Mermelada

La mermelada es un producto alimenticio semisólido que combina frutas cocidas con azúcar y pectina, y se utiliza comúnmente como acompañante de panes, postres o como relleno en productos de repostería. Su textura y consistencia deben ser cuidadosamente controladas, ya que afectan tanto la experiencia del consumidor como la facilidad de procesamiento industrial, incluyendo dosificación, envasado y untabilidad.

Equipo de prueba

Instrumento: Reómetro RST-SST 
Geometrías: husillos de paletas VT-60-30 (60 mm de largo por 30 mm de diámetro)
Prueba: Prueba de rendimiento de velocidad de corte controlada (CSR): 
        Comenzar: 1RPM 
        Fin: 50 RPM 
        Duración: 60 segundos.
        Lecturas: 60 puntos de medición.

Método de prueba

El estudio reológico de la mermelada se realizó utilizando un reómetro RST-SST, equipado con el software de control y adquisición de datos Rheo3000. Este sistema permite una caracterización precisa de materiales como la mermelada, mediante el control detallado de la velocidad de corte y la captura de datos en tiempo real.

Para esta prueba, se utilizó un geometría tipo Vane (modelo VT-60-30), ideal para muestras con estructura interna compleja, como sistemas con partículas suspendidas (pulpa o trozos de fruta). Este tipo de geometría previene el deslizamiento de la muestra en las paredes del vaso de prueba, lo que garantiza una mejor precisión y representatividad del comportamiento real del producto.

Pasos

  • Block 1 – Waiting Block

    • Estabilización de la muestra: pausa de 5 segundos.

  • Block 2 – Rotation Ramp Measuring Block

    • Tipo de prueba: CSR (Control de Velocidad, pendiente lineal)

    • Rango de velocidades: de 1 a 50 rpm

    • Duración: 60 segundos

    • Resolución: 60 puntos de medición

    • Temperatura: sin control térmico

  • Block 3 – Análisis Básico

    • Se utilizaron los datos obtenidos del Block 2.

  • Block 4 – Ajuste por Regresión

    • Se aplicó un modelo matemático para describir el comportamiento del fluido.

  • Block 5 – Visualización

    • Generación de gráficas con los datos del Block 2.

  • Block 6 – Reporte

    • Creación automática del informe con base en los Blocks 3 y 4, exportado a PDF.

  • Block 7 – Exportación

    • Almacenamiento y exportación de resultados.

Resultados

Se aprecia que la viscosidad aparente de la mermelada disminuye conforme transcurre el tiempo, ya que la velocidad de corte aumenta linealmente durante la medición. Este comportamiento corresponde a un fluido pseudoplástico, también denominado de adelgazamiento por cizallamiento (shear thinning). En este tipo de materiales, la viscosidad se reduce porque las estructuras internas (como redes de pectina o partículas) se alinean o desintegran bajo esfuerzo de corte, facilitando el flujo.

Figura 1: comportamiento pseudoplastico

Se presenta un ajuste de los datos experimentales al modelo matemático de Casson, ampliamente utilizado para describir el comportamiento de materiales con estructura interna compleja. Este modelo permite identificar dos parámetros clave:

Figura 2: comportamiento pseudoplastico

Se puede observar que los datos experimentales se ajustan adecuadamente al modelo reológico de Casson, utilizado para describir materiales estructurados que presentan un umbral mínimo de esfuerzo antes de iniciar el flujo. A partir de este ajuste se obtuvo una viscosidad plástica, que representa la resistencia interna del producto una vez iniciado el movimiento, y punto de fluencia (yield stress), que es el valor mínimo de esfuerzo necesario para que la mermelada comience a fluir desde el reposo. Estos parámetros reflejan la textura y la firmeza del producto en condiciones reales de manipulación y procesamiento. El ajuste mostró un índice de estabilidad 𝑅² = 0.99, lo cual indica una correlación prácticamente perfecta entre los datos experimentales y el modelo matemático aplicado. Este valor demuestra que el comportamiento de la mermelada fue descrito con una precisión del 99 %, validando la calidad del ensayo y la confiabilidad de los resultados obtenidos.

Análisis de viscosidad con el equipo RSX

Observa nuestro ensayo reológico, donde analizamos la viscosidad de la mermelada utilizando el equipo RSX.