Influencia de la molienda en las propiedades reológicas del licor de cacao

Abstract

The aim of this study was to determine the influence of milling on the rheological parameters of cocoa liquor 2 varieties (Criollo and CCN-51), the equipment used for the experiments was the concentric cylinder Brookfield rheometer DV - Ultra 111 and Rheocalc software for data collection. Finally for data analysis and statistical analysis the Origin 5.0 and Statistica 7.0 software were used respectively. The variables analyzed were: grinding time (1 to 10 hours) and temperaturas of 30 to 80ºC, and the response variables were viscosity, shear stress and shear rate. The method used was a rheological analysis to determine the rheological properties, rheological models then were used to characterize these properties (Casson, HerschelBulkley and Power Law). For statistical analysis a complete randomized factorial design (10x6) two factors (milling time and test temperatura), with two replications was used. Analysis of variance (ANOVA) shows that there is a significant effect of milling time and temperatura on the parameters: consistency index, flow index, yield stress and plastic viscosity. The rheograms for criollo cocoa liquor and CCN-51 variety, indicate similar behavior, when the case of grinding their temperaturas increase occurs because the shear stress decreases to values of 3.05 D/cm2 and 5.01 D/cm2 with temperatura of 40ºC and 2.11 D/cm2 and 3.13 D/cm2 with temperatura of 80ºC, respectively, showing a nonNewtonian fluid behavior and pseudoplastic. Statistically comparing the experimental data has to rheogram temperatura and the milling time significantly influenced (P<0.05) in the rheological properties of cocoa liquor both viscosity and shear stress as observed in the response area of each variety. Finally the chosen rheological model Herschel-Bulkley was to present a better fit (R2>0.9), and that the parameters of this equation reflect the characterization of the fluid.

El objetivo de este trabajo fue determinar la influencia de la molienda sobre los parámetros reológicos del licor de cacao de 2 variedades (Criollo y CCN-51), el equipo utilizado para los experimentos fue el reómetro de cilindros concéntricos Brookfield DV -111 Ultra y el software RHEOCALC para la obtención de los datos. Finalmente para el análisis de los datos y el análisis estadístico se usaron los programas Origin 5.0 y Statistica 7 .O respectivamente. Las variables a analizar fueron: el tiempo de molienda (de 1 a 10 horas) y temperaturas de 30 a 80°C, y las variables respuesta fueron la viscosidad, el esfuerzo de corte y el gradiente de velocidad. El método para determinar las propiedades reológicas, se utilizaron modelos reológicos de Casson, Herschel-Bulkley y la Ley de la Potencia. Para el análisis estadístico se utilizó un diseño completo al azar con arreglo factorial (1 Ox6) dos factores (tiempo de molienda y temperatura de ensayo) con dos repeticiones. El análisis de varianza (ANOVA) muestra que existe un efecto significativo del tiempo de molienda y temperatura sobre los parámetros: indice de consistencia, indice de flujo, el límite de fluencia y la viscosidad plástica. Los reogramas, para licor de cacao variedad criollo y CCN-51, indican comportamientos similares, al incrementar la temperatura de molienda, el esfuerzo de corte disminuye a valores de 3.05 D/cm2 y 5.01 D/cm2 a 40ºC y 2.11 D/cm2 y 3.13 D/cm2 a 80ºC respectivamente, mostrando un comportamiento de fluido no newtoniano y pseudoplástico. Al comparar estadísticamente los datos experimentales del reograma se tiene que la temperatura y el tiempo de molienda influyen significativamente (P<0.05) en las propiedades reológicas del licor de cacao, tanto en la viscosidad y el esfuerzo de corte tal como se observa en las superficie respuesta de cada variedad. Finalmente el modelo reológico elegido fue el Herschel-Bulkley por presentar un mejor ajuste (R2>0.9), y porque los parámetros de esta ecuación reflejan la caracterización del fluido.