Emulsión para niños
Una emulsión es una mezcla especial de dos líquidos que normalmente no se mezclan, como el aceite y el agua. Imagina que intentas mezclar aceite y agua: por mucho que los agites, siempre se separarán. En una emulsión, uno de los líquidos se dispersa en el otro en forma de pequeñas gotitas.
Por ejemplo, en la mantequilla y la margarina, pequeñas gotas de agua están dispersas en la grasa. En cambio, en la leche y la crema, pequeñas gotas de grasa están dispersas en el agua. Otros ejemplos comunes de emulsiones son la mayonesa y el café expreso. El proceso para crear una emulsión se llama emulsificación.
Las emulsiones son un tipo de coloide, que son mezclas donde una sustancia se dispersa en otra en partículas muy pequeñas. Aunque a veces se usan los términos "coloide" y "emulsión" de forma similar, las emulsiones se refieren específicamente a mezclas donde tanto la sustancia dispersa como la que la contiene son líquidos.
El tipo de emulsión (si el aceite está en el agua o el agua en el aceite) depende de la cantidad de cada líquido y del tipo de sustancia que ayuda a mezclarlos, llamada emulsionante. Por ejemplo, las proteínas se disuelven mejor en agua que en aceite, por lo que ayudan a formar emulsiones donde el aceite se dispersa en el agua.
El color de las emulsiones suele ser blanco. Si una emulsión es muy diluida, puede verse un poco azul debido a cómo la luz se dispersa en ella (un efecto llamado efecto Tyndall). Si es muy concentrada, puede verse más amarillo. Puedes notar esto al comparar la leche descremada (con poca grasa) con la crema (con mucha grasa). Sin embargo, las microemulsiones y nanoemulsiones, que tienen gotitas muy pequeñas, suelen ser transparentes.
Contenido
Apariencia y propiedades de las emulsiones
Las emulsiones tienen una parte dispersa (las gotitas) y una parte continua (el líquido que las rodea). La zona donde se encuentran estas dos partes se llama "interfase". Las emulsiones suelen verse turbias porque las muchas interfases dispersan la luz que las atraviesa.
Cuando una emulsión es blanca, significa que toda la luz se dispersa por igual. Si la emulsión es muy diluida, la luz con longitudes de onda más cortas (como el azul) se dispersa más, haciendo que la emulsión se vea azulada. Si está muy concentrada, el color puede tender hacia el amarillo.
Existen dos tipos especiales de emulsiones, las microemulsiones y las nanoemulsiones, cuyas gotitas son tan pequeñas (menos de 100 nanómetros) que parecen transparentes. Esto ocurre porque las ondas de luz solo se dispersan si el tamaño de las gotitas es mayor que una cuarta parte de la longitud de onda de la luz. Como la luz visible tiene longitudes de onda entre 390 y 750 nanómetros, si las gotitas son menores de 100 nanómetros, la luz puede pasar sin dispersarse.
Las emulsiones comunes no se forman solas y son inestables. Necesitan energía, como agitar, batir o usar ultrasonidos, para crearse. Con el tiempo, tienden a separarse de nuevo en sus líquidos originales. Un ejemplo es el aderezo de vinagreta, que se separa rápidamente si no se agita continuamente. Sin embargo, las microemulsiones y nanoemulsiones son más estables.
¿Por qué las emulsiones son inestables?
La estabilidad de una emulsión se refiere a su capacidad para mantenerse mezclada con el tiempo. Hay varias formas en que una emulsión puede volverse inestable:
- Floculación: Las gotitas se atraen entre sí y forman pequeños grupos, como racimos de uvas.
- Coalescencia: Las gotitas chocan y se unen para formar gotas más grandes, lo que hace que el tamaño promedio de las gotas aumente.
- Formación de crema o sedimentación: Las gotitas suben a la superficie (formación de crema, como en la leche) o bajan al fondo (sedimentación, si son más densas) debido a la gravedad. Esto no cambia el tamaño de las gotitas, solo su distribución.
