Estudios de relajación de las masas

Los ensayos de relajación de esfuerzo se llevaron a cabo sobre las masas formuladas a partir del diseño central compuesto descripto en 2.2.2.1.1. En la Figura 3.7 se pueden observar como ejemplo las gráficas obtenidas para las masas M1, M4 y M9 del diseño y la masa control de trigo.

Figura 3.7. Curvas de relajación de esfuerzo obtenidas para masas las M1, M4 y M9 (correspondientes al DCC) y para la masa control de trigo elaborada con cantidad de

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Las curvas resultantes se modelaron de acuerdo a la ecuación 2.18. Los coeficientes R2 fueron mayores a 0,96 en todos los casos. Los parámetros de relajación de esfuerzo T1 y T2 variaron entre 240 y 372 s y entre 6,2 y 8,4 s, respectivamente. En cuanto al término de esfue zo de e uili io σE), el mismo se mantuvo entre 90,73 y 7614,53 Pa para las diferentes formulaciones. Los esfuerzos de equilibrio más altos correspondieron a las masas con mayor contenido de harina de algarroba y menor contenido de agua. Campos, Steffe, & Ng (1997) relacionaron la mayor resistencia a la tensión en ensayos de relajación de esfuerzo con un menor desarrollo de la red de gluten en masas de trigo, situación que podría estar ocurriendo en el caso de las masas con algarroba y/o bajos contenidos de agua. Los mismos autores sugirieron que en masas no desarrolladas las proteínas fibrilares del trigo no estarían formando las estructuras laminares (características de una red de gluten bien desarrollada), sino que se encontrarían desorganizadas, conduciendo a una mayor fricción de unas con otras durante la deformación aplicada en el ensayo, incrementando así la mencionada resistencia a la tensión. Las masas compuestas trigo-algarroba podrían no tener un desarrollo adecuado de la red de gluten, como parecen mostrar los farinogramas, lo que generaría una situación análoga a la descripta por estos autores.

Valores mayores de T indican un decaimiento más lento durante la relajación del esfuerzo, que es típico de matrices viscoelásticas con un comportamiento más cercano al de un sólido (Correa, Añón, Pérez, & Ferrero, 2010). Los tiempos de relajación pequeños se asocian a la relajación de componentes de menor peso molecular, mientras que los tiempos mayores corresponden al fenómeno que involucra polímeros de alto peso molecular, que en el caso de las masas están directamente relacionados con la red de gluten (Dobraszczyk & Morgenstern, 2003). En este trabajo de tesis, el parámetro T1 sería el relacionado con la red proteica.

Al aplicar RSM para obtener los modelados de los parámetros, en el caso de σ3 se obtuvo falta de ajuste, mientras que T2 tuvo un ajuste deficiente (R2 _{= 0,48). Por otro lado el} tiempo de relajación T1 se ajustó adecuadamente con un modelo lineal cuyos coeficientes se muestra en la Tabla 3.4. La superficie de respuesta correspondiente al tiempo de relajación T1, obtenida a partir del polinomio se muestra en la Figura 3.8.

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Tabla 3.4. Factores correspondientes al modelado de T1. T1 � 184,623 � -1,34458 � 2,33494 � - � - � - R2 _{ajustado 0,87} p-Falta de ajuste 0,2027 Subíndices: 1- Harina de algarroba, 2- Agua

Figura 3.8. Superficie de respuesta obtenida para el tiempo de relajación de esfuerzo T1.

Las muestras con menor contenido de algarroba y mayor contenido de agua fueron las que evidenciaron mayores valores de T1. Este resultado puede asociarse con los valores obtenidos para los atributos texturales de cohesividad y elasticidad y podría estar relacionado con la formación de una matriz de gluten mejor estructurada. Así mismo puede inferirse que la presencia de altos niveles de algarroba y contenidos insuficientes de agua estaría impidiendo un adecuado desarrollo de dicha matriz.

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99 3.2.3. Ensayos dinámicos en reómetro oscilatorio

Las mediciones viscoelásticas en el rango de viscoelasticidad lineal pueden otorgar información adicional sobre el comportamiento reológico de las muestras cuando no se produce ruptura de la estructura, es decir cuando las deformaciones aplicadas son muy pequeñas.

Se estudiaron las masas correspondientes al diseño central compuesto antes descripto. Las masas exhibieron un comportamiento viscoelástico en el rango de frecuencias ensayado, encontrándose el módulo elástico (G´) por encima del viscoso (G´´) en todo el rango. En la Figura 3.9 se muestran los espectros mecánicos para las formulaciones 1 y 4 del diseño, la última con mayor contenido de algarroba y de agua cada 100 g de harina de trigo. Se encontró una dependencia con la frecuencia para ambos módulos. Los resultados indican una prevalencia de las fuerzas elásticas por encima de las viscosas, que es característico de las masas, y el espectro de M4 se presentó por encima del de M1.

Figura 3.9. Espectros mecánicos obtenidos para las masas correspondientes a las formulaciones M1 y M4.

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Los coeficientes de regresión para las expresiones polinómicas obtenidas para los módulos G´ y el módulo complejo (G*), medidos a 1 Hz se muestran en la Tabla 3.5. También se muestran los valores de R2 _{ajustado y los valores de p para el test de falta} de ajuste (nivel de confianza = 95%).

El módulo viscoso (G´´) varió entre 6350 Pa (para M2) y 64295 Pa (para M6), pero el modelado evidenció falta de ajuste.

Tabla 3.5. Factores correspondientes al modelado de los módulos elástico y complejo.

G´ G* � 241726 255446 � 6028,4 6458,8 � -7337,4 -7782,7 � 25,7 27,0 � -89,9 -96,4 � 59,2 63,1 R2 _{ajustado 0,98 0,98} p-Falta de ajuste 0,0931 0,0950 Subíndices: 1- Harina de algarroba, 2- Agua

Como puede observarse en base a los coeficientes de la Tabla 3.5 y las superficies de respuesta obtenidas (Figura 3.10 y Figura 3.11), el aumento en la proporción de harina de algarroba incrementó los valores de G´ y G* (β1 positivos), mientras que un efecto opuesto se verificó al incrementar la cantidad agua en las formulaciones (β2 negativo). Dicho efecto resultó más pronunciado en las formulaciones con mayor nivel de harina de algarroba.

A pesar de que los ensayos dinámico-oscilatorios se llevaron a cabo en condiciones muy diferentes (sin ruptura estructural) a los ensayos de análisis de perfil de textura, las tendencias encontradas para los módulos dinámicos fueron similares a las encontradas para resiliencia.

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Figura 3.10. Superficie de respuesta obtenida para el módulo G´.

Figura 3.11. Superficie de respuesta obtenida para el módulo G*.

3.3. Caracterización fisicoquímica y microestructural de las masas