PGE vs Polisorbato 60 en aireación de helados: diferencias, rendimiento y cómo elegir

Fecha:2026-07-13

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La textura del helado se basa en el aire. El exceso (el volumen de aire incorporado durante la congelación) determina si una bola es ligera y cremosa o densa y pesada. Hacer entrar aire es relativamente sencillo. Mantenerlo estable, distribuido uniformemente y fijado en su lugar durante la producción, distribución y extracción es donde el sistema emulsionante hace su trabajo.

Dos emulsionantes aparecen con mayor frecuencia en aplicaciones de aireación de helados:Ésteres de poliglicerol de ácidos grasos (PGE) yPolisorbato 60. Abordan el mismo problema a través de diferentes mecanismos, funcionan de manera diferente en diferentes condiciones de procesamiento y rara vez son sustitutos directos entre sí.

Este artículo explica la química detrás de cada uno, cómo afectan la aireación y la textura, y cómo decidir cuál (o qué combinación) pertenece a su formulación.

Qué hace realmente cada emulsionante en el helado

Antes de comparar PGE y polisorbato 60, es útil comprender qué requiere realmente la aireación del helado de un emulsionante.
Durante la congelación y agitación simultánea en un congelador continuo, deben suceder dos cosas en secuencia:

Incorporación de aire: Se deben introducir burbujas de aire y estabilizarlas contra la coalescencia inmediata. El emulsionante reduce la tensión interfacial en la interfaz aire-agua, lo que facilita subdividir las burbujas y mantenerlas.

Coalescencia parcial grasa:Los glóbulos de grasa deben perder parte de su membrana protectora natural y agregarse (parcialmente, no completamente) alrededor de las burbujas de aire. Esta red de grasas es la que le da al helado su cuerpo, su resistencia al derretimiento rápido y su firmeza textural. Muy poca coalescencia y el helado queda húmedo y pesado; demasiado y se vuelve mantecoso.

Estas dos funciones (estabilización del aire y desestabilización de las grasas) están en tensión. Un emulsionante que estabilice demasiado las interfaces evita la desestabilización de la grasa necesaria para la textura. Uno que promueve la coalescencia de las grasas de manera demasiado agresiva produce una textura granulada y mantecosa.

PGE y Polysorbate 60 abordan este equilibrio de manera diferente.

PGE: ésteres de poliglicerol de ácidos grasos

quimica

La PGE se produce esterificando glicerol polimerizado (normalmente diglicerol, triglicerol o superior) con ácidos grasos, más comúnmente ácido esteárico (C18:0) o ácidos grasos saturados mixtos de aceite de palma o de palmiste. El grado de polimerización y la cadena de ácidos grasos afectan tanto al HLB como al comportamiento funcional.
El PGE comercial para aplicaciones de helados suele tener un HLB de 5 a 7, lo que lo sitúa en el rango de emulsionantes W/O. Es un sólido ceroso pálido con un punto de fusión de 55 a 65 °C.
Designación UE: E475. FDA: 21 CFR 172.854.

Cómo funciona la PGE en el helado

La función principal de las PGE en el helado espromoviendo la coalescencia parcial de la grasa — la agregación controlada de glóbulos de grasa que construye la red de grasa alrededor de las burbujas de aire.
PGE es altamente tensoactivo en la interfaz grasa-agua. Desplaza la membrana de proteína de la leche nativa de las superficies de los glóbulos de grasa, principalmente la capa de caseína y proteína de suero que protege naturalmente los glóbulos de grasa y los mantiene discretos. Al debilitar esta capa protectora, la PGE hace que los glóbulos de grasa sean más propensos a fusionarse parcialmente cuando chocan durante la agitación por congelación.
El resultado es una red de grasa bien desarrollada que:

Ancla las burbujas de aire firmemente en su lugar.
Le da al helado una textura seca y firme que mantiene bien su forma al sacarlo.
Reduce la tasa de fusión
Produce una sensación en la boca limpia y no grasosa cuando la red de grasa está bien controlada.

La PGE es particularmente efectiva en formulaciones con mayor contenido de grasa (≥ 10%) y en congeladores continuos que aplican suficiente cizallamiento para promover las colisiones de los glóbulos de grasa. Es menos eficaz en helados bajos en grasa, donde no hay suficiente grasa para construir una red sólida.

