Reología del chocolate

¿Por qué el chocolate no fluye como el agua?

El chocolate es una suspensión densa de azúcar, sólidos de cacao, sólidos de leche y otras partículas en una fase grasa continua.Se comporta como un material no newtoniano: necesita tensión para comenzar a moverse y su viscosidad aparente cambia con el historial de corte, la temperatura y la composición.Esta es la razón por la que un chocolate puede parecer fluido en un tanque, pero no logra formar una cortina uniforme, no se deposita con precisión ni se bombea a través de una línea larga.La reología es el lenguaje que conecta la fórmula con el comportamiento de procesamiento.

Los dos conceptos prácticos más útiles son el límite elástico y la viscosidad plástica.El límite elástico describe la fuerza necesaria para que el chocolate comience a fluir.La viscosidad plástica describe la resistencia una vez que fluye.Un límite elástico alto puede ayudar a que las inclusiones permanezcan suspendidas, pero puede dificultar el depósito y el recubrimiento.Un límite elástico bajo puede mejorar el flujo, pero puede provocar drenaje, recubrimiento fino o mala retención de la forma.La viscosidad del plástico afecta la carga de bombeo, el espesor del recubrimiento, el llenado del molde y el recubrimiento bucal.

Comportamiento de Casson y tixotropía.

La reología del chocolate a menudo se modela con parámetros de Casson o modelos de flujo relacionados.El modelo no es el producto;Es una forma práctica de comparar lotes cuando el protocolo de medición es consistente.El rango de velocidad de corte, la temperatura, el corte previo, el tiempo de espera, la geometría del husillo y el historial de la muestra pueden cambiar el resultado.Un número de viscosidad sin las condiciones del método es una evidencia débil y no se puede comparar de manera confiable entre plantas.

Tixotropía significa que la estructura cambia bajo el corte y puede reconstruirse cuando se elimina el corte.En el chocolate, las redes de partículas débiles, la cobertura del emulsionante y la carga de cristales pueden hacer que la viscosidad aparente dependa de la manipulación reciente.Es posible que una muestra tomada después de una mezcla intensa no se comporte como chocolate reposando en una tolva depositadora.Las pruebas de reología deben imitar la cuestión del proceso: bombeo, revestimiento, moldeado, depósito o retención.

Pilotos de fórmula

El tamaño de las partículas y el área de superficie de las partículas afectan fuertemente la reología.Las partículas más finas requieren más grasa para humedecer sus superficies y pueden aumentar la viscosidad si se limita la grasa.Las partículas gruesas pueden reducir el área de la superficie pero crear arenilla.La humedad es especialmente poderosa: pequeñas cantidades pueden unir las partículas de azúcar y espesar mucho el chocolate.Se debe controlar la humedad de los ingredientes, el aire húmedo, los residuos de limpieza húmedos y los polvos higroscópicos.

El nivel y el tipo de grasa cambian tanto la viscosidad como la calidad sensorial.La manteca de cacao, la grasa láctea, los aceites de nueces y sus alternativas tienen un comportamiento diferente con respecto a las grasas sólidas.La grasa de la leche puede ablandar el chocolate y modificar el comportamiento de floración.La reducción de azúcar, las fibras, las proteínas o los polvos de origen vegetal pueden aumentar la superficie, absorber grasa o alterar el empaquetamiento de las partículas.El chocolate reformulado debe someterse a pruebas reológicas antes de juzgarlo únicamente por el sabor.

Emulsionantes y procesamiento.

El trabajo de acceso abierto sobre el chocolate industrial muestra que la lecitina y la PGPR influyen en la reología y la textura.La lecitina se utiliza a menudo para reducir la viscosidad plástica hasta un rango óptimo, mientras que una adición excesiva puede dejar de ayudar o incluso crear otros efectos.PGPR es especialmente eficaz para reducir el límite elástico, lo que puede mejorar el flujo en recubrimientos y rellenos.La elección depende del proceso: el recubrimiento, el moldeado, el depósito y la formación de la cáscara no necesitan el mismo equilibrio.

