El presente trabajo de Tesis está orientado a desarrollar estrategias de producción que permitan elaborar geles emulsionados cárnicos destinados a mejorar la salud del consumidor maximizando los atributos de calidad, de manera tal que puedan ser producidos y comercializados exitosamente por la industria alimentaria. Se desarrollaron y caracterizaron productos cárnicos emulsionados saludables como alternativas a las salchichas tradicionales disponibles en el mercado, mediante el empleo de carne magra vacuna. Para esto, se reemplazó parcialmente la fase lipídica por aceite de pescado para lograr un perfil de ácidos grasos saludable y un contenido lipídico del orden del 5%. Esta incorporación se logró pre-emulsificando el aceite en agua con distintos tipos de proteínas no cárnicas o hidrocoloides para mejorar su estabilidad. En una segunda etapa, y en base a los resultados anteriores, se selección una combinación de una proteína no cárnica y un hidrocoloide y se optimizaron los niveles de los mismos con el criterio de obtener un producto con parámetros de calidad similares a uno tradicional, con altos niveles de sal y grasa. Luego de la optimización, se almacenaron bajo vacío refrigerado y se evaluó su calidad fisicoquímica, microbiológica, y el efecto del agregado de distintos antioxidantes (tocoferoles y BHA) sobre la estabilidad lipídica. Asimismo, se buscó reducir el contenido de sodio del producto mediante un diseño de mezclas para lograr el reemplazo parcial de NaCl por KCl y fosfatos. Se caracterizaron los productos obtenidos evaluando parámetros fisicoquímicos, reológicos, térmicos, termoreológicos, microestructurales y sensoriales. Finalmente se realizó un segundo ensayo de almacenamiento para asegurar la calidad de los productos optimizados reducidos en sodio, evaluando el efecto del agregado de antioxidantes naturales. Este trabajo fue ordenado en capítulos: Capítulo 1: Correspondiente a la Introducción general, donde se describen aspectos vinculados a problemas relacionados con el consumo de productos cárnicos procesados. Se desarrollan temas relacionados con los embutidos cárnicos, su materia prima y los productos comerciales. Se abordan las dificultades tecnológicas y algunos antecedentes relacionados con la modificación de las formulaciones de dichos productos. Finalmente en la introducción se abordan aspectos básicos de reología. Capítulo 2: Corresponde a los objetivos generales y específicos de este trabajo de Tesis. Capítulo 3: En este capítulo se evaluó el efecto del agregado de 1% proteínas no cárnicas o hidrocoloides. Los controles consistieron en dos formulaciones sin aditivos, uno con 5% de grasa vacuna y otro con 5% de aceite de pescado. Se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas de los productos obtenidos. Se determinó la composición de las diferentes formulaciones, rendimiento en cocción (RC), pérdidas por centrifugación (PC), análisis de perfil de textura (TPA), color mediante el espacio cromático CIELab. Se realizó un análisis de perfil de textura sobre cilindros tomados del centro de salchichas, evaluando dureza, elasticidad cohesividad, masticabilidad, adhesividad y resiliencia. A su vez se realizaron ensayos oscilatorios dinámicos, evaluándose para cada formulación el rango de viscoelasticidad lineal, para luego realizar barridos de frecuencia dentro del mismo. El comportamiento viscoelástico del sistema se modeló matemáticamente para predecir el espectro mecánico de relajación en el rango de viscoelasticidad lineal, la cual permitió estimar el valor del módulo plateau G0N que fue relacionado con la dureza. Finalmente se realizaron ensayos termoreológicos y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se vincularon los resultados obtenidos mediante estas dos metodologías. Se determinaron: la entalpía de congelamiento del agua, en la zona de -20 a 8°C, el agua no congelada porcentual para cada muestra, la entalpía de desnaturalización y las temperaturas de pico (TI y TII). Por último se vincularon los parámetros texturales, reológicos y calorimétricos. Capítulo 4: Con los resultados obtenidos y los reportados por bibliografía se seleccionaron los pares hidrocoloides-proteínas no cárnicas, obteniéndose geles con distintas relaciones entre los niveles de las macromoléculas, para algunos pares. Mediante ensayos de punción se observaron las mayores resistencias a la ruptura para la combinación carragenanos-proteínas de leche. Esta combinación fue entonces seleccionada para su incorporación en salchichas y su estudio mediante metodología de superficie de respuesta (MSR). Se utilizó un diseño central compuesto rotable con triplicados en el centro con los niveles de carragenanos y proteínas de leche como variables. Los productos fueron caracterizados mediante la determinación el RC, PC y TPA obteniendo las respectivas superficies de respuesta. Posteriormente se realizó una optimización multivariable para encontrar la formulación óptima, utilizando el criterio de “función objetivo”. Se calcularon las funciones conveniencia para cada una de las variables estudiadas, y posteriormente se calculó la media geométrica de los valores de conveniencia individuales, utilizando los valores de dureza y elasticidad correspondientes a un producto comercial como objetivo, minimizando las PC y maximizando el RC. Mediante la MSR se pudo encontrar una combinación óptima de carragenanos y proteínas de leche que permitió obtener un producto cárnico