ÁREA TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y FUNCIONALES DE LOS ALIMENTOS

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1 ÁREA TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y FUNCIONALES DE LOS ALIMENTOS TEMA 5: ESPUMAS GUÍA DE PROBLEMAS N 5 Cuestionario: 1) Explique por qué razón no hay borde Plateau cuando ε > 0,36 2) Explique el proceso de formación de espumas por acción de un surfactante. Cómo sería el mismo proceso si el tensoactivo es una proteína? 3) Es el efecto Gibbs Marangoni un fenómeno de estabilización o de desestabilización de espumas? 4) Explique cuáles son los dos efectos que tiene una proteína en la formación de espumas. 5) Qué es el overrum de una espuma? 6) Mencione qué factores afectan las propiedades superficiales y espumantes de una espuma. Explique brevemente las características de cada uno de ellos. 7) Mencione los distintos mecanismos de desestabilización de spumas 8) Cuál es la fuerza impulsora que favorece el drenaje de líquido desde la lamela al borde plateau. 9) Analice los factores que afectan el cremado o flotación de las burbujas. 10) Mencione cuales son algunos de los requerimientos que debe cumplir un antiespumante. Problemas: 1) Se baten 200 ml de una solución de proteína con un pequeño batidor de cocina cuya potencia es de 150 W y la absorción neta de potencia por el sistema es de 50 W), después de 2 minutos se han obtenido 400 ml de espuma. La observación microscópica muestra que el tamaño de las burbujas obtenidas son de aproximadamente 0,2 mm de diámetro. Se puede hacer una estimación aproximada de la fracción de la energía neta aplicada que se ha utilizado para crear la superficie A-W?

2 2) Cuando uno vierte cerveza en un vaso, una cantidad considerable de espuma se forma generalmente; la cerveza contiene aproximadamente 0,5% de proteína. Sin embargo, la cerveza desprovista de alcohol muestra mucho menos espuma y las burbujas son más grandes. La adición de aproximadamente 1% de etanol restaura el comportamiento normal de formación de espuma. La estabilidad de la espuma también se ve afectada por la concentración de etanol, y tiene un máximo a aproximadamente 0,25% de etanol. Cuáles serían probables explicaciones?

3 3) Las gráficas siguientes muestran el volumen de espuma en función del tiempo para tres sistemas diferentes de WPC en buffer ph 7. Discuta la habilidad espumante y la estabilidad de los mismos olumen olumen Tiempo (s) Tiempo (s) nativas al 6 %, 8 %, 10% dializadas y calentadas 1 hora a 80 C. 6 %, 8 %, 10% Calcule las Capacidades espumantes y las estabilidades de las espumas para los siguientes sistemas Radio espumómetro: 1,7 cm Insuflado 6% (s/c) 16,0 9, % 1 h a 80 C 16,0 9, % (d s/c) 16,0 9, % (d y c) 16,0 9,40 16 Insuflado 8% (s/c) 15,5 9, % 1 h a 80 C 16,0 9, % (d s/c) 15,5 9,40 19

4 8% (d y c) 15,5 9,40 15 Insuflado 10% (s/c) 15,0 9, %1h a 80 C 15,5 9, % (d s/c) 15,5 9, % (d y c) 15,5 9,40 16 = = Siendo Q el caudal de aire insuflado, r el radio del espumómetro y h la altura alcanzada por la espuma al final del espumado EE = tiempo de vida medio de la espuma 4) Los datos que recibirá oportunamente por , corresponden a medidas de conductividad tomadas en la parte inferior del cilindro usado como espumómetro a partir del momento de iniciado el insuflado de nitrógeno y hasta que la espuma decae en su totalidad. Las medidas de conductividad a diferentes tiempos (C t ), junto con la conductividad inicial (C init ), se usarán para calcular la evolución temporal del volumen de líquido incorporado a la espuma ( LE ) : LE = init [1- ] Se tomará la densidad máxima de espuma (DE) como medida de la capacidad espumante. DE se define como la relación entre la máxima cantidad de líquido incorporado a la espuma ( LEmáx ) y el volumen de espuma alcanzado al final del período de burbujeo ( Emáx ). DE = donde Emáx = f (init - LEmax ). Para medir la estabilidad de la espuma (EE) se eligirá el tiempo de vida medio del drenaje de líquido desde la espuma. T 1/2 (tiempo de vida medio de drenaje) se expresa como T 1/2 = t 1/2 t 0, siendo t 1/2 el tiempo en el que la mitad del volumen máximo de líquido incorporado a la espuma regresa a la solución ( LEmáx /2) y t 0 es el tiempo al final del burbujeo.

5 Se pide obtener las estimaciones de (capacidad espumante) expresada como densidad máxima de espuma (DE) y EE (estabilidad de las espumas) obtenida a partir del tiempo de vida medio (t1/2) de drenaje. Tómese 1,7 cm como radio del espumómetro, 10 ml como volumen inicial de líquido y 16 cm como altura de la espuma al final del burbujeo