Uno de los grandes retos de la industria alimentaria, radica en la capacidad de producir alimentos saludables, nutritivos y agradables al consumidor. Es por esto que los emulsificantes juegan un papel importante en la formulación de alimentos; debido a que abren la posibilidad de incorporar otras materias primas como vitaminas, colorantes, aromatizantes, en la fase oleosa del sistema; para dar al producto terminado cierto color u opacidad deseable, lograr plasticidad, introducir la grasa en el alimento sin darle sensación oleosa, para dar una consistencia densa y sedosa que hace que los alimentos sean más sensibles para el consumidor, entre otros.

Los productos mejorados con emulsificantes a menudo se denominan aterciopelados, delicados y cremosos. Gracias a los emulsificantes, los productos alimenticios presentan alta calidad todo el tiempo.

Por más de 40 años, Protécnica Ingeniería ha trabajado en el desarrollo de ingredientes de valor provenientes de diferentes fuentes como la palma, en donde se procesan sus fracciones para obtener emulsificantes de origen vegetal, necesarios para mejorar las características de diferentes alimentos. La rápida expansión de la industria de procesamiento de alimentos y las demandas tecnológicas para la estabilización de la calidad, la extensión de la vida útil y las nuevas texturas impulsaron aún más el desarrollo y la utilización de emulsificantes.

Si por un momento pensamos en la suavidad de un pan, en la estabilidad de una margarina, en la masticabilidad de un chicle, en la palatabilidad de un helado y hasta en el brillo de un chocolate; indudablemente, estamos pensando en un emulsificante.

¿Qué es una emulsión?

Las emulsiones son sistemas de al menos dos fases en los cuales un líquido se dispersa en otro líquido en forma de gotitas pequeñas. Dependiendo de la naturaleza de las fases dispersa y continua, las emulsiones se clasifican como O/W (aceite en agua), W/O (agua en aceite) o múltiples tipo W/O/W y O/W/O.

Emulsión Aceite en agua (O/W): En este tipo de emulsiones la fase dispersa consiste en pequeñas gotas de un líquido de naturaleza oleosa, por tanto, lipofílica, y una fase continúa dominada por un medio normalmente acuoso, es decir hidrofílica.

Emulsión Agua en aceite (W/O): Un sistema en el que el agua se dispersa como glóbulos en la fase continúa de aceite.

Emulsiones múltiples: Son las que como fase dispersa contiene una emulsión inversa y la fase continua es un líquido acuoso, las más comunes son W/O/W, O/W/O.

Los tipos más comunes de emulsiones alimenticias son: Leche (O/W), mantequilla (W/O), crema (O/W), margarina (W/O), mayonesa (O/W), salsa para ensaladas (O/W), crema no láctea (O/W), helados (O/W), embutidos (O/W).

Dependiendo del predominio de una de las partes de la molécula sobre la otra, el emulsificante tendrá un carácter lipofílico o hidrofílico, y por consiguiente presentará una mayor afinidad por el agua o por los aceites; esta característica se conoce como balance hidrofílico-lipofílico (HLB). Sin embargo, para tener emulsiones más estables, se recomienda el uso de mezclas de emulsificantes con el que se logre el HLB requerido para la emulsión.

El HLB es un concepto importante para la selección de un emulsificante o una mezcla óptima de emulsificantes. Los emulsificantes son de naturaleza anfifílica, pero pueden tener una mayor o menor tendencia a solubilizarse en medio oleoso o acuoso, dependiendo de la importancia relativa de sus grupos hidrófilos (cabezas polares o grupos etoxilados) e lipofílicos (cadenas largas hidrocarbonadas, C ≥ 12). Si el emulsificante tiende a ser soluble en agua será útil para formar emulsiones O/W. Por el contrario, si su parte apolar es dominante se disolverá preferentemente en un medio oleoso y, como consecuencia, será más útil para la formación de emulsiones W/O.

¿Qué es un emulsificante?

Los emulsificantes son productos diseñados para ayudar a la unión de dos fases que son inmiscibles entre ellas; facilitando la formación de la emulsión disminuyendo la tensión interfacial entre la fase apolar (oleosa) y la polar (acuosa), para darles estabilidad a estas dos fases, uno de los líquidos se dispersa en el otro en forma de pequeñas gotas. Generalmente estas dos fases son agua y aceite. Gracias a su estructura con grupos lipofílicos e hidrofílicos, los emulsificantes son un puente entre el aceite y el agua para lograr emulsiones estables.

Emulsificantes

Los emulsificantes son componentes esenciales de muchas formulaciones de alimentos; estos tienen la capacidad de actuar en la interfaz entre dos fases, por lo que pueden estabilizar la mezcla deseada de aceite y agua en una mayonesa, helado o aderezo para ensaladas. También pueden estabilizar mezclas de gas / líquido en espumas.

Más que eso, se emplean cada vez más en la modificación de la textura y organoléptica, en la mejora de la vida útil y como agentes complejantes o estabilizantes para otros componentes como el almidón o las proteínas. Dentro de las aplicaciones más importantes, es la modificación de la reología del chocolate, el fortalecimiento de la masa, el ablandamiento de la miga y el retraso del envejecimiento en el pan.

Sin embargo, esta no es la única función que cumplen los emulsificantes; teniendo en cuenta sus características como tamaño de su cadena grasa o la fuente de grupos hidroxilos pueden aportar a las texturas, espumación, masticabilidad, brillo, estructura entre otros.