emulsionado con propiedades fisicoquímicas adecuadas. Capítulo 5: Consistió en la evaluación de la incorporación de antioxidantes naturales (tocoferoles) y/o artificiales (BHA) sobre la estabilidad a la oxidación (método TBARS). También se evaluó la incorporación de fitoesteroles de manera de lograr un 20% de la ingesta recomendada. Se realizaron ensayos de almacenamiento refrigerado bajo vacío en películas de baja permeabilidad gaseosa, monitoreando los principales parámetros de calidad (color, textura, pérdida de peso, oxidación lipídica, desarrollo microbiano, análisis sensorial) obteniendo valores aceptables para este tipo de productos. Sobre fases grasas extraídas de los productos (método de Folch) se determinó el perfil de ácidos grasos de los productos observándose pequeñas alteraciones en el perfil lipídico. Capítulo 6: Se estudió el remplazo parcial de sales de sodio por potasio y tripolifosfato empleando un diseño de mezclas. Se modelaron las respuestas, obteniendo las diferentes curvas de nivel para las propiedades fisicoquímicas, texturales y de calorimetría diferencial de barrido. A su vez se estudió el comportamiento termo-reológico. Se halló la formulación óptima reducida en sodio, la cual fue empleada para el análisis de su microestructura y analizar el efecto del reemplazo de sodio en la matriz. Además se cuantificaron los niveles de sodio en el producto y se realizó una evaluación sensorial de los productos, mostrando pocas diferencias y resultados aceptables por los consumidores. Capítulo 7: Consistió en la evaluación de la estabilidad lipídica, microbiológica y de calidad fisicoquímica y sensorial de la formulación con un contenido de sodio reducido durante su almacenamiento bajo vació a 4ºC estudiando el agregado de distintos niveles de tocoferoles. Sobre fases grasas extraídas de los productos (método de Folch) se determinó el perfil de ácidos grasos de los productos con un contenido de sodio reducido con y sin antioxidante para estudiar el efecto de la inclusión del mismo. Por último se encuadraron los productos obtenidos en las normas de información nutricional complementaria vigente. Capítulo 8: Comprende las conclusiones generales tomando en cuenta los resultados presentados en los capítulos anteriores. A su vez se indican los trabajos publicados que surgieron del desarrollo del trabajo de Tesis. Finalmente se lista la Bibliografía citada.

El propósito de esta Tesis fue el diseño de pastas libres de gluten (LG), aptas para individuos que padecen la enfermedad celiaca, así como en los métodos de preservación industriales a fin de obtener un producto de óptimas características, de manera tal que se pueda producir y comercializar manteniendo sus atributos de calidad. En una primera etapa se adoptó una formulación básica compuesta por mezcla de almidón y harina de maíz, aceite de girasol, mezclas huevo y clara en polvo, mezcla de gomas (xántica y garrofín) usando un diseño para mezclas, simplex centroide aumentado con restricciones, para evaluar las diferentes las combinaciones de gomas, proteínas y agua El diseño consistió en doce formulaciones. El comportamiento viscoelástico de las formulaciones se estudio mediante ensayos oscilatorios y se evaluó extensibilidad de pastas frescas. Los resultados obtenidos, analizados por superficie de respuesta (MSR) mostraron que la fuerza de ruptura aumentaba con el aumento de hidrocoloides y de proteína, y en cuanto a la deformación en la ruptura aumentaba a concentraciones bajas de proteína y agua. La composición óptima correspondió a la formulación que contenía la cantidad mínima posible de agua y el mayor contendido de gomas. Las masas presentaron una respuesta predominantemente elástica, correspondiente a una red estructural tipo “gel débil”. La mayor concentración de la mezcla de hidrocoloides aumentó ambos módulos. Los resultados experimentales se ajustaron muy satisfactoriamente al modelo de Baumgaertel-Schausberger-Winter generalizado (BSW). Se encontró una correlación entre los módulos de almacenamiento y pérdida (G’ y G’’) con la máxima fuerza de ruptura. En el ensayo de calorimetría diferencial de barrido modulado, se observó, en las distintas formulaciones, a partir de los 65ºC una segunda endoterma bifásica. La gelatinización del almidón de todas las formulaciones de pastas libres de gluten ensayadas mostró temperaturas de inicio (To) entre 67.1 ºC y 69.2 ºC, temperaturas del primer pico (Tp) 75.1 ºC a 78.2 ºC, y las temperatura de conclusión (Tc) 81.9 ºC a 88.1 ºC, y el rango de gelatinización varió entre 14,0 ºC y 18,9 ºC. Cuando el contenido de agua congelable de la masa se redujo progresivamente, las endotermas se desplazaron a temperaturas más altas. Se encontró una relación lineal entre la temperatura máxima del pico de gelatinización y contenido de agua congelada. Mediante la MSR el agua no congelada mostró una funcionalidad tipo “silla de montar” al igual que temperatura del pico de fusión de agua, implicando interacciones entre los componentes. Las temperaturas de transición vítrea (Tg) del sistema congelado para todas las formulaciones fueron alrededor de los -26 ºC. A partir de la formulación optimizada de masa fresca, se procedió a evaluar la masa cocida en términos de propiedades de cocción. Se empleó un diseño bifactorial se mantuvo constante el contenido de gomas y los factores estudiados fueron el contenido de agua y de proteínas. Se utilizaron los métodos estandarizados por la