Características y selección de emulsionantes alimentarios.

Fecha:2024-03-04

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Los emulsionantes desempeñan un papel crucial en la industria alimentaria al estabilizar las emulsiones, mejorar el sabor y la textura y extender la vida útil. Sirven como aditivos indispensables para elevar la calidad del producto y la competitividad en el mercado. Este blog explora cuatro características clave de los emulsionantes alimentarios y ofrece orientación sobre cómo seleccionar el mejor emulsionante para hornear.

Cuatro características de los emulsionantes

1. Sistema de emulsión

En los sistemas alimentarios se encuentran a menudo emulsiones con dos fases incompatibles. Para que las dos fases sean uniformes y estables, es necesario añadir un tercer componente que reduzca la energía interfacial: un emulsionante. Los emulsionantes son tensioactivos cuya función típica es la de emulsionar. La fase de la emulsión que existe en forma líquida se llama fase dispersa (o fase interna, fase discontinua); la otra fase está conectada en una sola pieza, llamada medio de dispersión (o fase externa, fase continua). Las emulsiones comunes están compuestas de agua y aceite. Después de la emulsificación de las dos fases por el emulsionante, formarán un sistema de aceite en agua (O/W) o un sistema de agua en aceite (O/W). Por ejemplo, la leche es un sistema O/W. La crema artificial es el sistema W/O.

2. Poder emulsionante de los emulsionantes

La capacidad emulsionante de los emulsionantes alimentarios está relacionada con las capacidades lipófilas e hidrófilas de las moléculas emulsionantes. A menudo se expresa mediante el valor del equilibrio hidrofílico-lipofílico, denominado valor HLB. Es decir, refleja la relación equilibrada entre la capacidad lipófila del grupo lipófilo y la capacidad hidrófila del grupo hidrófilo en el emulsionante. Los emulsionantes que son altamente hidrófilos producen emulsiones (O/W), mientras que los emulsionantes que son altamente lipófilos producen emulsiones (W/O). Los valores HLB de varios emulsionantes son datos de referencia para la selección de emulsionantes.
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3. Valores HLB de emulsionantes

El valor HLB de los emulsionantes alimentarios de uso común es de 0 a 20. En términos generales, el valor HLB de un emulsionante con 100% de lipofilicidad es 0, lo que significa que tiene la mayor lipofilicidad y ninguna hidrofilicidad; El valor HLB de un emulsionante con 100% de hidrofilicidad es 20, lo que significa que tiene la mayor hidrofilicidad y ninguna lipofilicidad. El valor HLB varía de 0 a 10. Cuanto menor sea el valor, mayor será la lipofilicidad. El valor HLB oscila entre 10 y 20. Cuanto mayor sea el valor, mayor será la hidrofilicidad. El emulsionante con un valor HLB pequeño es un emulsionante de agua en aceite, y lo contrario es un emulsionante de aceite en agua.

4. Características de aplicación y factores que influyen en los valores HLB del emulsionante

Los emulsionantes desempeñan una serie de funciones tensioactivas en soluciones como emulsificación, humectación, dispersión, solubilización, formación de espuma y desespumante. La relación entre el valor HLB de los emulsionantes no iónicos y su aplicabilidad se muestra en la siguiente tabla.

Valor HLB	naturaleza en el agua	Aplicabilidad
1-3	No disperso	Agente antiespumante
3-6	Ligeramente disperso	Emulsionante tipo W/O (óptimo 3,5)
7-9	Después de batir vigorosamente, se vuelve lechoso y disperso.	humectante
8-18	Valor HLB 8-10, dispersión lechosa estable	Emulsionante tipo O/W (los 12 mejores)
13-15	Valor HLB 10-13, tiende a ser transparente y disperso	detergente
15-18	Valor HLB 13-20, en forma de líquido coloide transparente disuelto	solubilizador

Debido a que el valor HLB omite la especificidad de la estructura molecular, las propiedades y eficacia de los emulsionantes también dependen de los tipos, estructuras moleculares y pesos moleculares relativos de sus grupos hidrófilos y lipófilos.

En términos de estructura, los emulsionantes con grupos hidrófilos colocados al final de la cadena lipófila exhiben mejores propiedades hidrófilas que aquellos con grupos hidrófilos más cerca del centro de la cadena lipófila.

En cuanto al peso molecular relativo, los emulsionantes con pesos moleculares más altos muestran mejores capacidades de dispersión que aquellos con pesos moleculares más bajos. Para los emulsionantes de cadena lineal, las características de emulsificación significativas se manifiestan con más de ocho átomos de carbono, y los emulsionantes con 10-14 átomos de carbono exhiben mejores propiedades de emulsificación y dispersión.

Por tanto, cuando es necesario seleccionar el emulsionante más adecuado, el valor HLB por sí solo no es suficiente. También se deben considerar múltiples factores y combinarlos con ciertos experimentos para hacer la selección.

Elegir el emulsionante adecuado para hornear

Los emulsionantes son moléculas con extremos hidrofílicos e hidrofóbicos que desempeñan un papel crucial incluso en pequeñas cantidades. Sus principales funciones en pastelería incluyen formar estructuras intercristalinas con agua, potenciar o reducir las interacciones con proteínas, formar complejos con almidón y promover o inhibir la cristalización de grasas.

Los emulsionantes alimentarios comunes utilizados en la repostería incluyen monoglicéridos y diglicéridos, ésteres de poliglicerol, ésteres de sacarosa,DATEM (éster de monoglicéridos del ácido diacetiltartárico), ésteres de propilenglicol, lecitina, monoglicéridos acetilados, estearoil lactilato de sodio y estearoil lactilato de calcio.
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Para simplificar la comprensión, se utilizan valores numéricos para cuantificar el rendimiento de emulsionantes específicos, haciendo que su eficacia sea más tangible.

Nombre	Valor HLB	Grado de interacción con la proteína	Índice de complejación con amilosa
FECHA e472e	8.0-8.2	100	49
Estraroil lactilato de sodio (SSL)	8.0-10.0	95	72
Estearoil lactilato de calcio (CSL)	5.0-6.0	95	65
Monoestearato de glicerilo (GMS)	3.0-5.0	15	87-92
Polisorbato 60	15	--	30

De la tabla anterior podemos deducir quemonoglicéridos (GMS)exhiben la mayor capacidad de complejación con almidón de cadena lineal, lo que indica sus capacidades antienvejecimiento superiores. Por otro lado, el éster de monoglicéridos del ácido diacetiltartárico (DATEM) demuestra la interacción más fuerte con las proteínas, destacando su excepcional capacidad fortalecedora.

La conclusión

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