EMULSIONES EN ALIMENTOS

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Food Chemistry Laboratory 2 (2011)20-25

Food Chemistry Laboratory

COMPORTAMIENTO DE LAS EMULSIONES EN LOS ALIMENTOSMartin G. Dario Alonsoa, Garcia C. Jose Mauricio, Rodriguez B. Erika Solanyi*a

Universidad Pedaggica y Tecnolgica de Colombia, Facultad de Ciencias, Escuela de Ciencias Qumicas, Programa Qumica de Alimentos, Tunja, Colombia.

RESUMEN Las emulsiones son sistemas muy importantes en la industria aliemntaria, es por esta razon que se decidio para la practica, estudiar algunos de los comportamientos de las mismas. Se prepararon las emulsiones con agua y aceite de girasol, observandose los efectos de adicion de emulgentes, la estructura microscopica de algunas emulsiones alimenticias, el poder estabilizante de algunos emulsificantes (NaCl, yema de huevo, jabon en polvo). Se produjeron e identificaron tambien emulsiones tipo O/W y W/O, con la ayuda de una mezcla de colorantes (azul de metileno y sudan III), con los cuales se identificaron el tipo de emulsion presente en leche, mayonesa y margarina; se observo el efecto que tiene el calor y la temperatura sobre las emulsiones. Se encontro que la yema de huevo fue el mejor agente emulsificante de los tres utilizados, tambien que el calor produce desemulsificacion en las emulsiones por reduccion no controlada de la tension superficial en interfacial. ABSTRACT Emulsions are important systems in the alimentary industry are for this reason it was decided to practice, study some of the behaviors of them. Emulsions were prepared with water and sunflower oil, observing the effects of addition of emulsifiers, the microscopic structure of some food emulsions, the stabilizing power of some emulsifiers (NaCl, egg yolk, soap powder). There were also identified type emulsions and O / W and W / O, with the help of a mixture of dyes (methylene blue and Sudan III), which identified the type of emulsion present in milk, mayonnaise and margarine, is observe the effect of heat and temperature on the emulsions. It was found that egg yolk was the best of the three emulsifying agent used, the heat also produces desemulsification in the emulsions by reducing uncontrolled interfacial surface tension. Palabras claves: emulsificante, yema de huevo, jabn, tensin superficial e interfacial, agua, aceite

*Tel: 0987422176. Ext: 1690; fax: 7426232 E-mail address: Erika.rodriguez@uptc.edu.co

Garcia, M et al. Food chemistry Laboratory 2 (2011)20-251. INTRODUCCIN Las emulsiones son sistemas coloidales constituidos por dos lquidos, los cules no se disuelven el uno en el otro. De los dos lquidos, uno se encuentra disperso en pequeas gotas dentro del otro. Si los dos lquidos se juntan y se mezclan, al dejarlos en reposo, se separan en dos capas; pero si se aade un emulgente, la emulsin es ms estable, y tarda mucho ms tiempo en separase en las dos capas. De forma general una emulsin posee los siguientes componentes: a.- Fase Dispersa o interna: Consta de las gotas suspendidas b.- Fase Continua o externa: Fase en la que estn suspendidas las gotas c.Emulsionantes: Conocidos tambin como agentes emulsionantes, emulgentes o surfactantes; son utilizados para mantener las gotas de un lquido suspendidas en otro lquido siendo originalmente los dos lquidos inmiscibles. Hay varios tipos de emulsiones a saber, directas, inversas y multiples. Las emulsiones directas son aquellas en las que la fase dispersa es una substancia lipoflica (grasa o aceite) y la fase continua es hidroflica (normalmente agua). Estas emulsiones suelen denominarse L/H o O/W. Ejemplos son adems de las emulsiones bituminosas, la leche, la mayonesa, algunos tipos de pinturas, y muchos productos alimentarios y fitosanitarios.(1)(2) Las emulsiones inversas por el contrario son las que la fase dispersa es una substancia hidroflica y la fase continua es lipoflica. Estas emulsiones suelen denominarse con la abreviatura H/L o W/O. (Como ejemplos pueden citarse las margarinas, fluidos hidrulicos y la mayora de las cremas cosmticas) Finalmente las emulsiones mltiples son las que como fase dispersa contiene una emulsin inversa y la fase continua es un lquido acuoso. Estas emulsiones se conocen como H/L/H o W/O/W. (Este tipo de emulsiones es utilizado bsicamente en farmacia, al permitir obtener una liberacin retardada de los medicamentos). Las emulsiones tienen diversas funciones importantes en los alimentos: algunos alimentos estn en la naturaleza como emulsiones; otros son por s mismos agentes emulsionantes y la consistencia o estructura de algunos alimentos preparados depende del desarrollo y mantenimiento de una emulsin. Las emulsiones se utilizan como vehculos para adicionar agentes aromatizantes, para diluir ingredientes y para ocultar olores o sabores no deseables. Las emulsiones alimentarias pueden presentarse de forma natural, como en la leche o ser preparadas en alimentos como la mayonesa y las masas pasteleras. (3) Para identificar los tipos de emulsiones pueden determinarse de varias maneras, todas basadas en el hecho de ms las propiedades de su fase externa que la fase interna; una de las maneras se basa en el uso de la solubilidad en agua, en colorantes y su capilaridad en el papel de filtro. Si se utiliza una mezcla de colorantes, los que sean solubles en agua identificaran emulsiones O/W, mientras que los solubles en grasas identificaran emulsiones W/O, pues la emulsin se teir con el colorante que sea soluble.(4) 2. MATERIALES Y MTODOS 2.1 Adquisicin de muestras El aceite de girasol marca Carrefour, la leche colanta, la mayonesa, margarina la fina y el huevo fueron adquiridos en el supermercado Carrefour de la ciudad de Tunja. Las dems sustancias utilizadas fueron provistas por el laboratorio de docencia de la FESAD UPTC. 2.2 Efecto de un emulsificante emulgente o

