Monitoreo de viscosidad en línea para aplicaciones de atomización
La atomización es un proceso utilizado para dividir un líquido en gotas finas, generalmente realizado…
La mayonesa, un condimento apreciado en todo el mundo, es una emulsión clásica de aceite en agua, distinta de las emulsiones de agua en aceite como la mantequilla y la margarina. Sus propiedades reológicas, que influyen en la percepción del consumidor sobre la textura y el sabor, son cruciales para su funcionalidad en diversas aplicaciones culinarias, desde ensaladas hasta sándwiches. Comprender estas propiedades es esencial para mantener una calidad constante y satisfacer las expectativas del consumidor.

Figura 1: Se produce, vende y consume una amplia variedad de mayonesa en todo el mundo.
Tabla de Contenido
La producción tradicional de mayonesa implica mezclar cuidadosamente la yema de huevo, el vinagre, el aceite, las especias y los ingredientes opcionales. Las propiedades viscoelásticas de la emulsión resultante se deben a las gotitas de aceite muy compactas dentro de la fase continua. La mayonesa presenta un comportamiento tixotrópico, pseudoplástico y dependiente del tiempo, lo que significa que su viscosidad cambia con la velocidad de corte y el tiempo. Las normas de la Comisión del Codex Alimentarius estipulan que la mayonesa entera debe contener al menos un 78.5 % de grasa total y un 6 % de yema de huevo pura, siendo la yema de huevo un emulsionante clave debido a sus fosfolípidos y lipoproteínas.
Las propiedades emulsionantes de las lipoproteínas de la yema de huevo se deben a su estructura flexible, lo que facilita la interacción en las interfaces aceite-agua. Ingredientes aromatizantes como el vinagre, la sal, el azúcar y la mostaza también contribuyen a la estabilidad física de la emulsión. El vinagre, generalmente utilizado al 5-10% de su concentración, crea un pH bajo (alrededor de 3.8-4.0) que, combinado con una baja actividad de agua, inhibe el crecimiento bacteriano en la mayonesa entera.
La creciente demanda de opciones bajas en grasa por parte de los consumidores ha impulsado el desarrollo de fórmulas de mayonesa bajas en grasa. Sin embargo, la reducción del contenido de grasa altera este delicado equilibrio, lo que a menudo requiere la adición de sustitutos de grasa como polisacáridos, gomas y almidones para imitar la textura y la textura en boca de la mayonesa entera. Estos cambios pueden afectar significativamente la viscosidad y la estabilidad de la emulsión, dificultando mantener la consistencia entre lotes. A medida que evolucionan las recetas de mayonesa, en particular con el auge de las versiones bajas en grasa, la complejidad del abastecimiento de ingredientes y la variabilidad de la calidad de la materia prima se acentúan aún más. Esto hace que la monitorización del proceso en línea, especialmente de la viscosidad, sea absolutamente esencial para mantener una calidad constante en el producto final.
Aquí está el motivo:
Variabilidad de los ingredientes: Incluso cambios aparentemente menores en el origen de los ingredientes pueden tener un impacto significativo en el producto final. Por ejemplo, diferentes variedades de aceite, huevos de distintos proveedores o variaciones en la composición de los sustitutos de grasa pueden afectar las propiedades de la emulsión.
Complejidad de la receta: Las fórmulas de mayonesa baja en grasas suelen incluir una gama más amplia de ingredientes, como estabilizadores, espesantes y sustitutos de grasa. Cada uno de ellos añade otra capa de complejidad y posible variabilidad.
Sensibilidad del proceso: El proceso de emulsificación es muy sensible a las variaciones en las materias primas. Incluso pequeños cambios en la calidad o las proporciones de los ingredientes pueden generar inconsistencias en la viscosidad, la textura y la estabilidad.
El monitoreo de la viscosidad del proceso en línea se vuelve crucial en este contexto. Al proporcionar mediciones en tiempo real de la viscosidad de la emulsión durante la producción, los fabricantes pueden garantizar que las versiones bajas en grasa alcancen las propiedades reológicas deseadas y mantengan una consistencia repetible. Esto permite ajustes inmediatos en el proceso, como modificar la proporción de ingredientes o los parámetros de procesamiento, para compensar los cambios introducidos por la reducción de grasa. En definitiva, el monitoreo de la viscosidad en línea permite la producción de mayonesa baja en grasa que cumple con las expectativas del consumidor en cuanto a calidad y experiencia sensorial, a la vez que garantiza un rendimiento consistente en diversas aplicaciones.
Comentarios en tiempo real: El monitoreo de la viscosidad en línea proporciona información inmediata sobre cómo los cambios en los ingredientes o los parámetros de procesamiento afectan la emulsión.
Detección temprana: Permite a los fabricantes detectar desviaciones de la viscosidad objetivo en una etapa temprana del proceso, antes de que se produzcan grandes lotes de producto fuera de especificación.
Control adaptativo: Los datos en tiempo real permiten realizar ajustes en el proceso de mezcla (por ejemplo, velocidad de mezcla, tiempo de emulsificación, tasas de adición de ingredientes) para compensar las variaciones en las materias primas y mantener una calidad constante del producto.
Residuos reducidos: Al identificar y corregir los problemas de forma temprana, el monitoreo en línea minimiza el desperdicio de producto y la repetición del trabajo.
Calidad consistente: En última instancia, garantiza que, independientemente de las variaciones de los ingredientes, el producto final cumpla constantemente con los estándares de calidad deseados.
En esencia, a medida que las recetas de mayonesa se vuelven más complejas y el origen de los ingredientes más diverso, el monitoreo del proceso en línea se convierte en una herramienta indispensable para garantizar una consistencia repetible y entregar un producto de alta calidad a los consumidores.