Nivel de uso típico

0,1–0,3% del peso de la mezcla. El PGE es potente: el uso excesivo produce grasa sobredesestabilizada, lo que da como resultado una textura mantecosa y una separación de grasa visible como untuosidad en la superficie de la pala.

Polisorbato 60: Monoestearato de polioxietileno (20) sorbitán

quimica

El polisorbato 60 se produce etoxilando monoestearato de sorbitán con 20 moles de óxido de etileno. La cadena de ácido graso del ácido esteárico (C18:0) está saturada y las cadenas de polietilenglicol confieren a la molécula una fuerte hidrofilicidad: HLB 14,9, firmemente en el rango de emulsionante O/W. Es un sólido ceroso de color ámbar a temperatura ambiente.
Designación UE: E435. FDA: 21 CFR 172.836.

Cómo actúa el polisorbato 60 en el helado

La función principal del polisorbato 60 esestabilización del aire — mejorar la incorporación y retención de burbujas de aire durante el proceso de congelación.
Con HLB 14,9, el polisorbato 60 es soluble en agua y migra a la interfaz aire-agua en lugar de a la interfaz grasa-agua. Reduce la tensión superficial, reduce la energía necesaria para subdividir las burbujas de aire y forma una película estabilizadora alrededor de las células de aire que resiste la coalescencia.
El polisorbato 60 también tiene un efecto secundario sobre la coalescencia parcial de la grasa: compite con las proteínas de la leche en la superficie de los glóbulos de grasa y puede desplazarlas parcialmente, pero este efecto es más débil y menos específico que el mecanismo de desplazamiento de la PGE. Su principal aporte se da en el lado aire del sistema aire-grasa-agua.
El resultado práctico del Polisorbato 60 en helado:

Incorporación de aire más rápida y completa durante la congelación
Distribución más uniforme y fina de las células de aire.
Mejor logro de exceso con un contenido de grasa determinado
Uniformidad de textura mejorada entre lotes.
Firmeza ligeramente menor en comparación con PGE en dosis equivalente

¿Por qué polisorbato 60 en lugar de polisorbato 80?

En helados, generalmente se prefiere el polisorbato 60 al polisorbato 80 a pesar de los valores de HLB casi idénticos (14,9 frente a 15,0). La diferencia es la cadena de ácidos grasos: el Polisorbato 60 usa ácido esteárico saturado, mientras que el Polisorbato 80 usa ácido oleico monoinsaturado.
La cadena saturada del polisorbato 60 forma una película interfacial más rígida y ordenada en la interfaz aire-agua a temperaturas del helado (de -5 a -8 °C durante la congelación continua). Esta rigidez produce células de aire más estables y contribuye a una mejor textura durante la vida útil del producto. La cadena insaturada del polisorbato 80 es más fluida a estas temperaturas, lo que produce una película interfacial más suave que es ligeramente menos estable: una ventaja en coberturas batidas (donde no se necesita una estructura rígida) pero una desventaja en helado.

Nivel de uso típico

0,05–0,2% del peso de la mezcla. El polisorbato 60 es eficaz en niveles más bajos que el PGE debido a su alta solubilidad en agua y su rápida migración a las interfaces durante el procesamiento.

Comparación directa

Propiedad	PGE	Polisorbato 60
Base química	Éster de ácido graso de poliglicerol	Monoestearato de sorbitán etoxilado
ácido graso	Esteárico / mixto saturado	Ácido esteárico (C18:0)
valor HLB	5–7	14.9
Estado fisico	Sólido ceroso	Sólido ceroso / pasta
Interfaz principal	agua grasa	aire-agua
Función primaria	Coalescencia parcial grasa	Estabilización del aire y superación.
Efecto sobre la textura	Más firme, más seco y mejor retención de la forma.	Celdas de aire más finas, avance mejorado
Efecto sobre la resistencia a la fusión	Fuerte efecto positivo	Efecto positivo moderado
Efectividad en dietas bajas en grasas.	Limitado	Más efectivo que PGE
Sensibilidad a la sobredosis	Alto (textura mantecosa)	moderado
Nivel de uso típico	0,1–0,3%	0,05–0,2%
Designación de la UE	E475	E435
referencia de la FDA	21 CFR 172.854	21 CFR 172.836

