Determinación de la distribución de tamaños de partícula en emulsiones: difracción láser y microscopía óptica combinada con análisis de imagen

Abstract

[spa] Las emulsiones tienen un peso importante en la industria alimentaria y farmacéutica, entre muchas otras razones, porque forman parte de diversas aplicaciones presentes en el día a día. La estabilidad y las propiedades de una emulsión vienen dadas por la composición de la misma, tanto de las gotas o partículas sólidas presentes como de la interfase, además de otras características físicas. Para ello, es necesario estudiar diversos factores que influyen sobre el sistema. Uno de los más importantes es la distribución de tamaños de las gotas de la fase dispersa. El objetivo del trabajo es estudiar los resultados obtenidos en la determinación de la distribución de tamaños de partícula en emulsiones de diferentes composiciones mediante difracción láser y microscopia óptica combinada con análisis de imagen, para una posterior comparación entre ambos métodos. Para ello, se han elaborado diferentes emulsiones O/W con un 4 % de aceite de girasol. Una emulsión control (C) a base de maltodextrina y Tween®20 como emulsificante. Dos emulsiones con un 2 % de una harina rica en fibra antioxidante, obtenida a partir de brácteas de alcachofa (residuo) deshidratadas y molturadas en dos tamaños diferentes: menor a 0.180 mm (A1) y entre 0.355 y 0.500 mm (A2) de diámetro. Finalmente, una emulsión similar a la de control a la que se añadió proteína de soja (R) y otra de doble capa, formulada con proteína de soja y pectina (RP). Además de determinar la distribución de los tamaños de partícula, para caracterizar las emulsiones se procedió a la medición de tres parámetros: la viscosidad, el potencial Z y el pH. En general, la difracción láser permitió detectar mejor las gotas con diámetros más pequeños por lo que se encontraron diferencias significativas en los valores del percentil 10 (d10) en las distribuciones mediante los dos métodos utilizados. Por otra parte, la microscopía óptica, mediante el análisis de imagen, resultó útil para determinar el tamaño de las gotas individuales presentes en los flóculos, mientras que en la difracción láser no se distinguen y se determinan como gotas de gran tamaño. En cambio, no se observaron diferencias significativas en las medianas de tamaño de las distribuciones (percentil 50, d50) y, tampoco entre los valores de los percentiles 90 (d90) obtenidos mediante ambos métodos. Este trabajo ha dado lugar a una comunicación titulada “Optical microscopy and image analysis vs a particle size analyzer in the evaluation of oil-in-water emulsions with different microstructure” aceptada para su presentación como póster en el congreso “IOP Food Physics 2023” que tendrá lugar del 31 de enero al 2 de febrero de 2023, en la Université Paris Saclay (Palaiseau, Francia).