Il reogramma Herschel–Bulkley farebbe pensare che ad alte sollecitazioni, come quelle della mantecazione, si abbia minore viscosità. Ed effettivamente sarebbe così se non ci fosse transizione di fase, ossia il parziale congelamento della miscela che genera maggiori interazioni molecolari tipiche di liquidi molto concentrati. In questa situazione è sufficiente un marginale aumento di concentrazione per avere un alto incremento della viscosità.

Una sospensione di certi polimeri, anche a concentrazione molto bassa come nel caso degli addensanti, può analogamente esibire un incremento piuttosto marcato della viscosità. ​​ 

Da tali considerazioni, in generale maggiore è:

  • Peso molecolare (più in particolare il volume occupante)

  • Interazioni col solvente

  • Interazioni tra le stesse molecole (a concentrazioni piú alte)

maggiore sarà la viscosità riscontrata.

Definiamo ora la viscosità relativa come il rapporto tra la viscosità η del campione in esame e quella del mezzo disperdente, nel nostro caso dell’acqua, η0:

ηr=ηη0{η} rsub {r} = {η} over {{η} rsub {0}}

Trattando di polimeri parliamo quindi di viscosità apparente. Essa dipende principalmente dal volume che occupano i polimeri rispetto al volume totale della miscela, quantità che chiameremo frazione volumica φ:

 

ϕ=VolumePolimeriVolumetotaleϕ = {Volume Polimeri} over {Volume totale}

 

Fatte queste premesse possiamo analizzare l’andamento di tale relazione nella curva tipica di una fase acquosa con polimeri alimentari, descritta dall’equazione di Krieger-Dougherty, che ometto ma ne riporto il grafico di un caso reale in alto.

Si vede come man mano che cresce il volume dei polimeri, la viscosità cresce.

A un certo punto la curva diverge, ossia si verifica la situazione in cui anche sotto l’azione di sforzi di taglio, la fase è talmente carica che le particelle si ostacolano l’un l’altra, e il liquido non fluisce più.

Un addensante ad esempio, in virtù della sua grandezza, avrà un volume occupato massimo più basso rispetto al volume totale, ossia una frazione volumica massima più bassa rispetto a polimeri più piccoli. Da qui l’efficacia di questi ingredienti anche a modesti dosaggi.

Per il momento ci fermiamo qui, abbiamo messo un po’ di carne al fuoco su cui meditare :)

 

Quest’opera è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione – Non commerciale 3.0 Italia

 

 

Share This