo de cizalla (mPa)
-
Factor: Muestra
Tabla 11. ANOVA para Esfuerzo de cizalla por Muestra.
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
42,9988
176,908
219,907
Gl
6
147
153
Cuadrado Medio
7,16646
1,20346
Razón-F
5,95
Valor-P
0,0000
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de Esfuerzo de cizalla entre un nivel
de Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar cuáles
medias son significativamente diferentes de otras, se realizó la Prueba de
Múltiples Rangos.
Tabla 12. Pruebas de Múltiple Rangos para Esfuerzo de cizalla por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
4
21
0,683185
XX
7
22
1,03606
XX
3
22
1,08216
XX
6
22
1,70426
XX
2
22
1,82805
X
1
22
2,1041
X
5
23
2,13088
ANEXO 2.3.3. ANOVA Simple - Velocidad de cizalla por Muestra
-
Variable dependiente: Velocidad de cizalla (1/s)
-
Factor: Muestra
Tabla 13. ANOVA para Velocidad de cizalla por Muestra.
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
506,322
74855,3
75361,6
Gl
6
147
153
Cuadrado Medio
84,387
509,22
Razón-F
0,17
Valor-P
0,9854
Puesto que el valor-P de la razón-F es mayor o igual que 0,05, no existe una
diferencia estadísticamente significativa entre la media de Velocidad de cizalla
entre un nivel de Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza.
ANEXO 2.4.1 Tixotropía.
Tabla 14. Tixotropía promedio (mPa/s) de las muestras de mayonesa
Muestras Tixotropía (mPa/s)
1 2 3 4 5 6 7 31,31 ± 4,37
61,02 ± 11,88
22,65 ± 2,51
15,37 ± 1,24
42,94 ± 9,97
35,20 ± 5,34
20,78 ± 5,16
ANEXO 2.4.2. ANOVA Simple – Tixotropía por muestra
-
Variable dependiente: Tixotropía (mPa/s)
-
Factor: Muestra
Tabla 15. ANOVA para Tixotropía por muestra.
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
4374,15
645,272
5019,43
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
729,026
46,0909
Razón-F
15,82
Valor-P
0,0000
Tabla 16. Pruebas de Múltiple Rangos para Tixotropía por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
4
3
15,3746
XX
7
3
20,781
XX
3
3
22,6543
XXX
1
3
31,3111
XX
6
3
35,1958
XX
5
3
42,9449
X
2
3
61,0162
ANEXO 2.5.1. Módulo de Almacenamiento y Módulo de Pérdida.
Tabla 17. Resultados promedio de G’ y G’’ para cada una de las muestras.
Muestra
1
G' (mPa)
0,31 ± 0,03
G'' (mPa)
0,10 ± 0,02
2
3
4
5
6
0,35 ± 0,07
0,20 ± 0,08
0,16 ± 0,01
0,35 ± 0,09
0,39 ± 0,06
0,13 ± 0,05
0,05 ± 0,04
0,03 ± 0,01
0,16 ± 0,05
0,18 ± 0,06
7
0,15 ± 0,01
0,02 ± 0,01
ANEXO 2.5.2. ANOVA Simple - G' por Muestra
-
Variable dependiente: G' (mPa)
-
Factor: Muestra
Tabla 18. ANOVA para G’ por muestra.
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
0,179014
0,0497133
0,228727
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
0,0298357
0,00355095
Razón-F
8,40
Valor-P
0,0005
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de G' entre un nivel de Muestra y
otro, con un nivel del 95,0% de confianza.
Para determinar cuáles medias son significativamente diferentes de otras, se
realiza la Prueba de Múltiples Rangos.
Tabla 19. Pruebas de Múltiple Rangos para G' por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
7
4
3
1
2
5
6
Casos
3
3
3
3
3
3
3
Media
0,152967
0,155533
0,203
0,310567
0,3447
0,345867
0,394267
Grupos Homogéneos
X
X
XX
XXX
XX
XX
X
ANEXO 2.5.3. ANOVA Simple - G'' por Muestra
-
Variable dependiente: G'' (mPa)
-
Factor: Muestra
Tabla 20. ANOVA para G’’ por muestra.
