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   í  a  y   A  g  r  o   i  n   d  u  s   t  r   i  a  s  -   U  n   i  v  e  r  s   i   d  a   d   N  a  c   i  o  n  a   l   d  e   S  a  n   t   i  a  g  o   d  e   l   E  s   t  e  r  o

SISTEMAS COLOIALES

Son sistemas dis!ersos que constan de una "ase dis!ersa llamadas !artículascoloidales y de un medio de dis!ersi#n o "ase continua$

La característica principal es el tama%o de las partículas de la "ase dis!ersa 

(nanómetro, 10-9 m y micrómetro 10-6m). Aunque no eiste un límite preciso en eltama!o.

"n sistema coloidal por tanto puede estar #ormado por peque!as partículas o pormacromol$culas.

Son sistemas inesta&les. %o se encuentran en estado de equili&rio.

Las partículas coloidales pueden estar en #orma sólida, líquida o 'aseosa. l medio de

dispersión, tam&i$n puede ser un sólido, un líquido o un 'as."n sol es un sistema coloidal cuyo medio de dispersión es un líquido o un 'as. uandola #ase continua es un 'as, el sistema se denomina aerosol (e*.+ umo, nie&la, etc)

uando en un sol la #ase dispersa es un sólido, el sistema se denomina sus!ensi#ncoloidal. uando las partículas son líquidas, emulsi#n$

"na es!uma es un sistema coloidal en el cual se encuentran &ur&u*as 'aseosas

dispersas en un líquido"n gel es un sistema coloidal semirí'ido en el que el solente queda atrapado en unared #ormada por 'randes mol$culas entrecruadas o por peque!as mol$culasa're'adas. 

l tama!o de las partículas da lu'ar a una su!er"icie inter"acial enorme, por lo que

los e#ectos super#iciales (adsorción, intercam&io, etc) co&ran importancia capital a laora de determinar las propiedades.

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•  Emulsi#n' dis!ersi#n de dos lí(uidos no misci&les resultando enuna "ase continua y una "ase dis!ersa$ En alimentos los dosli(uidos inmisci&les' agua)aceite *+)O, o aceite)agua *O)+,$

•  Las emulsiones son sistemas termodin-micamente inesta&les*↑ ., y cin/ticamente esta&les$

•  El !roceso de emulsi"icaci#n consta de dos eta!as' "ormaci#n y ladesesta&ili0aci#n$ El !roceso de desesta&ili0aci#n comien0asimult-neamente con el !roceso de "ormaci#n

•  Emulsi"icantes' sustancias (ue "avorecen la "ormaci#n de unaemulsi#n$ Agentes tensioactivos$

•  Esta&ili0antes' sustancias (ue !rolongan la esta&ilidad de unaemulsi#n1 limitando (ue ocurran los "en#menos dedesesta&ili0aci#n$

• 2rocesos de desesta&ili0aci#n' des!ro!orci#n1 "loculaci#n1cremado1 coalescencia e inversi#n de "ase$

EMULSIONES ALIMENTA3IAS

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EMULSIONES

 Se de#inen como las meclas de por lo menos dos líquidos inmisci&les.l líquido que se dispersa (como las 'otas), la #ase discontinua o interior.l líquido circundante se llama la #ase continua o eterna

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 La clasi#icación de emulsiones en alimentos est/ &asada en el deolumen de la #ase interna.

La relación de la #ase interna (relación #ase-olumen ) se de#ine como

2 3i 4 (3i 5 3e)

donde 3i 2 el olumen de #ase interna3e 2 el olumen de #ase eterna

0.7 relación #ase interna &a*a (L8:)o4;+ la lece, elado, y queso. (#ase interna aceite , #ase eterna a'ua)el ;4o+ la mantequilla y mar'arina (#ase interna a'ua, #ase eternaaceite)

0.7 0.< relación #ase interna media (=8:)La crema de lece.