Por qué la mayoría de los helados usan ambos

En los helados comerciales, el PGE y el polisorbato 60 casi siempre se usan juntos, no porque uno sea insuficiente, sino porque abordan diferentes partes del mismo problema.
La PGE promueve la coalescencia parcial de la grasa, construyendo la red de grasa que le da al helado su cuerpo y resistencia a derretirse. El polisorbato 60 estabiliza las células de aire, mejorando el exceso y la distribución del aire. Juntos, producen un helado con mejor textura, un exceso más consistente, una mejor resistencia al derretimiento y una estabilidad estructural mejorada que cualquiera de los dos logra por sí solo.
La combinación también proporciona un grado útil de flexibilidad de formulación. La proporción entre PGE y Polisorbato 60 se puede ajustar para cambiar el equilibrio entre firmeza y ligereza:

Mayor relación PGE: Textura más firme, mejor retención de la forma, menor exceso. Adecuado para helados de primera calidad expuestos a temperatura ambiente.
Mayor proporción de polisorbato 60: Mayor recubrimiento, textura más ligera, incorporación de aire más rápida. Adecuado para helados suaves, helados ligeros o productos económicos de alto excedente.

Este sistema combinado se utiliza normalmente junto con monoglicéridos y diglicéridos (GMS o DMG), que proporcionan un control adicional de la superficie de la grasa y contribuyen a una fusión más lenta. El sistema de tres componentes, GMS/DMG + PGE + Polisorbato 60, es estándar en la producción comercial de helados en congelador continuo.

Escenarios de aplicación

Helado de primera calidad (≥ 10 % de grasa, lácteos de alta calidad)

Sistema recomendado: PGE 0,1–0,2 % + Polisorbato 60 0,05–0,1 % + DMG 0,1–0,15 %
El helado alto en grasa se beneficia más del efecto de creación de redes de grasa del PGE. El contenido de grasa proporciona sustrato suficiente para una coalescencia parcial robusta. DMG controla la tasa de coalescencia y previene la sobredesestabilización. El polisorbato 60 favorece la uniformidad de las células de aire. Nivel total de emulsionante: 0,25–0,45%.

Helado económico (6–8% de grasa, reemplazo parcial de lácteos)

Sistema recomendado: Polisorbato 60 0,1–0,2% + GMS 0,1–0,2%, con PGE opcional 0,05–0,1%
Un menor contenido de grasa limita la eficacia del PGE. El polisorbato 60 desempeña un papel más importante en la estabilización del aire. GMS o DMG proporciona control de la superficie grasa. Nivel total de emulsionante: 0,2–0,4%.

Postre helado bajo en grasa (<5 % de grasa)

Sistema recomendado: Polisorbato 60 0,1–0,2% + sistema estabilizador (carragenano, goma garrofín, goma guar)
Con un contenido de grasa muy bajo, la coalescencia parcial de la grasa es insuficiente para construir una estructura significativa. El mecanismo estructural primario se desplaza al sistema estabilizador hidrocoloide. El polisorbato 60 favorece la incorporación de aire; La PGE contribuye poco a este nivel de grasa y, a menudo, se omite.

Servicio suave

Sistema recomendado: Polisorbato 60 0,05–0,15 % + GMS 0,1–0,15 %
El helado blando requiere un avance rápido durante el estirado a temperaturas más altas (de -4 a -6 °C frente a -8 a -10 °C para el helado duro). La eficaz estabilización del aire del Polisorbato 60 es ideal para ello. El PGE puede producir una desestabilización excesiva de la grasa a temperaturas de extracción de helado suave.