American Association for Clinical Chemistry (AACC 1999): ensayos de pruebas de tiempo de cocción (método 66-50, AACC)), pérdidas en la cocción (método 66-50, AACC)), aumento de volumen (calibre digital electrónico, Schwyz), absorción de agua y color (método 14-22, AACC). En la determinación de materia orgánica total perdida en el líquido de cocción (TOM) se utilizó una modificación al método de D'Egidio y col. (1982). Se estableció que el tiempo de cocción fue de 10 minutos. La luminosidad presentó valores mayores de 70, y disminuyó al aplicarse el proceso de cocción por inmersión; al igual que el índice cromático b* mostrando valores por debajo de +30. Se evidenció que el agua absorbida durante la cocción mostró un incremento a mayor contenido de proteínas. Los valores de TOM al igual que los valores de pérdidas por cocción estuvieron dentro del rango de muy buena calidad para fideos de trigo; a su vez fueron influenciados por la composición de la pasta LG. Las variables de texturales (fuerza de corte, dureza, elasticidad, adhesividad, cohesividad, masticabilidad, resiliencia) de las pastas cocidas, fueron influencias por la composición La formulación optimizada corresponde a un 35.96% de agua y 6.6% de proteína. Todas las masas cocidas mostraron un comportamiento tipo gel, con el módulo de almacenamiento siempre mayor que el módulo de pérdida, y con una ligera dependencia de los mismos con la frecuencia. El módulo plateau diminuyó al incrementarse el tiempo de cocción. Las características de los espectros normalizados de las masas crudas fueron diferentes de las muestras cocidas. El estudio de la microestructura mostró que la estructura general de las masas está contenida por una red continua formada por los hidrocoloides y proteínas donde los gránulos de almidón de maíz hinchados se ordenaron de manera aleatoria dentro de esta matriz. Las curvas de absorción de agua en función del tiempo de cocción fueron modeladas exitosamente con una ecuación potencial propuesta y mostraron que existe una dependencia de la velocidad de absorción de agua con la composición de la masa. Por último se estudió el proceso de secado de pasta LG a partir de la formulación predicha en la etapa anterior. Se determinaron experimentalmente las isotermas de sorción de los fideos LG a 25 y 40 °C, aplicando distintas ecuaciones propuestas en la literatura para su modelización. Los resultados experimentales se ajustaron a modelos adecuados siendo el modelo Oswin es el que mejor ajustó a la medida experimental y se calcularon las humedades de equilibrio de los fideos LG en función de la humedad relativa del aire y la temperatura. Las condiciones de secado estudiadas fueron 30 y 50°C y 40 y 80% humedades relativas del aire (HR), modelando matemáticamente el proceso. Finalmente, a partir del estudio de los parámetros de calidad de pastas LG secadas se establecieron las condiciones óptimas del proceso para obtener pastas secas LG, no quebradizas, y de buena calidad una vez cocidas. A partir de las curvas obtenidas para los fideos libres de gluten se observó que la mayor parte del proceso transcurre dentro del período de velocidad decreciente y el tiempo experimental de secado necesario para que los fideos LG alcancen la humedad de 0.13 g de agua/g de masa seca varió entre los 140 y 560 minutos. Las curvas de secado se ajustaron al modelo difusional propuesto para una geometría lámina infinita y tiempos largos. Los coeficientes de difusión (DL) aparente obtenidos se encontraron dentro del rango correspondiente a la mayoría de los alimentos. Los fideos LG independientemente de la condición de secado presentaron una superficie rugosa, además se evidenciaron pequeñas grietas en la superficie. Los fideos LG secos que presentaron menor esfuerzo de fractura los secados 30°C y 80% HR, mientra que la deformación aparente calculada fue mayor 50°C y 40% HR. El tiempo óptimo de cocción mostró un aumento con respeto al tiempo óptimo de cocción de los fideos LG frescos. Los fideos secados a 40% HR de secado que presentaron mayores valores de aumento de volumen y a 80% HR el aumento de volumen disminuyó. La pérdida por cocción, estuvieron en un rango de 6.87 y 9.57%, la humedad de secado fue la mas influyente. Los valores de materia orgánica total (TOM) para los fideos LG secos fueron inferiores a 1.52%, el mayor valor lo presentaron los fideos LG que fueron sometidos a 30°C y 40% HR. Los parámetros de color fueron influenciaos por las condiciones de secado, los valores de luminosidad estuvieron en el rango de 78-80 mientras que para los fideos LG secos cocidos diminuyeron a un rango de 70-72, indicando pastas claras. La cocción de los fideos LG secos provocó un aumento significativo del valor de a* de 1.5-2 a 3.3-4.2 en todas las condiciones de secado, al igual que b* donde los valores aumentaron de 22.1-22.8 a 23.9-24. El proceso de secado influyó en las propiedades de textura, (fuerza de corte, dureza, elasticidad, adhesividad, cohesividad, masticabilidad, resiliencia). Las condiciones analizadas produjeron fideos LG secos que luego de la cocción presentaron características de calidad similares a un buen fideo de trigo. El análisis sensorial los consumidores no detectaron diferencias significativas (P>0.05) en todos los parámetros sensoriales estudiados (apariencia, textura, sabor, color, la aceptabilidad global) entre fideos LG y fideos LG comercial, y no existió preferencia por ninguna de las muestras ensayadas.

