ESTUDIO DEL MEZCLADO DE EMULSIONES CONCENTRADAS DE ACEITE EN AGUA APLICANDO LA METODOLOGÍA DE SUPERFICIE DE RESPUESTA / Study of the Mixing of Concentrated Oil in Water Emulsions Applying the Surface Response Methodology

En la industria alimentaria se producen con frecuencia emulsiones con alto contenido de fase dispersa (> 75%), considerandoparámetros físico-químicos, de composición y las condiciones de mezclado. La mayoría de las investigaciones relacionadascon el mezclado de sistemas dispersos han estudiado sistemas diluidos y sin surfactante. El presente trabajo analiza lapreparación de emulsiones concentradas de aceite de maíz en agua utilizando un surfactante no iónico etoxilado. El métodoexperimental se basó en un diseño factorial 23 con puntos centrales y axiales, variando: velocidad de rotación del impulsor,tiempo de mezclado y proporción aceite:agua. Se evaluó la influencia de estas variables sobre el promedio aritmético de ladistribución de volumen y de área de las gotas de la emulsión, d43 y d32, respectivamente. Mediante el análisis de varianzadel espacio experimental, eliminando los efectos no significativos, se determinó que el d43 puede ser predicho casi en un99% por un modelo cuadrático, a diferencia de la superficie de respuesta del d32 que no puede ser explicada en toda suextensión, porque la falta de ajuste es apreciable; sin embargo, dicho modelo pudo ser usado para analizar la influencia delas variables. Se realizó un ajuste cúbico para el d32. Este modelo presentó términos confundidos que impidieron determinaruna relación final entre las variables puras y cruzadas, sin embargo, logró explorar toda la superficie de respuesta, ya queexpresó mejor la variabilidad experimental sin falta de ajuste. Los modelos cumplieron con las premisas de normalidad,independencia y homocedasticidad.ABSTRACTIn the Food Industry, highly-concentrated disperse phase emulsions (> 75%) are frequently produced, considering physicochemicaland compositional parameters, and the mixing conditions. Most of the research related to the mixing of dispersesystems has studied diluted systems without surfactants. The present work deals with the preparation of highly-concentratedcorn oil in water emulsions with ethoxylated non ionic surfactant. The experimental method was based on factorial design23 with central and axial points, where impeller rotational speed, time agitation and, oil: water ratio were varied. Theinfluence of those variables on volume and surface area mean drop diameter of emulsions, d43 and d32, respectively, wasevaluated. Through the analysis of variance of experimental space, eliminating the non-significant effects, it was determinedthat d43 can be predicted almost by 99% by a quadratic model, but this model, by itself, can not explain the d32 wholeextension response surface, because the lack of fit is considerable; however the quadratic model can be used to analyze theinfluence of the variables. A cubic fit was developed for the d32, this model presented confused terms that do not permit thedetermination of a final relationship between pure and crossed variables, but allows the exploration of the complete d32surface response, because it represents better the experimental variability without lack of fit. The model’s assumptions ofnormality, independence, and homocedasticity were satisfied.Keywords: Emulsion, Sauter diameter (d32), Volume mean diameter (d43), Response surface methodology