Autor: Jessica Velazquez, Gerente Comercial, Granotec Ecuador.
La reología es importante en muchos aspectos de la producción y el consumo de alimentos: abarca las características físicas de los fluidos y los alimentos sólidos, la ingeniería y el diseño de procesos, desarrollo de nuevos productos y las pruebas, incluidas sus propiedades sensoriales.
La reología es el estudio de cómo se deforman o fluyen los materiales líquidos, sólidos o semisólidos cuando se les aplica una fuerza o tensión.
Aunque la palabra reología se deriva del griego “ρεω” que significa caudal el termino reología definido como el estudio de la deformación de materiales se inició en 1929
La reología se emplea ampliamente en la industria de alimentos y evalúa la deformación de las sustancias como soluciones, emulsiones, suspensiones, espumas, geles, así como los productos semisólidos como cremas y pastas. Siendo muy importante en la elaboración de pasta, pan, cereales, chocolate y aderezos para ensaladas, entre muchos otros
CÓMO FUNCIONA LA REOLOGÍA
En la ciencia de la panadería y los cereales, la reología es de particular interés. La masa es un material viscoelástico que se comporta tanto como líquido como sólido. Exhibe un comportamiento viscoso (como un fluido) y elástico (como un sólido) cuando se le aplica una fuerza. Las proteínas y los polisacáridos formadores de gluten, una vez hidratados y bien mezclados, son los responsables de esta naturaleza viscoelástica.
Las propiedades reológicas de la masa y la masa (también conocidas como propiedades de manipulación):
- Elasticidad: el grado en que una pieza de masa intentará recuperar su forma original después de que se haya eliminado una fuerza deformante. La masa debe tener un mínimo de elasticidad para evitar deformaciones causadas por el “retroceso elástico” después de laminar y moldear.
- Extensibilidad: capacidad de la masa para estirarse o deformarse. Las fuerzas de deformación incluyen las presiones de formación de láminas y moldeado, así como la presión del gas de la fermentación de la levadura. La masa debe tener suficiente extensibilidad (y elasticidad mínima) para producir una expansión significativa de la masa durante la fermentación y el horneado.
- Resistencia a la deformación: este concepto equivale a “suavidad de la masa”. La masa debe tener la menor resistencia posible a la deformación. Esto se traduce en la facilidad de cambio de forma durante el laminado y el moldeado para evitar dañar las celdas de gas un tanto inestables incorporadas durante la mezcla.
- Viscosidad: resistencia de productos líquidos, como masas, al movimiento o fuerzas de corte
En general, para medir el comportamiento reológico, se aplica al material una deformación o tensión controlada y bien definida durante un tiempo determinado y se mide la respuesta de la fuerza resultante (o viceversa) para obtener una indicación de los parámetros del material, como la rigidez, el módulo, la viscosidad, la dureza o la resistencia o la tenacidad del material.
PORQUE MEDIMOS LA REOLOGIA
Las mediciones reológicas de la masa de pan se han utilizado durante mucho tiempo como método para definir sus propiedades físicas, cuyos objetivos son:
- Obtener una descripción cuantitativa de sus propiedades mecánicas,
- Caracterizar y predecir su rendimiento durante el procesamiento y el uso final,
- Adquirir información sobre su estructura y composición molecular.
La reología investiga las interacciones macromoleculares de los alimentos (por ejemplo, las interacciones glutenina-gliadina), correlaciona las mediciones objetivas con la percepción sensorial (por ejemplo, el carácter crujiente de las galletas puede relacionarse con la curva de desplazamiento de la fuerza) y puede predecir la calidad del producto final y del proceso (por ejemplo, el comportamiento textural de la masa de pan en compresión y predecir su comportamiento durante la deformación, por ejemplo durante la mezcla el laminado, la fermentación y la cocción de la masa para la calidad final del pan horneado). Los parámetros reológicos indican cómo se procesa la masa en el equipo de producción hasta llegar al producto final.
Como la calidad y/o comportamiento de la harina fluctúa entre los lotes recibidos, el monitoreo de la reología, nos ayuda a realizar correcciones en la masa para mantener una calidad constante.
MÉTODOS DE ENSAYO REOLÓGICO PARA LOS CEREALES
Hay muchos métodos utilizados para medir las propiedades reológicas y es necesario categorizar las técnicas según el tipo de deformación impuesta, por ejemplo, compresión, extensión, cizallamiento, torsión, etc., y también según la magnitud de la deformación impuesta, por ejemplo, pequeña o gran deformación.