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
0,0704917
0,022721
0,0932127
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
0,0117486
0,00162293
Razón-F
7,24
Valor-P
0,0011
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de G'' entre un nivel de Muestra y
otro, con un nivel del 95,0% de confianza.
Para determinar cuáles medias son significativamente diferentes de otras, se
realiza la Prueba de Múltiples Rangos.
Tabla 21. Pruebas de Múltiple Rangos para G'' por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
7
4
3
1
2
5
6
Casos
3
3
3
3
3
3
3
Media
0,0238
0,0254333
0,0473
0,102333
0,1311
0,154667
0,175
Grupos Homogéneos
X
X
XX
XXX
XXX
XX
X
ANEXO 3. MODELACIÓN DEL COMPORTAMIENTO REOLÓGICO.
ANEXO 3.1. Resultados parámetros del modelo Herschel-Bulkley
Tabla 22. Resultados parámetros modelo de Herschel-Bulkley.
Muestra
1
2
3
4
5
6
7
σy
n
(mPa)
(-)
0,146 ± 0,021 0,245 ± 0,043
0,141 ± 0,074 0,242 ± 0,019
0,024 ± 0,021 0,345 ± 0,014
0,021 ± 0,005 0,442 ± 0,011
0,157 ± 0,019 0,231 ± 0,008
K
(mPa sn)
0,495 ± 0,184 0,353 ± 0,104 0,311 ± 0,024 0,217 ± 0,086 0,581 ± 0,045 R²
0,969
0,993
0,991
0,990
0,986
0,043 ± 0,008 0,337 ± 0,015 0,268 ± 0,036 0,996
0,024 ± 0,001 0,406 ± 0,029 0,029 ± 0,103 0,991
ANEXO 3.2. ANOVA Simple- Esfuerzo umbral por Muestra.
-
Variable dependiente: Esfuerzo Umbral (mPa)
-
Factor: Muestra
Tabla 23. ANOVA para Umbral de fluencia por Muestra
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
0,0628102
0,0931393
0,155949
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
0,0104684
0,0066528
Razón-F
1,57
Valor-P
0,2266
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media del esfuerzo umbral entre un nivel de
Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar cuáles
medias son significativamente diferentes de otras, se realiza la Prueba de
Múltiples Rangos.
Tabla 24. Pruebas de Múltiple Rangos para Esfuerzo Umbral por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
7
3
0,0137984
X
4
3
0,0206976
X
3
3
0,0241472
X
5
3
0,0413952
X
6
3
0,04312
X
1
3
0,115562
X
2
3
0,170755
ANEXO 3.3. ANOVA Simple- Índice de comportamiento de flujo por Muestra.
Tabla 25. ANOVA para Índice comportamiento de Flujo por Muestra
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
0,108733
0,00734974
0,116083
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
0,0181222
0,000524981
Razón-F
34,52
Valor-P
0,0000
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de el índice de comportamiento de
flujo entre un nivel de Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para
determinar cuáles medias son significativamente diferentes de otras, se realiza la
Prueba de Múltiples Rangos.
Tabla 26. Pruebas de Múltiple Rangos para Índice comportamiento de Flujo por
Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
5
3
0,221
XX
2
3
0,241933
XX
1
3
0,2447
XX
6
3
0,256767
XX
7
3
0,301533
X
3
3
0,3445
X
4
3
0,4416
ANEXO 3.4. ANOVA Simple- Coeficiente de consistencia por Muestra.
Tabla 27. ANOVA para Coeficiente de Consistencia por Muestra
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
5,49215
0,133286
5,62544
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
0,915359
0,00952044
Razón-F
96,15
Valor-P
0,0000
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media del coeficiente de consistencia entre
un nivel de Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar
cuáles medias son significativamente diferentes de otras, se realiza la Prueba de
Múltiples Rangos.