La reología de suspensiones concentradas es un tema complejo tanto en la experimentación como en la teoría. La correcta caracterización de estas mezclas es un campo de investigación activo que tiene gran relevancia científica e industrial y donde la aplicación de la mecánica matemática permite desarrollar diseños de ingeniería más seguros y eficientes. El presente Trabajo de Título es un estudio teórico dividido en dos secciones, ambas en el marco de la reología aplicada a relaves mineros. La primera parte está dirigida al estudio de la construcción adecuada de la curva reológica de un material a partir de mediciones experimentales obtenidas utilizando un Reómetro de Cilindros Coaxiales. El procedimiento matemático involucrado se denomina Problema Inverso de Couette y en esta Memoria se prueba que es un problema mal puesto en el sentido de la estabilidad. Además, se revisan distintas estrategias que han sido utilizadas históricamente para buscar soluciones numéricas, a saber, la aproximación newtoniana, la norma DIN, la fórmula de Krieger y Elrod, la fórmula de diferencias finitas y la regularización de Tikhonov. Estos métodos de aproximación fueron implementados computacionalmente para ser aplicados tanto al estudio de modelos teóricos como a información experimental de relaves. En general, los resultados obtenidos fueron muy similares para todas las suspensiones de variada concentración de sólido que se analizaron. En la segunda parte de esta Memoria se propone un modelo reológico original que da cuenta de la compleja fenomenología observada a partir de las curvas construidas en la sección anterior. El comportamiento tixotrópico que se desprende de los experimentos sugiere la existencia de un parámetro de microestructura cuya variabilidad temporal con- trola la superposición relativa entre un régimen viscoelástico inicial y un comportamiento posterior viscoso tipo Bingham. El modelo resultante es de difícil empleo dada la gran cantidad de parámetros libres. Mediante la integración de los ensayos reológicos Vane y los de cilindros coaxiales es posible reducir el problema a la estimación numérica de sólo una o dos constantes. La validación de este modelo se lleva a cabo contrastando con amplia información experimental. Para el rango de datos estudiados, se observa en todos los casos un ajuste satisfactorio y resultados consistentes físicamente.

Los resultados del trabajo de investigación que se presentan en esta tesis representan un aporte al entendimiento de la relación entre estructura y propiedades de polímeros. En este sentido, el objetivo principal del presente trabajo ha sido contribuir al entendimiento de la reología no-lineal de polímeros de diferentes arquitecturas moleculares analizando su comportamiento en flujos de corte, lineales y no-lineales, a la luz de algunos modelos reológicos seleccionados, derivados a partir de diferentes teorías. Con este objetivo, se sintetizaron polibutadienos lineales y en estrella modelo mediante la técnica de polimerización aniónica. En todos ellos se mantuvo constante la microestructura (proporción de isómeros que constituyen las macromoléculas) variándose el peso molecular entre aproximadamente 10 y 100 kg/mol. El estudio reológico incluye la medición de funciones materiales de corte en flujos en estado estacionario y transitorios, en un rango amplio de temperaturas, y siempre dentro del régimen de materiales altamente entrelazados. Tanto las funciones materiales medidas como los parámetros calculados a partir de ellas fueron analizados en función de las características estructurales de los polímeros, la temperatura y las variables de flujo (deformación, velocidad de deformación, etc.). El comportamiento viscoelástico lineal, caracterizado por los módulos dinámicos, se ajustó con el modelo de Maxwell multimodal que permite determinar los coeficientes {ηi λi} que componen el espectro de relajación discreto de cada material en el rango de caracterización experimental. El comportamiento no-lineal se analizó con el modelo de White y Metzner (que es una generalización empírica del modelo de Maxwell Convectivo proveniente de los modelos llamados cuasi-lineales), el modelo de Giesekus (proveniente de teorías cinéticas de soluciones diluidas), y los modelos de Wagner y de Phan-Thien y Tanner, ambos provenientes de la teoría de redes para polímeros en estado fundido. Los coeficientes particulares de estos modelos fueron calculados por ajuste de las funciones viscométricas. Las predicciones que los distintos modelos hacen de las funciones materiales correspondientes a los flujos transitorios de inserción de flujo de corte y de relajación de