Reologia de cremes

Escrito por krista niece | Traduzido por ricardo castiglioni
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 Reologia de cremes
Muitos alimentos e cosméticos são cremes, com características de fluxo de sólidos e líquidos (cream image by max blain from Fotolia.com)

Reologia é o estudo de fluxo de fluido e propriedades mecânicas, mas em campos como a ciência da formulação de alimentos e cosméticos, é algo muito menos abstrato. É uma quantificação de como um produto será "sentido" pelo consumidor. Substâncias semi-sólidas, como cremes, têm propriedades reológicas complexas que combinam em uma impressão geral de propriedades de manuseio do produto.

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Cremes

Um creme é uma mistura de semi-sólidos de óleo e água em que gotículas de um líquido são suspensas no outro. Essa estrutura, chamada de emulsão, é normalmente estabilizada com vários aditivos. Alimentos, incluindo maionese, iogurte, e, claro, o creme de leite, podem ser cremes, como podem ser cosméticos. Cremes podem ser de vários tipos diferentes de emulsão, dependendo da proporção de óleo, água e estabilizador. Um creme de óleo em água (O/W) tem uma fase primária de água com gotículas de óleo dispersas por ele, enquanto um creme de água em óleo (W/O) tem a estrutura contrária. Existem estruturas mais complexas também e incluem um creme de óleo em água (W/O/W) composto de gotículas de água dispersas em gotículas de óleo, que por sua vez estão dispersas em meio aquoso.

 Reologia de cremes
Os cremes são misturas bem dispersas de óleo e água estabilizadas por vários aditivos (Abstract image of oil drops in water image by George Dolgikh from Fotolia.com)

Aditivos

Embora a emulsão é o que faça um creme se tornar um creme, os estabilizadores que são adicionados têm uma enorme influência sobre as propriedades reológicas. A maioria dos estabilizadores são polímeros que possuem características de óleo e de água para melhorar a compatibilidade com a mistura dos dois líquidos e desencorajar a sua separação. As longas cadeias de polímeros formam uma rede tridimensional que, como o espaguete cozido e resfriado, assume uma forma própria.

 Reologia de cremes
Como uma massa de espaguete, a rede de polímeros consiste de cadeias longas emaranhadas (strained spaghetti image by Roslen Mack from Fotolia.com)

Viscoelasticidade

A rede formada por aditivos para polímeros dá à maioria dos cremes propriedades reológicas viscoelásticas: um creme pode comportar-se como um sólido ou um líquido em condições diferentes. Isso dá ao creme as propriedades de manipulação e tem enorme influência sobre a textura de alimentos e propriedades de propagação. O perfil reológico de um creme ou outro material viscoelástico é geralmente definido pelo seu módulo de cisalhamento, uma medida da rigidez estrutural do creme e viscosidade, uma medida da resistência ao fluxo.

 Reologia de cremes
O requeijão se comporta como um sólido sob algumas condições, mas pode ser espalhado por uma faca (Slice of bread with cheese cream spread on it image by Dmitry Rukhlenko from Fotolia.com)

Módulo de cisalhamento

O módulo de cisalhamento é fortemente dependente de como o creme é manipulado. Um bom exemplo é esfregar um creme entre as mãos. Sob um atrito de alta velocidade, o creme tende a agir mais como um sólido, uma vez que a rede de polímero aditivo não tem tempo para desembaraçá-lo e reorganizá-lo; ele "quebra" como um sólido em vez disso. À uma velocidade de baixo atrito, o creme rende mais e se comporta mais como um líquido.

Viscosidade

A viscosidade está diretamente relacionada à estrutura química, concentração e peso molecular de diferentes aditivos estabilizadores em um creme. Um creme facial espesso não fluido é viscoso; uma loção aquosa fina não é viscosa. A viscosidade, como o módulo, pode depender de quanta força é aplicada conforme o creme é empurrado para fora de um tubo ou esfregado nas mãos. Alguns cremes são submetidos a uma diminuição da sua viscosidade dependendo também da taxa na qual eles são feitos para fluxo ou a duração do tempo para o qual eles têm fluido. No primeiro caso, o creme é dito ser pseudoplástico ou de cisalhamento fino, quanto mais rápido ele flui, mais aguado (ou menos viscoso) ele se comporta. No segundo caso, o creme é tixotrópico, quanto mais o creme for manipulado ou trabalhado, ele se tornará menos viscoso.

Aplicações

Um cientista de alimentos ou formulador de cosméticos sabe que a aprovação do consumidor de um produto está correlacionada com certos intervalos de propriedades reológicas, e pode ajustar um novo produto para estar dentro desses parâmetros antes do teste. As propriedades funcionais de um creme, incluindo cobertura e espessura de película, também são correlacionadas com suas propriedades reológicas. A instrumentação sensível que permite um controle preciso da força aplicada, taxa de aplicação de força, temperatura e outros parâmetros está disponível para testar cremes e outros semi-sólidos em diversas configurações. Praticamente todo creme comercial é submetido a testes rigorosos antes de alcançar o juiz final de suas propriedades reológicas: o consumidor.

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As propriedades reológicas de um produto combinam para dar ao consumidor uma determinada experiência textural (cuillère de yaourt image by Richard villalon from Fotolia.com)

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