- Maduración de Ostwald: Las gotitas más pequeñas se disuelven y sus componentes se unen a las gotitas más grandes, haciendo que las grandes crezcan a expensas de las pequeñas.
Un tensioactivo (o emulsionante) adecuado puede ayudar a que una emulsión sea más estable, evitando que el tamaño de las gotitas cambie mucho con el tiempo.
¿Cómo se hacen las emulsiones?
Las emulsiones se pueden obtener de varias maneras:
- Física: Aumentando la temperatura (aunque también hay emulsionantes que funcionan en frío).
- Química: Usando sustancias llamadas emulsionantes.
- Mecánica: Agitando o batiendo la mezcla.
Emulsionantes
Un emulsionante es una sustancia que ayuda a estabilizar una emulsión, es decir, a mantener los líquidos mezclados y evitar que se separen. A menudo, los emulsionantes son tensioactivos, que son moléculas que pueden interactuar tanto con el aceite como con el agua.
Algunos ejemplos de emulsionantes que encontramos en los alimentos son:
- La yema de huevo: Contiene lecitina, que es un excelente emulsionante. Por eso se usa en la mayonesa y la salsa holandesa.
- La mostaza: Contiene sustancias en su mucílago que actúan como emulsionantes.
- La lecitina de soja: Otro emulsionante y espesante muy usado.
- Los mono y diglicéridos: Comunes en productos como cremas de café, helados y panes.
- Las proteínas: Algunas proteínas tienen partes que se mezclan con el agua y partes que se mezclan con el aceite, lo que las hace buenas emulsionantes.
Los detergentes también son un tipo de tensioactivo. Pueden interactuar con el aceite y el agua, ayudando a que la grasa se mezcle con el agua para poder limpiarla. En la farmacia, se usan muchos emulsionantes para crear cremas y lociones.
Un ejemplo interesante de cómo se forma una nanoemulsión ocurre cuando se añade agua a bebidas con alto contenido de anís y alcohol, como el ouzo o el pastis. Los componentes del anís, que se disuelven en el alcohol, forman pequeñas gotitas en el agua, haciendo que la bebida se vuelva opaca y lechosa.
Emulsiones en la salud
En la medicina, las emulsiones microscópicas se utilizan para transportar vacunas y ayudar a combatir microbios. Por lo general, se usan nanoemulsiones de aceite de soja con partículas muy pequeñas. Estas gotitas tienen una gran tensión superficial, lo que les permite unirse fuertemente a otros lípidos, como los de las membranas de las bacterias o las capas de los virus. Al unirse, desintegran la membrana del patógeno y lo eliminan.
Es importante saber que estas nanoemulsiones de aceite de soja no suelen dañar las células humanas normales. Sin embargo, algunas células del cuerpo son más sensibles a estas nanoemulsiones debido a sus características especiales. Por esta razón, no se usan directamente en inyecciones intravenosas.
Una aplicación muy efectiva de estas nanoemulsiones es para desinfectar superficies. Se ha demostrado que algunos tipos de nanoemulsiones son eficaces para destruir ciertos virus y bacterias en superficies no porosas.
Emulsiones en productos para plantas
En los productos para proteger las plantas (fitosanitarios), también se usan emulsiones. Aquí, hablamos de una "fase dispersa" (por ejemplo, el aceite) y una "fase dispersante" (el agua). Las emulsiones son inestables y tienden a separarse, por lo que se añaden uno o varios emulsionantes para mantener la mezcla estable. La efectividad de estos emulsionantes puede verse afectada por el tipo de agua utilizada, especialmente si es "agua dura". Las etiquetas de estos productos a menudo usan abreviaturas como "EW" (emulsión de aceite en agua) y "EC" (concentrado emulsionable).
Galería de imágenes
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A. Emulsión de dos líquidos que no se mezclan, fase I y fase II, sin emulsionar;
B. Emulsión de fase II dispersa en la fase I;
C. La emulsión inestable se separa poco a poco;
D. Las sustancias emulsionantes (borde morado) se colocan en las uniones entre la fase I y la fase II; esto estabiliza la emulsión.
Véase también
En inglés: Emulsion Facts for Kids