tensiones después de un desplazamiento súbita fueron entonces comparadas con las mediciones experimentales. La dependencia de los parámetros de ajuste de los modelos con las características moleculares de los polímeros sintetizados muestra que todos los polímeros, lineales y en estrella, presentan comportamiento reológico no-lineal muy similar, a pesar de las notables diferencias en el comportamiento viscoelástico lineal entre estas dos arquitecturas moleculares. Complementariamente, se analizó la estructura y el comportamiento reológico de los materiales resultantes de la hidrogenación parcial del polibutadieno. Los resultados demuestran que este proceso se produce de forma que durante la adsorción de las moléculas en la superficie del catalizador, éstas hidrogenan ~89% de sus dobles enlaces. Es por esto que en la hidrogenación parcial se generan mezclas inmiscibles de polímero ~89% saturado y polibutadieno no hidrogenado. Los materiales resultaron ser termo-reológicamente complejos y presentaron módulos elásticos relativamente altos a baja frecuencia, como suele ocurrir en mezclas inmiscibles debido a la presencia de la interfase. El cálculo de los espectros de relajación discretos de estas mezclas permitió determinar el modo de relajación lento correspondiente a la dinámica de la interfase. / The results of the research work presented in this thesis represent a contribution to the comprehension of the relationship between the structure and properties of polymers. In that sense, the main objective of the present work has been to contribute to the understanding of the non-linear rheological behavior of polymers of different molecular architectures analyzing their behavior in shear flows, linear and non-linear, at the light of selected rheological models that have been derived from different theories. At the light of this objective, linear and star model polybutadienes were synthesized using anionic polymerization technique with molecular weights were in the range between approximately 10 and 100 kg/mol. All the materials have the same microstructure (proportion of isomers that constitute the macromolecules). The rheological study includes the determination of the shear materials functions associated to steady-state and transient flows, in a large range of temperatures, and always in the regime of highly entangled materials. The material functions, as well as the parameters determined from them, were analyzed as a function of the structural characteristics of the polymers, temperature and flow variables (like deformation, shear rate, etc.). The linear viscoelastic behavior of the polymers, characterized through the dynamic moduli, was modeled with the multimode Maxwel model, determining the {ηi , λi} coefficients that constitute the discrete relaxation spectrum of each material in the experimental range covered. The non-linear behavior was analyzed with the White Metzner model (which is an empiric generalization of the Convective Maxwell model that comes from de so called quasi-linear models), the Giesekus model (originated in kinetic theories of dilute solutions), and the Wagner and Phan-Thien and Tanner models, both derived from the network theory for molten polymers. The coefficients of these models were calculated adjusting the viscometric functions to their predictions. The materials functions predicted by the different models, corresponding to start-up and step-strain transient shear flows, were then compared to the experimental data. The dependency of the adjusted parameters of the different models to the molecular characteristics of the synthesized polymers shows that all the polymers, linear and stars, present very similar rheological behavior, even thought the linear viscoelastic behavior of these two different molecular architectures are very different. As a complement, the structure and rheological behavior of partially hydrogenated polybutadienes were analyzed. The results show that the hydrogenation proceeds in such a way that during the adsorption of the molecules to the catalyst surface, ~89% of their double bonds hydrogenate. For this reason, the partial hydrogenation of polybutadiene generates un immiscible blend of a ~89% saturated polymer and non-hydrogenated polybutadiene. These materials turn out to be thermo-rheologically complex and displayed dynamic moduli relatively large at low frequencies, as it is frequently found in immiscible polymer blends due to the presence of the interphase. The calculation of the discrete relaxation spectra of these blends allowed the evaluation of the relatively large relaxation time that corresponds to the dynamic of the interphase.