Los emulsionantes no pueden solucionar todos los problemas de reología.Si el tamaño de las partículas es demasiado fino, la humedad es alta, el azúcar está mal refinado, la grasa es demasiado baja o el chocolate está demasiado templado, agregar emulsionante sólo puede enmascarar el problema.Una investigación seria mide el tamaño de las partículas, la humedad, la grasa, la temperatura, el nivel de emulsionante y el estado de temple juntos.

Temperatura y carga de cristal.

La temperatura cambia la viscosidad de la grasa y la población de cristales.El chocolate más caliente suele fluir más fácilmente, pero demasiado calor puede dañar el temperamento o retrasar el fraguado.El chocolate más frío o demasiado templado puede espesarse porque hay más cristales.Esto es especialmente importante durante carreras largas, paradas y reinicios.Una misma fórmula puede tener diferente reología en el depositante, cortina bañadora y tanque de retorno.

Un programa de reología útil define la temperatura de medición, el rango de corte objetivo, el límite elástico aceptable y la viscosidad plástica para cada aplicación.También vincula esos números con defectos: depósitos de exceso de peso, capas finas, colas, burbujas, mala nivelación, presión de la bomba, floración de grasa o quejas de textura.La reología debe ser una herramienta de decisión, no un número almacenado en un certificado.

Usando datos en la línea

Los datos de reología deberían conducir a decisiones prácticas de línea.Una lectura de alto límite elástico puede explicar pies envolventes gruesos o depósitos cortos;una alta viscosidad plástica puede explicar la presión de la bomba y el lento llenado del molde.Si los operadores no pueden relacionar un número con un defecto, la medición se convierte en papeleo.El equipo de calidad debe mantener una guía de defectos a reología para cada familia de productos.

La disciplina en el muestreo es fundamental.El chocolate tomado de la parte superior de un tanque después de una parada puede no representar chocolate en una boquilla sometida a corte.Las muestras deben tomarse de puntos definidos, mantenerse a una temperatura definida y medirse después de un corte previo definido.Cuando el método es consistente, la reología se convierte en uno de los predictores más sólidos de la capacidad de fabricación.

Para ampliar, compare la reología en el entorno piloto y de corte de producción.Un pequeño fusor, una tubería larga, un tanque raspado y una cortina envolvente imponen diferentes historiales de cizallamiento y temperatura.Si la planta copia un objetivo de viscosidad de laboratorio sin reproducir el historial del proceso, el chocolate puede aprobarse analíticamente y aun así fallar en la línea.

Límites de control de la reología del chocolate

Para la reología del chocolate, emulsionantes: su influencia en las propiedades reológicas y de textura en un chocolate industrial es más útil para el mecanismo detrás del tema.Las propiedades reológicas y de flujo en tubería de las masas de chocolate a diferentes temperaturas ayudan a verificar el mismo mecanismo en una matriz alimentaria o en un contexto de procesamiento, mientras que el conchado de chocolate amargo: el impacto del procesamiento en los volátiles activos aromáticos y la viscosidad de las masas plásticas le da al artículo un segundo punto de comparación antes de convertir la evidencia en una recomendación.

Un cierre útil para la reología del chocolate es un límite de acción más que un eslogan.Cuando el riesgo observado es formación de grumos, fraguado débil, mordedura gomosa, liberación de suero o variación inesperada de la viscosidad, la siguiente acción debe vincularse a la medición que se movió primero y luego confirmarse en una muestra retenida o preparada de forma independiente antes de que el cambio se bloquee en la especificación.

Reología del chocolate: evidencia estructura-función

Reología del chocolatedebe manejarse a través de la hidratación, la concentración del polímero, la fuerza iónica, el pH, el historial de corte, el módulo de almacenamiento, el módulo de pérdida, la resistencia del gel, la sinéresis y el comportamiento de fractura.Esas palabras no son relleno;definen la evidencia que demuestra si el producto, lote o proceso todavía se encuentra dentro de los límites de control previstos.

