La viscosidad y tipo de viscosímetros

La viscosidad es una propiedad de los fluidos que es de gran importancia en múltiples procesos industriales, además de ser una variable de gran influencia en las mediciones de flujo de fluidos.

La viscosidad en los alimentos

Publicado el 07 de Enero 2021

Los fluidos constituyen la mayor parte de los alimentos que ingiere el hombre; los adultos consumen más productos líquidos y pastosos que alimentos sólidos por la facilidad de ingestión y digestión; en los niños recién nacidos, la importancia de los alimentos fluidos y particularmente líquidos es fundamental.

Cuando un alimento se procesa, el mismo está sujeto a un movimiento constante; en la práctica es muy difícil pensar en un producto que no requiera movilización.

Varias son las razones para determinar las propiedades reológicas de los alimentos. Son básicas en la ingeniería de procesos para el diseño de plantas, en el cálculo de requerimientos de bombeo; para establecer las dimensiones de tuberías y válvulas; para realizar mezclas; además, se utilizan en el cálculo de operaciones básicas con transferencia de color, masa y cantidad de movimiento.

También se aprovechan para el control instrumental de calidad del material crudo previo al procesamiento de productos intermedios durante la manufactura y de los productos finales después de la producción.

Sirven para evaluar la calidad preferida por el consumidor por medio de correlaciones entre las medidas reológicas y pruebas sensoriales. Permiten elucidar la estructura o composición de alimentos y analizar los cambios estructurales que ocurren durante un proceso.

Existen varios campos en los que se puede observar la importancia de la viscosidad y reología:

• Cálculos en ingeniería de procesos en donde involucren diversos equipos.

• Formulación para el desarrollo de productos.

• Control de calidad en productos intermedios y finales: este control se realiza en la propia línea de producción. Es determinante para la aceptación de productos como patatas fritas, cereales, quesos, aperitivos, yogures, dulces, chocolates, cremas, etc,.

• Estudio de vida en anaquel.

• Evaluación de la textura del alimento mediante la correlación con datos sensoriales.

• Estudio de la textura y consistencia de productos alimenticios: dichas propiedades son muy importantes a la hora de que un consumidor elija un producto. 

Tipos de viscosidad:

Existen tres tipos de viscosidad: la viscosidad dinámica, la viscosidad cinemática y la viscosidad aparente.

Para estudiar las propiedades de flujo de un fluido dado debe seleccionarse un viscosímetro adecuado; en el mercado existe una gran diversidad de aparatos que pueden adecuarse a nuestras necesidades, y en casos muy raros es necesario diseñar y construir uno. 

Viscosímetros Capilares:

El viscosímetro capilar es quizá el instrumento para la determinación de viscosidad más empleado, y también el más antiguo. En este tipo de viscosímetros un fluido es obligado a pasar a través de un tubo observándose una distribución de velocidades en el tubo de tipo parabólico, de forma que la porción del fluido que está en contacto con la paredes del capilar tiene una velocidad nula y la porción del fluido que se encuentra en el centro del tubo tiene una velocidad máxima.

• Viscosímetros capilares de vidrio: Este tipo de viscosímetro es muy utilizado para la medida de viscosidades de fluidos newtonianos.

• Viscosímetros de orificio o viscosímetros de copa: Empleados normalmente para medir y controlar las propiedades de flujo en la manufactura, procesado y aplicaciones de tintas, pinturas, adhesivos. Son sencillos y fáciles de manejar, aunque presentan el inconveniente de que las medidas de viscosidad no son muy precisas.

• Viscosímetros de pistón o de extrusión: Se usan principalmente para medir la viscosidad de polímeros fundidos y otros materiales muy viscosos. 

Viscosímetros de Cuerpo Móvil:

En los viscosímetros de cuerpo móvil la movilidad de una esfera, burbuja, disco, etc., en el fluido da medida de la viscosidad del fluido. Los viscosímetros más conocidos son los de caída de esferas, los cuales se basan en la ley de Stokes, que relaciona la viscosidad de un fluido con la velocidad de caída. Si una esfera cae en el interior de un fluido libremente se acelera hasta que la fuerza de la gravedad se iguala a la fuerza de rozamiento que ejerce el fluido sobre ella.

Viscosímetros Rotacionales:

Los viscosímetros rotacionales constan básicamente de dos partes que se encuentran separadas por el fluido a estudiar. Dichas partes pueden ser dos cilindros, dos superficies paralelas, una superficie y un cono de pequeño ángulo, un rotor en el interior de un cilindro. El movimiento de una de estas partes provoca la aparición de un gradiente de velocidades a lo largo del fluido. Para determinar la viscosidad del fluido se mide el esfuerzo necesario para producir una determinada velocidad angular. Este tipo de viscosímetros son mucho más versátiles que los estudiados anteriormente y pueden ser utilizados para fluidos no Newtonianos. 

• Viscosímetros de cilindros concéntricos: Constan de dos cilindros concéntricos, uno exterior hueco y otro interior macizo.

• Viscosímetros de placas paralelas: En este caso el fluido se encuentra entre dos placas paralelas, la superior gira y la inferior permanece inmóvil. Los elementos de fluido cercanos a la placa móvil tendrán una velocidad superior a la que tienen los que se encuentran próximos a la placa fija.

• Viscosímetro de cono-placa: Su funcionamiento se basa en la cizalla presente en un líquido situado en el espacio comprendido entre un cono y una placa, siendo el ángulo (α) entre ambos muy pequeño.

• Otros viscosímetros rotacionales: Existen viscosímetros comerciales (Brookfield, Ikavisc,…) que emplean como accesorios de medida que giran en el interior del fluido discos, paletas y otros accesorios de diversa geometría.

En Viresa te ofrecemos varios tipos de VISCOSÍMETROS de la marca IKA, que sabemos serán esenciales en tu laboratorio, por ejemplo:

ROTAVISC lo-vi Complete

La nueva serie ROTAVISC determina la viscosidad de los líquidos en todas las áreas de aplicación que van desde el laboratorio hasta el control de calidad. Los cuatro dispositivos miden en diferentes rangos de viscosidad. Independientemente de una medición de viscosidad simple o exigente, el ROTAVISC ofrece resultados rápidos y precisos. El volumen de suministro incluye un juego de husillos estándar (SP1-SP4), un soporte de protección, un sensor de temperatura y un soporte ROTASTAND.

ROTAVISC lo-vi HELI Complete

Independientemente de una medición de viscosidad simple o exigente, IKA ROTAVISC lo-vi HELI Complete determina la viscosidad de líquidos de baja viscosidad en todas las áreas de aplicación, desde el laboratorio hasta el control de calidad.

El volumen de suministro incluye un juego de husillos estándar (SP 1-SP 4), un soporte de protección, sensor de temperatura y soporte HELISTAND incl. Juego de husillos en T.

ROTAVISC hi-vi II HELI Complete

Independientemente de una medición de viscosidad simple o exigente, IKA ROTAVISC hi-vi II HELI Complete determina la viscosidad de líquidos extremadamente viscosos en todas las áreas de aplicación, desde el laboratorio hasta el control de calidad.

El volumen de suministro incluye un juego de husillos estándar (SP 7-SP 12), un soporte protector, sensor de temperatura y soporte HELISTAND incl. Juego de husillos en T.

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