En este trabajo de tesis se estudió el efecto de la adición de una fibra funcional, almidón resistente, en un producto de bollería tradicional (magdalena) sobre las propiedades tanto reológicas de la masa cruda como texturales del producto final, y su relación con la aceptación sensorial de los consumidores. Hoy en día la fibra continúa siendo uno de los temas más discutidos en alimentación y nutrición. A pesar de los esfuerzos de los nutricionistas, la dieta de una persona occidental no llega a las dosis recomendadas (25 a 30g/día) de fibra en los alimentos que ingiere. En parte esta situación se atribuye a la falta de atractivo de los alimentos ricos en fibra, que generalmente se asocian a un sabor fuerte, falta de palatabilidad, una textura grosera y sensación de sequedad bucal. La formulación de una magdalena tradicional consta básicamente de harina, azúcar, huevos, leche y aceite. Todos estos ingredientes contribuyen en mayor o menor medida a la calidad sensorial a la que el consumidor está habituado. Conocer las interacciones que un nuevo ingrediente pueda desarrollar con los constituyentes básicos es fundamental para predecir los cambios que se detectarán en las características del producto final o para replantear el proceso de elaboración y cocción. Se investigó si la forma de dosificar la pasta en los moldes de magdalena afectaría al producto final. Los resultados revelaron que aunque se encontraron diferencias microestructurales y reológicas, estos cambios no afectaron a las propiedades del producto final. Se estudiaron las características reológicas dinámicas de la masa cruda y cómo variaban con la adición de almidón resistente. Esto permitió observar que la viscosidad de la masa diminuía con la adición de almidón resistente, lo cual no es favorable para el desarrollo del producto final. El estudio de las propiedades reológicas reveló que durante el calentamiento, al aumentar la adición de almidón resistente, disminuían las propiedades elásticas de la pasta. Se estudió la textura de las magdalenas, con la adición de almidón resistente y su evolución durante el almacenamiento. Al aumentar la concentración de almidón resistente la dureza de las magdalenas disminuyó, y la elasticidad, cohesividad y resilencia disminuyeron a partir de concentraciones elevadas de almidón resistente. Durante el almacenamiento las magdalenas con almidón resistente permanecieron más tiernas, siendo este efecto más evidente a elevadas concentraciones. Un análisis de supervivencia para estimar la vida útil sensorial de magdalenas confirmó estos resultados. Se generaron los descriptores que mejor definían las características sensoriales más representativas de este tipo de producto de bollería cuando se adicionaba almidón resistente. Se evaluó la aceptabilidad sensorial de las distintas magdalenas mediante un estudio de consumidores, y no se encontraron diferencias significativas entre las magdalenas con distintas concentraciones de almidón resistente. Finalmente, se analizó si el efecto de conocer la información nutricional podría influir en la opinión de los consumidores sobre la aceptabilidad de este tipo de magdalenas, la adición de almidón resistente no tuvo mucha influencia ya que los consumidores parecían no terminar de "creer" que se trataba de una magdalena con fibra, ya que su aspecto era similar al de una magdalena tradicional. / Baixauli Muñoz, R. (2007). Influencia de la adición de un ingrediente funcional en la calidad de un producto de bollería. Aspectos reológicos y texturales y su relación con la aceptación sensorial [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1829

El proceso de inyección es un proceso de conformado de los materiales poliméricos termoplásticos que, en la actualidad, presenta una notable importancia económica y tecnológica, y cuyo estudio ha supuesto multitud de investigaciones relacionadas con la determinación de condiciones óptimas de proceso. Por otra parte, los materiales poliméricos reutilizados, procedentes de los desechos de producción como bebederos y canales de alimentación, representan una importante fuente de materias primas que pueden ser aprovechadas para la obtención de productos con calidades aceptables y con costes inferiores a los convencionales. Al beneficio económico que supone la reutilización de los desperdicios de inyección hay que sumar el ahorro que supone no realizar la gestión de residuos y el beneficio medioambiental consecuente. En la actualidad se mezclan polímeros para conseguir un nuevo material que combine las características de los materiales de partida. El principal problema que presenta esta práctica es que se desconocen las características del material resultante hasta que se ha realizado la mezcla y se ha caracterizado. Aglutinando los dos aspectos anteriores, la presente tesis tiene como objetivo la determinación de la influencia de las condiciones de procesado sobre las características reológicas del ABS, además se proponen dos modelos matemáticos, uno que permite determinar la viscosidad de un ABS reprocesado por inyección en función de las condiciones en las que ha sido procesado. El segundo modelo determina los parámetros que definen la viscosidad de una mezcla a partir de los parámetros de viscosidad de los materiales de partida. Para la realización de este estudio se han realizado reprocesados consecutivos de dos grados de ABS con diferentes índices de fluidez para simular los procesos de reutilización. De esta manera se dispone de todo el historial de procesado y se puede cuantificar más fácilmente las consecuencias de la degradación del material. El objetivo princi / Boronat Vitoria, T. (2009). Estudio y modelización de la procesabilidad mediante moldeo por inyección de materiales termoplásticos reciclados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/5024

