Caracterización reológica de emulsiones o/w estabilizadas con aislado de proteína de soya y coloreadas en base a luteína y enocianina, para el desarrollo de un colorante con características funcionales

Abstract

Se estudiaron las características reológicas de emulsiones o/w con aceite vegetal de maravilla (AVM), estabilizadas con aislado de proteína de soya (APS) como emulsificante. Sobre las emulsiones se aplicó una mezcla de pigmentos compuestos por luteína y enocianina, para el desarrollo de un colorante verde natural con características funcionales. Se estudió el efecto de las variables de composición (concentración de APS y de AVM) y las variables de proceso (tiempo y velocidad de agitación) sobre las propiedades reológicas: estacionaria y dinámica, de las emulsiones. Se utilizó un diseño compuesto central rotacional para obtener la composición óptima de componentes de la emulsión, mediante metodología de superficie de respuesta. Se midieron las propiedades viscoelásticas de las emulsiones, no encontrándose diferencias estadísticamente significativas en las mediciones al día y a la semana de almacenamiento refrigerado, a excepción de G”. La composición óptima para maximizar las respuestas de G*, G’, G”, GºN y η*, fue 5,5% APS y 50% AVM. Para la obtención de las variables óptimas de proceso se utilizaron diseños factoriales 22 con y sin colorante, y se estudiaron dos concentraciones distintas de APS: 4% y 5,5%. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en las propiedades viscoelásticas de las emulsiones en las formulaciones con y sin colorante, excepto G”. La variable de proceso más significativa fue la velocidad de agitación. Las curvas de fluidez y viscosidad aparente de las emulsiones estudiadas presentaron un comportamiento pseudoplástico, que se ajustó a un modelo tipo Ley de la Potencia. En términos generales, la adición del colorante verde a base de enocianina y luteína disminuyó la resistencia al esfuerzo de corte, la viscosidad aparente y las propiedades viscoelásticas de las emulsiones. Las características reológicas dinámicas y estacionarias otorgadas por el colorante verde, variaron según el porcentaje de proteína usado. Las emulsiones que mejor conservaron sus características reológicas con respecto a una referencia sin colorante fueron las que se prepararon con 80% enocianina y 20% luteína. Las emulsiones coloreadas con 5,5% de APS tuvieron menor variabilidad con respecto al patrón sin colorante que las emulsiones con 4% de APS.

The rheological properties of o/w emulsions made of vegetable sunflower oil and stabilized with soy protein isolate used as an emulsifier was studied. A mixture of colorants consisting of lutein and enocianine was applied in order to develop a natural green colorant with functional characteristics. The effect of the composition (concentration of soy protein isolate and sunflower oil) and process variables (time and agitation speed) on the stationary and dynamic rheological properties of the emulsions was studied. A rotatable central composite design was used to obtain the optimum composition of the emulsion components, by means of response surface methodology was used. The viscoelastic properties of emulsions were measured, no statistically significant differences were founded in measurements after a day and after a week of cold storage, except G”. Optimal composition to maximize G*, G’, G”, GºN and η*, was 5.5% APS, 50% AVM. Factorial designs 22 with and without green colorant were used to obtain optimum process variables. Two different concentrations of APS: 4% and 5.5% were studied. Statistically significant differences between the viscoelastic properties of the emulsions with or without colorant were founded, except G”. The agitation speed was the most significant process variable on the emulsions. The apparent viscosity and fluidity curves of the emulsions tested had a pseudoplastic behavior, which was adjusted to a power law type model. In general, the addition of green colorant made of lutein and enocianine decreased the viscous and viscoelastic properties of the emulsions. The dynamic and stationary rheological characteristics provided by the green colorant, varied according to the percentage of protein used. The emulsions with 80% enocianine and 20% lutein were better than others proportions to preserve the rheological characteristics with respect to a reference emulsion without colorant. The colored emulsions with 5.5% APS had less variability than with 4% of APS with respect to the reference emulsion without colorant.