Se tom en un tubo de ensayo 1 ml de agua y 1 ml de aceite de girasol, se agito y se dej reposar durante 2 minutos. Se repiti el mismo procedimiento aadiendo yema de huevo (emulgente), se agito y se dej en reposo y se compar con el blanco (sin emulgente). 2.3 Estructura microscpica de una emulsin Se coloc una gota de cada emulsin utilizada (leche, mayonesa y mantequilla) en un portaobjetos, se cubri con el cubre y se

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Garcia, M et al. Food chemistry Laboratory 2 (2011)20-25observ en un microscopio marca Sargent -Welsch en cada uno de los aumentos. 2.4 Poder estabilizante relativo de algunos emulgentes Se colocaron 3 tubos de ensayo en una gradilla y se coloc 3 ml de aceite de girasol y 1 ml de agua en cada uno. Posteriormente se adiciono sal, yema de huevo y jabn en polvo, en porciones iguales, a cada tubo. Se agito vigorosamente y se registr el orden en que se separaban las fases en cada emulsin. 2.5 Produccin de emulsiones e identificacin del tipo de emulsin Se agregaron 20 ml de aceite de girasol, 18 ml de agua destilada, y 0.5 ml de cido oleico en 2 probetas, a la primera se adiciono 2 ml de NaOH y a la otra probeta, 2 ml de xido de cal (acuoso). Posterior a una agitacin vigorosa se vertieron las emulsiones en cajas de Petri y se espolvore con una mezcla de 50:50 de los colorantes azul de metileno y Sudan III, para observar el color de cada emulsin. 2.6 Identificacin de algunas emulsiones frecuentes en alimentos Se coloc una pequea cantidad de leche, crema de leche y margarina en vidrios de reloj, y se agreg unas gotas de la mezcla de colorantes utilizadas en el experimento anterior. Se homogenizaron las muestras para observar la coloracin que cada una tomo. 2.7 Efecto del emulsiones calor en las 3.1. Efecto de un emulgente o emulsificante Se observ que al agregar el agua y el aceite, se formaron 2 fases, debido a la diferencia de polaridad, lo que los hace inmiscibles; en la figura 1(tubo derecha) se puede constatar la formacin de tales fases, estando en la superficie el aceite, ya que este presenta una menor densidad. En el tubo de la izquierda se detalla la formacin de una emulsin gracias a la adicin de un emulgente, en este caso las lipoprotenas de la yema de huevo. Estas lipoprotenas, en especial la lecitina, reducen la tensin superficial e interfacial de las dos fases, adems de presentar gran resistencia a la coalescencia. (Fennema et all. 2000). La estabilidad de la emulsin formada fue mayor con la adicin del emulgente, pues las emulsiones (sin emulgente y con emulgente) se separaban en 2 fases, pero la del emulgente se demoraba ms tiempo, por la accin del mismo. Figura 1. A la izquierda emulsin agua/aceite con emulgente. Derecha agua/aceite sin emulgente

3.2. Estructura microscpica de una emulsin

Se agregaron en tubos de ensayo cantidades iguales de margarina, mayonesa y se colocaron en bao maria por unos minutos, hasta observar separacin de fases.

3. RESULTADOS Y ANLISIS

En La estructura macroscpica de una emulsin no se pueden distinguir las fases de las que estn compuestas; para esto se necesita un anlisis microscpico para observar cada una de las fases involucradas en la emulsin. Las emulsiones observadas en el laboratorio presentaron estructuras muy parecidas a las encontradas en la bibliografa consultada (figuras 24). En ellas se puede observar que los puntos grandes corresponden a

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Garcia, M et al. Food chemistry Laboratory 2 (2011)20-25 la fase dispersa, y los pequeos a la dispersante.Figura 2. Estructura microscpica de la mayonesa a 100X

Figura 4. Estrcutura microscpica de la mantequilla a 100X

Fuente: http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qo rg/docencia_red/qo/l16/nota10.html Figura 3. Estructura microscpica de la leche a 200X

Fuente http://www.monografias.com/trabajos81/emulsi ones/margarina.shtml 3.3 Poder estabilizante relativo de algunos emulgentes Las sustancias emulgentes se adicionan a las emulsiones para permitir su formacin y estabilizar las mismas. En la figura 5 se observa este comportamiento, en el tubo 1 (de izquierda a derecha) no se produjo una emulsin estable ni homognea, debido a que