Tanto la liofilización como el secado por atomización ofrecen una evidente ventaja en la obtención de productos con bajos contenidos de humedad y alta calidad sensorial, nutritiva y funcional. Sin embargo, los productos pulverizados presentan una gran disposición a sufrir cambios en sus propiedades físicas por efecto del ambiente y del tiempo. Estos cambios están asociados a la ganancia de agua y su efecto en el estado físico del producto. La alta higroscopicidad característica de los productos en polvo obtenidos a partir de zumos de frutas ha generado la necesidad de utilizar solutos de alto peso molecular que actúen como barrera en los procesos de adsorción de agua. En el presente trabajo se obtuvieron y modelizaron las isotermas de sorción y la relación temperatura de transición vítrea (Tg) - humedad de dos maltodextrinas (4-7 y 16-19 dextrosa equivalente) y goma arábiga, las cuales desde el punto de vista termodinámico, resultaron ser adecuadas para actuar como hidrocoloides estabilizadores en la obtención de productos de baja humedad. Por otra parte, se analizó la composición de la pulpa de borojó y fresa utilizada para la obtención de productos en polvo. La pulpa de ambas frutas fue liofilizada con y sin la adición de los solutos caracterizados y acondicionada a diferentes niveles de humedad relativa. A todas las muestras se les analizó la Tg, las propiedades mecánicas y el color. Además se estudió la solubilidad de las muestras en polvo obtenidas. Los análisis de Tg, propiedades mecánicas y color se llevaron a cabo también en productos comerciales de borojó atomizado con y sin maltodextrina 20 dextrosa equivalente añadida. Los resultados permiten concluir que el parámetro que define la pérdida de calidad de los productos de fruta en polvo estudiados por efecto de su humectación es el cambio en sus propiedades mecánicas, relacionado con el inicio de los fenómenos de apelmazamiento. Estos cambios ocurren en las muestras desde el momento que se inicia la transición vítrea y se dan antes que los cambios de color que pueden asociarse al pardeamiento de las muestras. Desde este punto de vista, los bajos valores de humedad y actividad del agua crítica de las muestras sin solutos, hace recomendable la incorporación de compuestos de alto peso molecular. De los diferentes solutos considerados en este estudio, la goma arábiga sería el recomendado para este fin. / Mosquera Mosquera, LH. (2010). INFLUENCIA DE LA HUMEDAD Y DE LA ADICIÓN DE SOLUTOS (MALTODEXTRINA O GOMA ARÁBIGA) EN LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE BOROJÓ Y FRESA EN POLVO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9035

El presente trabajo de tesis se centra en el estudio de las propiedades reológicas, térmicas, de textura y sensoriales de magdalenas en las que se ha reemplazado parcial o totalmente la grasa o el azúcar. La masa de las magdalenas es una emulsión de aceite en agua compuesta por una base de harina que incorpora grasa y azúcar como ingredientes principales y, como opcionales, huevo, leche y otros componentes. El producto final se caracteriza por tener una estructura porosa y un elevado volumen, lo cual le confiere una textura esponjosa. El azúcar, la grasa y la harina son los ingredientes con mayor funcionalidad en los productos de bollería, por lo que es muy difícil encontrar un sustituto capaz de realizar sus mismas funciones. Las características reológicas de la masa se han determinado mediante el estudio del comportamiento pseudoplástico (ensayos rotacionales) y viscoelástico (ensayos oscilatorios). La viscosidad de la masa es una propiedad importante en los productos horneados aireados, ya que dependiendo de ésta obtendremos un nivel óptimo de incorporación de aire durante el amasado. Los valores de viscosidad obtenidos en función de la velocidad de cizalla indicaron que las masas estudiadas se encontraban dentro de la zona pseudoplástica. Al reemplazar la grasa por fibra de cacao se obtuvieron valores de consistencia mayores a los obtenidos por la muestra control. Un aumento excesivo de la consistencia podría acarrear problemas en la manipulación de la masa durante el llenado de los moldes (dosificación) y problemas de limpieza de la maquinaria. Por el contrario, en el reemplazo de azúcar por polidextrosa y sucralosa se obtuvieron valores de consistencia inferiores. La medida de la gravedad específica proporciona información sobre la cantidad de aire incorporado durante el amasado y se ha demostrado que tanto el azúcar como sus sustitutos favorecen dicha incorporación en mayor o menor medida. Por otro lado, en el caso de reemplazo de grasa por los sustitutos empleados se observó una mejora en la incorporación de aire. Los cambios estructurales que ocurren en la masa durante el horneado son factores determinantes en la formación y evolución de las burbujas y en la estructura y textura del producto final. Por lo general, las masas mostraron una disminución de los módulos viscoelásticos estudiados durante la primera etapa de calentamiento, que está asociada únicamente al efecto del aumento de la temperatura. A partir de los 45 ºC, dicha disminución está asociada a la formación de CO2 y a su difusión y expansión dentro de las células de aire. A partir de una determinada temperatura se produce un punto de inflexión en la curva, que está relacionado con la gelatinización del almidón y la coagulación de las proteínas, es decir, del paso de una matriz semilíquida a una matriz sólida. La presencia de azúcar, así como de la mayoría de los sustitutos de azúcar empleados, dio lugar a un retraso en la temperatura a la cual se produce la inflexión de la curva de calentamiento favoreciendo la expansión del CO2 y del vapor de agua. En el caso del reemplazo de grasa no se pudo determinar la temperatura a