Algunos de los emulsificantes de Protécnica Ingeniería son los siguientes:

  • Esteres de Glicerol
  • Esteres de Sorbitán
  • Esteres de Sorbitán etóxilados
  • Esteres de Ácido Láctico
  • Esteres de Polietilenglicoles

Esteres de glicerol: Se obtienen por reacción del glicerol y un ácido graso, el método industrial más utilizado es la transesterificación que consiste en hacer reaccionar un triglicérido con glicerol en medio alcalino. Después de obtener un Ester de Glicerol, este es susceptible de modificarse, es el caso de los Esteres de Glicerol destilados molecularmente y los esteres de glicerol etoxilados.

La destilación o la etoxilación, aumenta el desempeño de los emulsificantes haciéndolos más afines al medio y permitiendo la conformación de emulsiones más estables, mayor o menor tasa de cristalización y por consiguiente mejoras en los productos y en los procesos.

Los ejemplos más comunes de este tipo de emulsificantes son el Mono Estearato de Glicerilo que es un éster de glicerol con un promedio de 45% de monoglicéridos Alfa y Mono Estearato de Glicerilo destilado o que contiene un contenido mínimo de 90% de monoglicéridos alfa y esto le permite obtener emulsiones capaces de conferir mayor suavidad, retención de humedad y máxima estabilidad con el paso del tiempo. Son muy usados en margarina, helados, goma de mascar entre otros.

Los esteres de glicerol que maneja Protécnica son: Prozol GMS, Prozol GMS 90, Prozol GML y Prozol GML 12, Prozol MOK, Prozol 188.

Esteres de sorbitán: Se producen por la esterificación de un ácido graso con Sorbitol y la reacción es ayudada por un catalizador ácido o básico. El Ester de Sorbitán más común en la industria de alimentos es el Monoestearato de Sorbitán, muy usado para dar estabilidad a las emulsiones.

Una variación importante de los esteres de sorbitán está en los triestearatos de sorbitán y tienen una marcada eficiencia como agentes formadores o inhibidores de cristalización, a esto se debe su uso frecuente en chocolatería, margarinas, pastelería, entre otros. Los esteres de sorbitán generalmente son de carácter lipofílico.

Los esteres de sorbitán que maneja Protécnica Ingeniería son: Prosorb 60, Prosorb 80, Prosorb 65, Prosorb 20, Prosorb 20 LC, Prosorb 85.

Esteres de sorbitán etoxilados: Los ésteres de sorbitán son modificados con la etoxilación, haciéndolos más hidrófilos y conformando emulsiones con mayor capacidad de dispersión por parte del emulsificante, se conocen como Polisorbatos como el Monoestearato de Sorbitán etoxilado y el Mono Oleato de Sorbitán. La etoxilación también puede cambiar la forma física del emulsificante y potenciar el uso del mismo para mejorar por ejemplo su capacidad de aireación sin perder la estabilidad de las emulsiones de tipo aceite en agua. Usados en pastelería, panadería, margarinas, helados, entre otros.

Los esteres de sorbitán etoxilados que maneja Protécnica son: Prosorb EO 60, Prosorb EO 80, Prosorb EO 20.

Esteres de Ácido Láctico: Se producen en base a ácidos grasos palmíticos o esteáricos y ácido láctico, hidróxidos o carbonatos de sodio y calcio.

Se utilizan como agente de aireación en tooping en polvo en la industria lechera y dan una buena estabilidad de espuma. También tienen unas buenas propiedades de aireación en pasteles. En capas de chocolate se utilizan para prevenir la formación de boom y para mejorar el brillo.

Tanto las sales de sodio como las de calcio tienen propiedades para formar complejos con el almidón y pueden interaccionar con el gluten de la harina, por lo que se utilizan como mejoradores de pan para ablandarlo y para incrementar volumen; además las sales de sodio pueden estabilizar emulsiones de aceite en agua.

Los esteres de ácido láctico que maneja Protécnica Ingeniería son: Esterlac SSL, Esterlac S.

Esteres de Polietilenglicoles: Se fabrican haciendo reaccionar un polietilenglicol con un ácido graso. El polietilenglicol comprende la parte hidrófila del tensioactivo y el ácido graso la parte lipófila. Variando el peso molecular del PEG y el ácido graso, se pueden producir tensioactivos que cubren una amplia gama de valores de HLB.

Las áreas de aplicación tradicionales de éster de PEG han utilizado principalmente sus excelentes propiedades emulsionantes de agua/aceite (W/O), como: Lubricantes para el procesamiento de textiles, aceites de corte y fluidos para trabajar metales, limpiadores solventes y desengrasantes emulsionables, emulsionantes para herbicidas, insecticidas y fungicidas autoemulsionantes, emulsionantes para cremas cosméticas y emulsiones de tocador, emulsionantes para la producción de látex polimérico.

Otras aplicaciones han utilizado sus propiedades humectantes/dispersantes, como: Dispersantes de pigmentos para pigmentos orgánicos e inorgánicos en sistemas acuosos y no acuosos, plastificantes/modificadores de viscosidad en masillas, adhesivos, pinturas en emulsión y plastisoles de PVC. También son utilizados en la fabricación de antiespumantes como ayudas de proceso en la fabricación de algunos productos de la industria alimenticia.

Para concluir los emulsificantes son componentes esenciales de muchas formulaciones de alimentos; estos tienen la capacidad de actuar en la interfaz entre dos fases, por lo que pueden estabilizar la mezcla deseada de aceite, agua y gas. Teniendo en cuenta sus características como tamaño de su cadena grasa o la fuente de grupos hidroxilos, tienen diferentes propiedades y aportan características únicas a los productos donde son utilizados.