ParaReología del chocolate, el límite de decisión es la selección de goma, corrección de dosis, cambio de hidratación, ajuste de iones, reducción de cizallamiento o definición del límite de almacenamiento.El revisor debe rastrear ese límite hasta la curva de flujo, la reología oscilatoria, la resistencia del gel, el perfil de textura, la sinéresis, la microscopía y la comparación de mordida sensorial, y luego registrar por qué esos datos son suficientes para este producto y título exactos.

EnReología del chocolate, la declaración de falla debe mencionar grumos, gel débil, fractura quebradiza, sinéresis, viscosidad retardada, separación de fases o mala recuperación de la sensación en boca.El registro de seguimiento debe preservar el punto de muestra, la condición del método, la identidad del lote, la edad de almacenamiento y la acción correctiva para que otro revisor pueda repetir la conclusión.

Preguntas frecuentes

Fuentes

• Emulsionantes: su influencia en las propiedades reológicas y de textura en un chocolate industrialPapel de acceso abierto utilizado para reología de Casson, viscosidad plástica, límite elástico, lecitina, PGPR, tixotropía y textura.
• Propiedades reológicas y de flujo en tubería de masas de chocolate a diferentes temperaturasEstudio de acceso abierto utilizado para el flujo de chocolate dependiente de la temperatura, el polimorfismo de la manteca de cacao y el comportamiento de las Formas V y VI.
• Conchado de chocolate amargo: el procesamiento afecta los volátiles aromáticos activos y la viscosidad de las masas plásticasPapel de acceso abierto utilizado para conchado, eliminación de volátiles, cizallamiento, desarrollo de viscosidad e interpretación de parámetros.
• La química detrás de la producción de chocolateRevisión de acceso abierto utilizada para el polimorfismo de la manteca de cacao, el templado, el conchado, la floración de grasa, los efectos de la grasa de la leche y la química del proceso del chocolate.
• Análisis del efecto de estrategias recientes de reformulación sobre el comportamiento de cristalización de la manteca de cacao y las propiedades estructurales del chocolate.Papel de acceso abierto utilizado para cristalización de manteca de cacao, riesgo de reformulación, rotura, apariencia visual y calidad estructural.
• Templado de manteca de cacao y chocolate utilizando componentes lipídicos menores.Papel de acceso abierto utilizado para cristalización en forma V, brillo, rotura, resistencia mecánica, microestructura y templado resistente a la floración.
• Propiedades fundamentales y aplicación alimentaria de los hidrocoloides.Se agregó para Reología del chocolate porque esta fuente respalda la evidencia de hidrocoloides, geles y viscosidad y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
• Formación de redes hidrocoloides y arquitectura de gel en alimentos.Se agregó para Reología del chocolate porque esta fuente respalda la evidencia de hidrocoloides, geles y viscosidad y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
• Desarrollo de chocolates con perfil lipídico mejorado mediante la sustitución de la manteca de cacao por un oleogelSe agregó para Reología del chocolate porque esta fuente respalda la evidencia de hidrocoloides, geles y viscosidad y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
• Tintas comestibles a base de gel para impresión 3D de alimentos: materiales, mapeo reológico-geométrico y controlSe agregó para Reología del chocolate porque esta fuente respalda la evidencia de hidrocoloides, geles y viscosidad y diversifica el conjunto de fuentes de artículos.
• La química detrás de la producción de chocolateSe utiliza para comparar la reología del chocolate con el chocolate, la manteca de cacao y la evidencia de la fase grasa de un dominio de fuente separado.
• Monitoreo de la calidad del cacao y procesos de conchado, templado y enfriamiento en la producción de chocolate con espectroscopía FTIRSe utiliza para comparar la reología del chocolate con el chocolate, la manteca de cacao y la evidencia de la fase grasa de un dominio de fuente separado.