Introducción
La miel es un edulcorante natural que se caracteriza no sólo por su sabor único, sino también por sus propiedades nutritivas y medicinales.
Todos los gourmets saben que la miel puede cristalizar con el tiempo, dependiendo de su composición y de las condiciones de almacenamiento. Este proceso afecta a su textura y aspecto, ya que la glucosa se separa de la fase acuosa y forma cristales sólidos. La estabilidad de la miel frente a la CristalizaciónCrystallization is the physical process of hardening during the formation and growth of crystals. During this process, heat of crystallization is released.cristalización está relacionada, entre otros factores, con sus propiedades térmicas. A continuación, mostramos cómo la forma del paso de transición vítrea de la miel contiene información sobre su estabilidad.
Experimental
La DSC (Calorimetría Diferencial de Barrido) es una técnica típica para determinar las propiedades térmicas de la miel, como el Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).punto de fusión y la temperatura de transición vítrea. Se realizó una medición DSC en dos muestras de miel de la misma marca con diferente edad y aspecto. La primera (VIEJA) estaba en estado cristalizado (o parcialmente cristalizado), la segunda (NUEVA) era clara y estaba en estado líquido.
Para las pruebas, se prepararon 10,8 mg y 9,6 mg de miel cristalizada y líquida en un crisol de aluminio cerrado con una tapa perforada. Cada crisol se colocó en la célula DSC, se enfrió y después se sometió a un calentamiento entre -80°C y 100°C a una velocidad de calentamiento controlada de 10 K/min-1. Durante el experimento, la célula DSC se purgó con un flujo dinámico de nitrógeno (40 ml/min).
Resultados de las mediciones
La figura 1 muestra el termograma DSC resultante de ambas mediciones. El paso EndotérmicoA sample transition or a reaction is endothermic if heat is needed for the conversion.endotérmico detectado a -44°C (punto medio) en ambas curvas se debe a la transición vítrea de las muestras de miel. Se encontró a la misma temperatura, pero relacionado con diferentes alturas del escalón de capacidad calorífica.
La altura del escalón está relacionada con la cantidad de fase amorfa. Cuanto mayor sea el grado de cristalización de la miel, menor será la cantidad de fase amorfa y menor el escalón de capacidad calorífica. Esto explica el Delta Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.cp de 0,84 J/(g-K) para la miel cristalizada en comparación con el valor superior de 1,06 J/(g-K) para la líquida.
Se detectó un pico endotérmico entre 30°C y 80°C sólo en la curva DSC de la miel cristalizada. Procede de la transición del estado sólido al líquido y sólo tiene lugar para las mieles que se encuentran en estado parcial o totalmente cristalizado [1]. El pico de fusión se superpone a un aumento endotérmico de la línea de base. Esto resulta de la evaporación del agua contenida en la miel.
El uso de crisoles cerrados permite evitar la evaporación de la humedad, como se muestra en la figura 2. Aquí, las mediciones se realizaron en las mismas condiciones que antes, excepto una: se utilizaron crisoles de aluminio cerrados en lugar de crisoles con tapa perforada. El cambio de crisol no influye en el paso de transición vítrea. El pico de fusión puede evaluarse con mayor precisión porque ya no se superpone a los efectos de evaporación. Las mediciones muestran que el proceso de fusión está relacionado con un aumento del calor específico.
Conclusión
Se determinaron las propiedades térmicas de dos muestras de miel mediante calorimetría diferencial de barrido. La primera era translúcida y líquida, y la segunda parcialmente cristalizada. Los dos productos diferían en su edad, siendo la cristalizada más antigua que la translúcida. La temperatura de transición vítrea de ambas mieles se detectó a -44°C. Cuando la miel se almacena a una temperatura inferior a su temperatura de transición vítrea, Tg, será estable. En cambio, por encima de la Tg, es susceptible de cristalización. Si el producto contiene una parte cristalizada, se detecta un pico de fusión en la curva DSC. Cuanto mayor es la cristalinidad, mayor es la entalpía de fusión.
Así pues, el análisis DSC puede utilizarse para visualizar el estado de cristalinidad de la miel e incluso para predecir su estabilidad.