Tabla 28. Pruebas de Múltiple Rangos para Coeficiente de Consistencia por
Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
4
3
-0,936867
X
3
3
-0,310633
X
7
3
-0,284933
X
2
3
0,2677
XX
6
3
0,3529
XX
1
3
0,495167
X
5
3
0,5812
ANEXO 4. ANÁLISIS DE TEXTURA.
ANEXO 4.1. Resultados análisis de textura.
Tabla 29. Resultados promedio de firmeza (N), cohesividad (N), consistencia (N*s) y
viscosidad (N*s) para cada una de las muestras.
Muestra
1
2
3
4
5
6
7
Firmeza
(N)
3,70 ± 0,48
2,71 ± 0,11
1,68 ± 0,19
1,15 ± 0,09
3,68 ± 0,11
2,35 ± 0,04
1,36 ± 0,23
Cohesividad
(N)
1,29 ± 0,04
1,03 ± 0,10
0,75 ± 0,00
0,59 ± 0,01
1,31 ± 0,04
0,90 ± 0,06
0,68 ± 0,12
Consistencia
(N*s)
102,28 ± 11,09
78,36 ± 06,06
49,24 ± 08,46
24,99 ± 01,43
112,41 ± 13,68
64,61 ± 01,66
37,62 ± 08,85
Viscosidad
(N*s)
82,10 ± 1,23
66,26 ± 4,43
42,67 ± 6,08
22,05 ± 0,70
95,26 ± 8,50
57,75 ± 3,12
33,22 ± 6,08
ANEXO 4.2. ANOVA Simple - Firmeza por Muestra
-
Variable dependiente: Firmeza (N)
-
Factor: Muestra
Tabla 30. Tabla ANOVA para Firmeza por Muestra
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
19,7727
0,706067
20,4788
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
3,29545
0,0504334
Razón-F
65,34
Valor-P
0,0000
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de Firmeza entre un nivel de Muestra
y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar cuáles medias son
significativamente diferentes de otras, se realizó la Prueba de Múltiples Rangos.
Tabla 31. Pruebas de Múltiple Rangos para Firmeza por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
4
3
1,14467
X
7
3
1,35633
X
3
3
1,684
X
6
3
2,35167
X
2
3
2,70633
X
5
3
3,67733
X
1
3
3,7
ANEXO 4.3. ANOVA Simple - Cohesividad por Muestra
-
Variable dependiente: Cohesividad (N)
-
Factor: Muestra
Tabla 32. Tabla ANOVA para Cohesividad por Muestra
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
1,49546
0,0616353
1,55709
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
0,249243
0,00440252
Razón-F
56,61
Valor-P
0,0000
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de Cohesividad entre un nivel de
Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar cuáles
medias son significativamente diferentes de otras, se realizó la Prueba de
Múltiples Rangos.
Tabla 33. Pruebas de Múltiple Rangos para Cohesividad por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
4
3
0,594
X
7
3
0,674667
XX
3
3
0,745667
XX
6
3
0,895333
X
2
3
1,02667
X
1
3
1,291
X
5
3
1,31167
ANEXO 4.4. ANOVA Simple - Consistencia por Muestra
-
Variable dependiente: Consistencia (N*s)
-
Factor: Muestra
Tabla 34. Tabla ANOVA para Consistencia por Muestra
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
19153,3
1002,82
20156,1
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
3192,21
71,6303
Razón-F
44,57
Valor-P
0,0000
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de Consistencia entre un nivel de
Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar cuáles
medias son significativamente diferentes de otras, se realizó la Prueba de
Múltiples Rangos.
Tabla 35. Pruebas de Múltiple Rangos para Consistencia por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
4
3
24,9935
XX
7
3
37,6164
XX
3
3
49,2432
XX
6
3
64,6071
X
2
3
78,3593
X
1
3
102,281
X
5
3
112,406
ANEXO 4.5. ANOVA Simple - Viscosidad por Muestra
-
Variable dependiente: Viscosidad (N*s)
-
Factor: Muestra
Tabla 36. ANOVA para Viscosidad por Muestra
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
12517,2
354,855
12872,0
Gl
6
14
20
Cuadrado Medio
2086,2
25,3468
Razón-F
82,31
Valor-P
0,0000
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de Viscosidad entre un nivel de
Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar cuáles
medias son significativamente diferentes de otras, se realizó la Prueba de
Múltiples Rangos..
