Mejora de la cristalización de la manteca de cacao mediante procesamiento con ultrasonido de alta intensidad

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los alimentos
• Ciencia de los materiales
• Acústica

Sus antecedentes:

• El ultrasonido de alta intensidad (HIU) es reconocido por su potencial en la modificación de la cristalización de grasas.
• La manteca de cacao (CB) exhibe un comportamiento polimórfico complejo crucial para su textura y propiedades de fusión.
• Comprender el impacto del HIU en la estructura de la CB es clave para el desarrollo de ingredientes alimentarios avanzados.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos de parámetros específicos de HIU en la cristalización isotérmica de la manteca de cacao.
• Determinar cómo el diámetro de la sonda, la amplitud y el tiempo de sonicación influyen en las propiedades físicas de la CB.
• Elucidar los mecanismos por los cuales el HIU altera la formación de la red de cristales de CB.

Principales métodos:

• Experimentos de cristalización isotérmica de manteca de cacao en condiciones controladas.
• Aplicación de ultrasonido de alta intensidad con diferentes diámetros de sonda (3,2 y 12,7 mm), amplitudes (20-80%) y tiempos de sonicación (5-30 s).
• Análisis de la cristalización, el comportamiento de fusión, la textura (dureza), la reología (módulos) y el contenido de grasa sólida.

Principales resultados:

• El HIU alteró significativamente la estructura de la CB, con parámetros específicos que produjeron una red de cristales más densa y elástica.
• La sonicación óptima (40% de amplitud, 15 s, sonda de 3,2 mm) maximizó la dureza (121,65 N) y la entalpía de fusión (137,56 J/g).
• Un diámetro de sonda más pequeño y una mayor energía acústica generalmente mejoraron la dureza, mientras que la sonda más grande mostró una disminución a mayor potencia.

Conclusiones:

• El HIU controlado con precisión puede acelerar la nucleación secundaria y promover redes de cristales organizadas en la manteca de cacao.
• El HIU mejora la estabilidad reológica y térmica de la manteca de cacao.
• Este estudio apoya el diseño de productos a base de grasa a medida a través de un procesamiento ultrasónico optimizado.