Se utilizan dos tipos de métodos reológicos para evaluar las propiedades reológicas de las masas y los rebozados, que son:
Fundamentales
- Flujo capilar (Capilar de vidrio, Capilar de alta presión, Tubo)
- Rotativo (Placa paralela, Cilindro concéntrico, Cono y placa, Mezclador)
Empíricos
Los siguientes son métodos empíricos utilizados en la industria de la panadería y la molinería. Estas pruebas miden las propiedades reológicas de la masa y la pasta en condiciones de prueba, tratando de simular en lo posible las condiciones de procesamiento que se encuentran en las plantas comerciales:
- El mixógrafo determina las propiedades de la masa y el gluten de una harina, midiendo la resistencia de una masa contra la acción de unas agujas. Los resultados del mixógrafo incluyen la absorción de agua, el tiempo del pico máximo y la tolerancia al mezclado.
- El farinógrafo determina las propiedades de la masa y el gluten de una muestra de harina midiendo la resistencia de la masa contra la acción de mezclas de las paletas. Los resultados del farinógrafo incluyen la absorción de agua, el tiempo de llegada, el tiempo de estabilidad, el tiempo de pico, el tiempo de salida y el índice de tolerancia a la mezcla.
- El DoughLAB determina la absorción de agua de la harina, el tiempo de desarrollo de la masa y otros parámetros del amasado.
- El Extensógrafo determina la resistencia y la extensibilidad de una masa midiendo la fuerza necesaria para estirar la masa con un gancho hasta que se rompa. Los resultados incluyen la resistencia a la extensión, la extensibilidad y el área bajo la curva.
- El amilógrafo analiza la viscosidad midiendo la resistencia de la lechada de harina y agua a la acción de agitacion de las paletas.
El Rapid Visco Analyzer (RVA), indica la viscosidad de una lechada de harina y agua, a la acción de la agitación de una paleta.
- El Alveógrafo evalúa la capacidad de una masa en la que se desarrolla el gluten para retener gases, mide la resistencia de la masa a la extensión y la medida en que se puede estirar en las condiciones del método.
- El Mixolab es un amasador desarrollado para medir las propiedades reológicas de la masa durante el mezclado y el calentamiento. Mide el torque producido por la masa entre dos paletas a una velocidad de mezcla determinada durante el calentamiento y enfriamiento.
- El Reofermentografo mide la capacidad fermentativa de la harina, la actividad de la levadura e indirectamente la calidad de la red de gluten. La primera curva describe el desarrollo de la masa y la segunda curva cuantifica el volumen de CO2, producido y retenido dentro de la masa
La reología es importante en muchos aspectos de la producción y el consumo de alimentos: abarca las características físicas de los fluidos y los alimentos sólidos, la ingeniería y el diseño de procesos, el desarrollo de nuevos productos y las pruebas, incluidas sus propiedades sensoriales.
A medida que la calidad de la harina fluctúa en las plantas de producción de cereales, es primordial el control de la reología y la realización de correcciones en la masa para mantener una calidad constante.
El Centro Tecnológico Granotec cuenta con un completo Laboratorio de reología aplicada a cereales, con el que podemos ayudarlo en su toma de decisiones. Contacte con uno de nuestros asesores.
Fuentes:
- RHEOLOGICAL CHARACTERIZATION of CEREALS, Dr. M. Hikmet Boyacioglu. Applications Development Specialist. KPM Analytics
- https://bakerpedia.com/processes/rheology/
- Rheology. Finlay MacRitchie, Senay Simsek, and David Brookfield. 254 / SEPTEMBER-OCTOBER 2014, VOL. 59, NO. 5. AACC
- The Role of Empirical Rheology in Flour Quality Control. Tamara Dapčević Hadnađev, Milica Pojić, Miroslav Hadnađev and Aleksandra Torbica – Institute for Food Technology, University of Novi Sad Serbia
- https://www.national-mfg.com/
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- https://www.perkinelmer.com/product/doughlab-perdl
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- https://www.perkinelmer.com/category/rapid-visco-analyser
- Application of Natural Polymers in Food Marilyn Rayner, Karolina Östbring and Jeanette Purhagen
- https://www.kpmanalytics.com/product-sub-categories/rheological-analyzers
- Predicting the cookie quality of flours by using Mixolab Serpil Ozturk Æ Kevser Kahraman Æ Bengihan Tiftik Æ Hamit Koksel- Eur Food Res Technol (2008) 227:1549–1554
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