Evaluación de la estabilidad de un alimento en polvo con incorporación de panela a partir de su grado de compactación

Abstract

La compactación es uno de los mayores y más comunes problemas en el manejo de alimentos en polvo durante su almacenamiento y vida útil; en el mejor conocimiento del autor, a la fecha, no se conocen modelos matemáticos que permitan predecir la estabilidad de un alimento de acuerdo con su grado de compactación. Por ello, en el presente trabajo, se evaluaron tres técnicas para medir compactación en un alimento en polvo con incorporación de panela sometido a ciclos de alta temperatura y congelación. El método del diámetro medio de partícula calculado a partir de tamizaje, mostró una mejor tendencia y menor variabilidad que el método visual y el método de compresión uniaxial, por lo que fue seleccionado para medir el fenómeno de compactación. Posteriormente, el alimento se sometió a tres temperaturas (20°C, 37°C y 50°C) durante seis semanas, con evaluaciones semanales del nivel de compactación por el método de diámetro medio de partícula. Los resultados mostraron que a 37°C y 50°C el alimento sufre cambios significativos en cuanto a su nivel de compactación, mientras que a 20°C el producto se mantiene estable durante el tiempo de evaluación, y se comprobó que estadísticamente el tiempo no tiene un impacto en la compactación. Con los datos obtenidos, se determinó el orden del modelo para cada temperatura, encontrando que el modelo de orden cero representa los datos adecuadamente con un R2 superior a 90% para las temperaturas de 37°C y 50°C. Finalmente, se modeló la dependencia de la constante de aglomeración como función de la temperatura utilizando la ecuación de Arrhenius. Sin embargo, se encontró que este modelo no representa adecuadamente los datos experimentales obtenidos, posiblemente por los cambios de fase que pueden ocurrir alrededor de la temperatura de transición vítrea de la panela. Estos resultados demuestran que es viable modelar el comportamiento de la compactación de un alimento en polvo en función del tiempo, aunque se requiere realizar ajustes en las temperaturas y frecuencias de medición para obtener un ajuste adecuado de los datos experimentales. Los hallazgos de este estudio resultan útiles para simplificar los estudios de estabilidad de alimentos en polvo no perecederos. (Texto tomado de la fuente)

Caking is one of the most common and biggest problems in the handling of food powders during their storage and shelf life; to the best of the author’s knowledge, to date, there are not known mathematical models that allow to predict the stability of food powders based on their caking degree. Therefore, in the present work, three techniques were evaluated to measure the caking degree in a powdered food with panela, which was subjected to high temperature and freezing cycles. The mean particle diameter method calculated from sieving test showed a better trend and less variability than the visual method and the uniaxial compression test, so it was selected to measure the caking phenomena. Subsequently, the food was subjected to three different temperatures (20°C, 37°C and 50°C) for six weeks with weekly evaluations of the caking degree by the mean particle diameter method. Results showed that the food undergoes significant changes in terms of caking at 37°C and 50°C, while the product remains stable during the evaluation period at 20°C, and it was verified that statically the times does not have an impact on the caking behavior. With the data obtained, the order of the model was determined for each temperature, finding that zero order model adequately represents the data with an R2 higher than 90% at 37°C and 50°C. Finally, the dependency of the agglomeration constant k as a function of the temperature was modeled using the Arrhenius equation. However, it was found that this model does not represent properly the experimental data, possibly due to the phase changes that might occur around the glass transition temperature of the panela. These results show that modelling the caking behavior of a food powder as a function of time is feasible, even when adjustments on the temperatures and measuring frequencies must be done to get a better fit on the experimental data. The results of this work are useful to simplify the stability studies of non-perishable food powders.