Tabla 37. Pruebas de Múltiple Rangos para Viscosidad por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media
Grupos Homogéneos
X
4
3
22,0544
XX
7
3
33,2199
X
3
3
42,6668
X
6
3
57,7455
X
2
3
66,2566
X
1
3
82,0997
X
5
3
95,2628
ANEXO 5. ESTABILDAD DE LA MAYONESA
ANEXO 5.1. Resultados análisis de estabilidad.
Tabla 38. Porcentaje promedio de estabilidad para cada una de las muestras.
Muestra
1
2
3
4
5
6
Estabilidad (%)
94,1333 ± 0,2584
97,6241 ± 1,0416
98,5181 ± 0,8093
99,4976 ± 0,6357
99,2088 ± 0,5048
98,5503 ± 1,1680
7
98,9391 ± 0,9677
ANEXO 5.2. ANOVA Simple - % Estabilidad por Muestra
-
Variable dependiente: % Estabilidad
-
Factor: Muestra
Tabla 39. ANOVA para % Estabilidad por Muestra
Fuente
Entre grupos
Intra grupos
Total (Corr.)
Suma de Cuadrados
40,4361
4,76658
45,2027
Gl
6
7
13
Cuadrado Medio Razón-F
6,73935
9,90
0,68094
Valor-P
0,0040
Puesto que el valor-P de la prueba-F es menor que 0,05, existe una diferencia
estadísticamente significativa entre la media de % Estabilidad entre un nivel de
Muestra y otro, con un nivel del 95,0% de confianza. Para determinar cuáles
medias son significativamente diferentes de otras, se realizó la Prueba de
Múltiples Rangos.
Tabla 40. Pruebas de Múltiple Rangos para % Estabilidad por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
1
2
3
6
7
5
4
Casos
2
2
2
2
2
2
2
Media
94,1333
97,6242
98,5181
98,5503
98,9391
99,2088
99,4976
Grupos Homogéneos
X
X
X
X
X
X
X
ANEXO 6. EVALUACIÓN SENSORIAL
ANEXO 6.1. FICHA DE EVALUACIÓN DE MAYONESA
Nombre: ………………………………………
Fecha: ………………………………………
Evalúe las muestras de mayonesa que se le presentan a continuación y marque la intensidad
percibida de cada atributo en la línea correspondiente.
Color: Intensidad del color amarillo.
Blanco
Amarillo huevo
Olor: Intensidad del olor característico.
Débil
Intenso
Prueba de Consistencia
Tome una cuchara y saque una porción de la muestra. Observe la resistencia contra la
manipulación,
Poco Viscosa
Muy Viscosa
Ahora vierta el contenido de la cuchara sobre la línea horizontal del plato y observe por un momento
si esta retiene la forma.
Poco Consistente
Muy Consistente
Prueba de escurrimiento:
Ahora incline el plato en un ángulo de 90° y determine el orden en que escurren, tomando el tiempo,
en segundos, en que demoran en llegar a la línea inferior.
Muestra
Tiempo
Ahora proceda a probar la muestra y evalúe su textura bucal:
Cremosidad
Poco Cremosa
Muy Cremosa
Muy Áspera
Muy Suave
Suavidad
Finalmente evalúe la aceptabilidad general de la muestra.
Mala
Muchas Gracias!.
Buena
ANEXO 6.2. Resultados Puntajes Sensoriales
Tabla 41. Puntajes promedio de los atributos para cada una de las muestras.