Figura 2: Diagrama de flujo del proceso de producción de mayonesa.
La producción industrial de mayonesa utiliza equipos como
Batidoras/Mezcladoras: Agitar y mezclar mecánicamente los ingredientes, a menudo se utiliza en etapas de premezcla o para una mezcla menos intensiva que la homogeneización.
Molinos coloidales: Utilice altas fuerzas de corte entre un elemento giratorio y estacionario para dispersar finamente partículas y crear emulsiones o dispersiones estables.
Homogeneizadores de alta presión: Fuerza el paso de fluidos a través de un espacio estrecho a una presión extremadamente alta, creando tamaños de partículas muy pequeños y uniformes para emulsiones y dispersiones estables.
Intercambiadores de calor de superficie raspada o votantes (SSHE): Se utiliza para el intercambio de calor con productos de alta viscosidad como mayonesa, mantequilla de maní, etc.
Se preparan y premezclan aceite, yemas de huevo, vinagre y otros ingredientes (jugo de limón, mostaza, especias).
Monitoreo de mezcla: Se podría colocar una válvula de retención de vapor después de la etapa de premezcla para monitorear la viscosidad inicial de la mezcla antes de la emulsión. Esto puede ayudar a garantizar la consistencia en el punto de partida del proceso.

Figura 3: Rheonics Viscosímetro en línea SRV instalado en tanque de mezcla.
Los ingredientes se bombean a un mezclador o homogeneizador de alto cizallamiento para crear una emulsión estable. Aquí es donde las gotas de aceite se dispersan uniformemente en toda la mezcla.
Monitoreo de la emulsificación: Es fundamental contar con un SRV después del emulsionante. Este mide la viscosidad de la emulsión completamente formada, que es el parámetro de calidad clave. El sensor debe colocarse en una sección de la tubería con flujo estable para obtener una medición representativa.

Figura 4: Rheonics SRV montado en un FET después del mezclador de alto cizallamiento.
La mayonesa emulsionada se enfría para evitar el crecimiento bacteriano y mantener la calidad.
Monitoreo de la consistencia del producto final (opcional): Dependiendo del proceso de enfriamiento y su impacto potencial en la viscosidad, se podría colocar una SRV después de la etapa de enfriamiento para monitorear la viscosidad final del producto enfriado.
Se comprueba la viscosidad de la mayonesa para garantizar que cumple con los estándares de calidad.
Integración de datos de sensores: La salida de la SRV está integrada con el sistema de control de calidad. Esto permite la monitorización en tiempo real y la realización de ajustes automáticos del proceso si la viscosidad se desvía del rango objetivo.
La mayonesa terminada se envasa en frascos, botellas u otros recipientes.
Línea de llenado (opcional): En algunos casos, se podría colocar una SRV justo antes de la etapa de envasado para proporcionar una verificación final de la viscosidad antes de llenar el producto.

Figura 5: Líneas de llenado de mayonesa.
Régimen de flujo: La válvula SRV debe instalarse en una sección de tubería con flujo estable y completamente desarrollado. Evite áreas con turbulencias, remolinos o cambios significativos en el diámetro de la tubería.
Tasa de corte: La mayonesa es fluidificante, por lo que su viscosidad depende de la velocidad de corte. Considere la velocidad de corte en la ubicación del sensor y cómo se relaciona con las características de viscosidad deseadas del producto final. Asegurarse de que las mediciones se realicen a velocidades de flujo similares permite una mejor comparación.
Accesibilidad: El sensor debe instalarse en una ubicación que permita un fácil acceso para mantenimiento y limpieza.
Temperatura: La temperatura afecta la viscosidad, por lo que el sensor debe colocarse en un lugar donde la temperatura sea estable o pueda medirse y compensarse con precisión.

Figura 6: Rheonics Viscosímetro en línea SRV sonda corta con Tri-Clamp.SRV-HD-X3-15T.
Comentarios en tiempo real: La monitorización continua permite la detección inmediata de desviaciones de viscosidad.
Optimización de procesos: Los datos en tiempo real permiten realizar ajustes al proceso (por ejemplo, proporciones de ingredientes, velocidad de emulsificación, velocidad de enfriamiento) para mantener la viscosidad objetivo.
Control de calidad: Garantiza una calidad constante del producto y reduce la necesidad de muestreo manual y pruebas de laboratorio.
Eficiencia: Reduce el desperdicio, la repetición del trabajo y el tiempo de inactividad asociados con productos fuera de especificación.
Al colocar estratégicamente sensores SRV en la línea de producción de mayonesa, los fabricantes pueden obtener información valiosa sobre su proceso y lograr un mejor control sobre la calidad del producto.
Cuando el reemplazo de ingredientes es un factor clave, como en el caso de los ingredientes bajos en grasas o veganos (proteína vegetal) o sin colesterol, la propiedad cremosa, así como el desarrollo a largo plazo del color y la consistencia, se vuelven cruciales, lo que hace que el monitoreo a largo plazo de la consistencia sea importante para garantizar una larga vida útil.


Figura 7: Rheonics Viscosímetro en línea SRV sonda corta con Tri-Clamp.SRV-HD-X3-15T.
El mundo de la mayonesa es amplio y diverso. En cuanto a participación de mercado, solo es superada por la salsa en condimentos.
Defectos específicos y sus causas:
Solución de problemas y soluciones:
Regulaciones y Estándares:
Específico para mayonesa baja en grasa:
Principales países productores de mayonesa:
Principales empresas de mayonesa:
Consideraciones importantes:
Cabe señalar que el mercado de la mayonesa está en constante evolución, con nuevos productos y marcas que surgen todo el tiempo. Las tendencias de consumo, como la creciente demanda de opciones más saludables y sabores únicos, también están dando forma a la industria.