Consideraciones de procesamiento

Pasteurización: Tanto la PGE como el polisorbato 60 son estables en condiciones de pasteurización estándar HTST (72 °C durante 15 segundos) y UHT (135 °C durante 2 a 4 segundos). Ninguno requiere manipulación especial durante el tratamiento térmico.
Homogeneización: Ambos emulsionantes se adsorben en las superficies de los glóbulos de grasa durante la homogeneización, desplazando parcialmente las proteínas nativas de la leche. Esto precondiciona los glóbulos de grasa para la coalescencia parcial durante la congelación. La homogeneización en dos etapas (primera etapa de 10 a 15 MPa, segunda etapa de 3 a 4 MPa) es estándar y compatible con ambos emulsionantes.
Envejecimiento: La mezcla debe envejecerse a 4°C durante 4 a 24 horas antes de congelarse. El envejecimiento permite que los emulsionantes se equilibren completamente en las superficies de los glóbulos de grasa y que la grasa complete su cristalización, los cuales son necesarios para una coalescencia parcial efectiva durante la congelación. Reducir el tiempo de envejecimiento por debajo de 4 horas normalmente degrada la textura independientemente de la selección del emulsionante.
Condiciones de congelación continua: La temperatura del barril del congelador, la temperatura de extracción y la velocidad del agitador afectan el grado de coalescencia parcial de la grasa. La desestabilización de la grasa del PGE es más sensible a estos parámetros que el efecto de estabilización del aire del Polisorbato 60. Si se produce una variación de textura entre lotes a pesar de una formulación consistente, se deben investigar las condiciones del congelador junto con la dosificación del emulsionante.

Estado regulatorio

Reglamento	PGE	Polisorbato 60
Estados Unidos (FDA)	21 CFR 172.854	21 CFR 172.836
Aditivo alimentario de la UE	E475	E435
JECFA (OMS/FAO)	IDA establecida	IDA establecida
Límite típico de helado (UE)	5.000 mg/kg	1.000 mg/kg

Tenga en cuenta que los niveles máximos permitidos en la UE difieren significativamente entre los dos: el PGE tiene un nivel permitido más alto (5000 mg/kg) en el helado que el polisorbato 60 (1000 mg/kg). En los niveles de uso comercial típicos, ambos permanecen dentro de los límites, pero las formulaciones que operan cerca del extremo superior del rango de Polisorbato 60 deben verificar el cumplimiento con el límite de categoría de alimentos aplicable.

Diagnóstico de problemas comunes de textura del helado

problema	Causa más probable	Ajuste
Textura densa y de bajo crecimiento.	Estabilización del aire insuficiente	Aumentar polisorbato 60; comprobar las condiciones de envejecimiento y congelación
Textura húmeda y pesada (sin sequedad)	Coalescencia parcial de grasa insuficiente	Aumentar la dosis de PGE o DMG
Textura mantecosa o grasosa	Grasa sobredesestabilizada	Reducir el PGE; comprobar la presión de homogeneización
Pobre resistencia a la fusión	Red de grasa débil	Aumentar PGE + DMG; verificar el contenido y tipo de grasa
Celdas de aire grandes y desiguales	Mala incorporación de aire.	Aumentar polisorbato 60; comprobar la viscosidad de la mezcla y la velocidad del congelador
Inconsistencia de textura lote a lote	Variabilidad del lote de emulsionantes o deriva del congelador	Auditoría de CoA del emulsionante; Verifique la temperatura del barril y la temperatura de extracción.

Obtención de PGE y polisorbato 60

PGE y polisorbato 60 están disponibles a través de múltiples proveedores, pero la calidad del producto varía de maneras que no siempre son visibles en un CoA estándar. Para PGE, el grado de polimerización de glicerol y el perfil de ácidos grasos afectan el HLB y el rendimiento funcional, y ambos pueden variar entre lotes si los controles de fabricación no son consistentes. Para el polisorbato 60, la composición de ácidos grasos, el contenido de polietilenglicol residual y el valor de peróxido afectan el rendimiento interfacial y la estabilidad oxidativa.

CHEMSINO ha suministrado emulsionantes (incluidos PGE, polisorbato 60, GMS y DMG) a fabricantes de helados en Asia, Medio Oriente y Europa durante más de una década. Los emulsionantes son nuestro único negocio. Eso significa que nuestro equipo técnico trabaja con sistemas emulsionantes para helado todos los días, no ocasionalmente, y puede ayudar con la selección de emulsionantes, la optimización de la dosis y la resolución de problemas de textura o inconsistencias excesivas atribuidas al sistema emulsionante.

Cada lote se envía con un Certificado de análisis completo que cubre el perfil de ácidos grasos, HLB, índice de acidez, índice de saponificación, índice de peróxido y humedad. Muestras y fichas técnicas están disponibles antes de cualquier compromiso de compra.

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