Atributo
1
2
3
4
5
6
7
Color
2,0 ± 0,1 0,9 ± 0,2 0,6 ± 0,1 0,6 ± 0,1 0,9 ± 0,2 0,6 ± 0,1 0,6 ± 0,1 Olor
4,4 ± 0,2 4,4 ± 0,1 4,5 ± 0,2 4,4 ± 0,2 4,4 ± 0,2 4,4 ± 0,2 4,5 ± 0,3 Viscosidad
7,5 ± 0,6 6,7 ± 0,3 5,2 ± 0,4 5,2 ± 0,5 7,6 ± 0,7 6,7 ± 0,3 5,2 ± 0,4 Consistencia 8,0 ± 0,5 8,1 ± 0,2 6,6 ± 0,7 5,5 ± 0,3 8,2 ± 0,4 8,3 ± 0,4 6,5 ± 0,7 Cremosidad
8,5 ± 0,2 8,0 ± 0,3 5,4 ± 0,1 4,5 ± 0,2 8,4 ± 0,2 8,0 ± 0,3 5,3 ± 0,1 Suavidad
8,5 ± 0,2 7,2 ± 0,5 4,0 ± 0,4 3,2 ± 0,4 8,3 ± 0,5 7,5 ± 0,5 4,1 ± 0,4 Aceptabilidad 7,8 ± 0,4 7,5 ± 0,6 5,9 ± 0,5 4,4 ± 0,4 8,5 ± 0,4 6,9 ± 0,4 5,4 ± 0,2 ANEXO 6.3. Resultados análisis estadísticos: ANOVA –Multifactorial.
Tabla 42. Resumen de los datos de valor-P para cada atributo, expulsados por el
programa Statgraphics Centurion.
Valor -­‐P Atributo Juez Color 0,8889 Olor 0,0668 Viscosidad 0,0568 Consistencia 0,0895 Cremosidad 0,0758 Suavidad 0,0698 Aceptabilidad 0,0614 General Muestras 0,0000 0,6451 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Tabla 43. Pruebas de Múltiple Rangos para Color por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media LS
Sigma LS
4
8
0,5625
0,0444639
7
8
0,575
0,0444639
6
8
0,6125
0,0444639
3
8
0,6125
0,0444639
5
8
0,875
0,0444639
2
8
0,875
0,0444639
1
8
1,9875
0,0444639
Grupos Homogéneos
X
X
X
X
X
X
X
Tabla 44. Pruebas de Múltiple Rangos para Viscosidad por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media LS
Sigma LS
4
8
5,175
0,154048
3
8
5,175
0,154048
7
8
5,2125
0,154048
2
8
6,675
0,154048
6
8
6,6875
0,154048
1
8
7,475
0,154048
5
8
7,6375
0,154048
Grupos Homogéneos
X
X
X
X
X
X
X
Tabla 45. Pruebas de Múltiple Rangos para Consistencia por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media LS
Sigma LS
4
8
5,525
0,165719
7
8
6,45
0,165719
3
8
6,5625
0,165719
1
8
8,0375
0,165719
2
8
8,1
0,165719
5
8
8,2
0,165719
6
8
8,325
0,165719
Grupos Homogéneos
X
X
X
X
X
X
X
Tabla 46. Pruebas de Múltiple Rangos para Cremosidad por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media LS
Sigma LS
4
8
4,475
0,070628
7
8
5,3375
0,070628
3
8
5,4
0,070628
2
8
7,975
0,070628
6
8
8,025
0,070628
5
8
8,425
0,070628
1
8
8,5
0,070628
Grupos Homogéneos
X
X
X
X
X
X
X
Tabla 47. Pruebas de Múltiple Rangos para Suavidad por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media LS
Sigma LS
4
8
3,2
0,144485
3
8
4,0375
0,144485
7
8
4,125
0,144485
2
8
7,225
0,144485
6
8
7,4875
0,144485
5
8
8,325
0,144485
1
8
8,5125
0,144485
Grupos Homogéneos
X
X
X
X
X
X
X
Tabla 48. Pruebas de Múltiple Rangos para Aceptabilidad por Muestra
Método: 95,0 porcentaje Tukey HSD
Muestra
Casos Media LS
Sigma LS
4
8
4,35
0,139087
7
8
5,35
0,139087
3
8
5,925
0,139087
6
8
6,875
0,139087
2
8
7,45
0,139087
1
8
7,825
0,139087
5
8
8,45
0,139087
Grupos Homogéneos
X
X
X
X
XX
X
X