la cual se produjo el punto de inflexión de la curva, aunque sí se observó un suave aumento de los valores de los módulos viscoelásticos. Para conocer mejor cómo afectan los sustitutos de grasa o de azúcar en el proceso de gelatinización de almidón se realizó un estudio de las propiedades térmicas de la masa mediante calorimetría diferencial de barrido, observándose en todos los casos un pico alrededor de los 100ºC, que se corresponde con el proceso de gelatinización del almidón. Para llevar a cabo el estudio de los parámetros de textura se realizó un análisis de perfil de textura así como ensayos de penetración y pegajosidad en el producto final. Los parámetros de dureza y elasticidad son los que mejor se asociaron con la frescura del producto y fueron los parámetros que más se afectaron por el reemplazo tanto de grasa como de azúcar. El empleo de eritritol como sustituto de azúcar aumentó considerablemente la dureza del producto mientras que para el resto de los edulcorantes se obtuvieron valores similares a la formulación control. Por otro lado, cuando la grasa fue reemplazada tanto por fibra de cacao como por nutriose, los valores de dureza y elasticidad disminuyeron. Además de la textura, tambien existen otras características relacionadas con la estructura de la miga que pueden influir en la aceptabilidad del producto como son la forma, altura, volumen, recuento y distribución de celdas de aire. Todos estos parámetros se vieron modificados negativamente en mayor o menor medida cuando el azúcar o la grasa fueron reemplazados, por lo que para estos casos el empleo de goma xantana y doble concentración de agente impulsor sería aconsejable. Se han evaluado las características sensoriales de las magdalenas generando los descriptores que mejor definan la calidad sensorial del producto utilizando un panel de jueces entrenados y además se ha estudiado la aceptación de los nuevos productos utilizando un panel de consumidores. En las muestras donde se utilizó fibra de cacao como sustituto de grasa el panel de jueces entrenados determinó los siguientes descriptores: altura, color a chocolate, esponjosidad, elasticidad, adherencia al molde, cohesión, dificultad en la masticación y deglución, sabor amargo, sabor dulce y sabor a chocolate. La formulación control se definió como la formulación con mayor adherencia al molde, altura, esponjosidad, elasticidad, sabor y color a chocolate. Por el contrario, las formulaciones con mayor porcentaje de sustitución de grasa por fibra de cacao se definieron como más cohesivas, con peor masticabilidad, y mayor olor y sabor amargo. Los consumidores evaluaron la aceptabilidad de todas las muestras elaboradas con grasa y azúcar reducidas valorando la apariencia, color, textura, sabor, dulzor y aceptación general. En todos los casos estudiados, la formulación control (con la totalidad de la grasa y azúcar) fue bien valorada por los consumidores en todos los atributos. Cuando se reemplazó el azúcar por edulcorantes no se encontraron diferencias en la aceptación de las formulaciones con 100% de reemplazo de azúcar por sorbitol o maltitol o en el caso de reemplazo del 50% de azúcar por polidextrosa y sucralosa. Al igual que ocurrió con el reemplazo de azúcar, cuando el 50% de la grasa fue reemplazada por nutriose no se encontraron diferencias en aceptación con respecto a la formulación control. / Martínez Cervera, S. (2013). Reemplazo de grasa y azúcar en magdalenas. Efecto sobre las propiedades reológicas, térmicas, de textura y sensoriales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/29394

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La fibra dietética es un componente que, además de ser beneficioso para la salud, puede resultar adecuado para aumentar la viscosidad y otras propiedades relacionadas de determinados productos. No obstante, la procedencia de la misma, así como su concentración y el modo en que se adicione puede afectar a su funcionalidad. En este trabajo se ha realizado un estudio de las propiedades físico-químicas y estructurales de fibras dietéticas procedentes de diferentes frutas (limón, naranja y manzana), que puso de manifiesto un mayor contenido de sólidos insolubles de la fibra procedente de limón y naranja, con una importante proporción de partículas con estructura fibrosa en la primera. Por su parte, la fibra de manzana fue la que presentó mayor cantidad de sólidos solubles. Esta diferente composición afectó al comportamiento reológico de las suspensiones preparadas a partir de ellas, de manera que las de limón mostraron un carácter plástico y también tixotrópico a bajos gradientes de velocidad, probablemente asociados a la presencia de las partículas fibrosas. Por otra parte, la mayor viscosidad de las suspensiones con fibra de limón, especialmente a bajos gradientes de velocidad, permitiría recomendarla para la estabilización de sistemas frente a la sedimentación o cremado. Respecto a la metodología para la preparación de las suspensiones, ésta debe permitir la máxima solubilización de los componentes solubles de las fibras, a fin de evitar su evolución durante el almacenamiento. En este sentido, la homogeneización debe ser intensa (del orden de 8000 rpm) y aplicada durante tiempos largos (15-20 minutos) o a temperaturas altas (60 ºC). Los atributos sensoriales que contribuyen en mayor medida a la definición de la textura de estas suspensiones son, por una parte, la cantidad y tamaño de partículas y la granulosidad, que se detectan de forma especial en la fibra de naranja y que se relacionan con los sólidos insolubles, probablemente más por el tipo que por la cantidad. / Córdoba Sequeira, A. (2005). Caracterización de propiedades relacionadas con la textura de suspensiones de fibras alimentarias [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1900