> 0.< relación #ase interna alta (?8:)La mayonesa y adereo

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ESTA4ILIA E LAS EMULSIONES @urante la #ormación de 'otas dispersadas peque!as en una emulsión, el/rea inter#acial entre los dos líquidos es muy 'rande. or e*emplo, cuando1 mL de aceite se dispersa enel a'ua como partículas de 1 mm de di/metro, se #orman 1.9 101

'ló&ulos de 'otay el /rea inter#acial total es 6 m. l sistema etero'$neo resultante espor consi'uientetermodin/micamente inesta&le. Se necesitan los emulsi#icantes paraesta&iliar el sistema a tra$s de una de las acciones si'uientes+Bensión 8nter#acial, interacción iónica , partículas #inas, macromoleculas 

Tensi#n su!er"icialn la inter#a líquido-líquido, la tensión del inter#acial es la #ueranecesaria para reducir el contacto real entre las dos #ase. Las mol$culas enla #ase son atraídas en todas direcciones.%o se aplica nin'una #uera neta a la mol$cula. Sin em&ar'o en el límiteentre las #ases, las mol$culas est/n en contacto con otras mol$culas yeperimentan #ueras di#erentes. uando se #orma una emulsión , el /rea de contacto de super#icieaumenta, aumentando así la ener'ía inter#acial total . omo resultado, lasmol$culas tienden a mi'rar de la inter#a al interior de la #ase y reducirel /rea del contacto real entre las mol$culas di#erentes.

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Las tensiones inter#aciales típicas en el sistema alimento est/n en el ran'o de1C a C dynes 4 cm. uando un a'ente super#icialmente actio am#i#ílico sea're'a a una emulsión, se concentra en la inter#a de aceite-a'ua y producenuna reducción en la tensión inter#acial de menos de 10 dynes 4 el cm.

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Interacci#n i#nicaomo resultado, un sistema de la emulsión necesita ser el$ctricamenteneutro para permanecer esta&le. Si se a're'an sur#actantes iónicos a lasuper#icie de las 'otas esta&lecen una do&le capa el$ctrica en la #ase acuosay esta&ilian la emulsión aceite-a'ua.

2artículas "inas olo de sílice, sales &/sicas, #ra'mentos celulares de plantas ( especias),etc. ueden esta&iliar una emulsión por adsorción en la inter#ace #ormandouna &arrera #ísica alrededor de las 'otas de la emulsión. "n equili&rio de&e

lo'rarse entre la tensión inter#acial del sólido - aceite y sólido - a'ua.%ormalmente se usan partículas #inamente diididas en las emulsionesaceite-a'ua

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   i  a  g  o   d  e   l   E  s   t  e  r  o

Macromol/culasLas proteínas y 'omas #orman películas alrededor de una 'ota dela emulsión y esta&lecen una &arrera #ísica a la coalescencia .uando una proteína se usa como una a'ente emulsi#icante , sedesplie'a y re-orienta su cadena de amino/cidos para que los'rupos idró#o&os se orienten con el aceite y los 'rupos idró#ilos,con la #ase acuosa .

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:DSDS @ @SSBAE8L8FA8G%Cremado@urante el almacenamiento, de&ido a la di#erencia de densidad entre lamayoría de los aceites comesti&les y el a'ua , ay una tendencia de la #ase de

aceite a concentrarse en la parte superior de la emulsión.La elocidad de cremado puede disminuirse reduciendo el tama!o de la 'ota,&a*ando la di#erencia de densidad entre el aceite y la #ase acuosa, yaumentando la iscosidad del medio.

Ley de Stokes

V = 2g r 2 (ρ2 - ρ1) / 9

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Floculaci#nSe de#ine como un proceso por el cual dos o m/s 'otas se a're'an sin perdersu identidad indiidual. n la pr/ctica, en las emulsiones de alimentos, las 'otasm/s 'randes (> mm) #loculan m/s r/pido y la #loculación es promoida por el

cremado.La #loculación es dominante a 0.0C y tama!o de la 'ota menos de 1 mm.La emulsión de 'otitas #locula a tra$s de la interacción de las macromol$culasadsor&idas entre ellas. loculación por puente es un #enómeno comple*o ydepende del tama!o, del tipo, la cantidad del macromol$culas usada en elsistema. Adem/s, la elocidad de #loculación puede a#ectarse por el p? y la#uera iónica del am&iente acuoso. Las interacciones entre proteínas,

polisac/ridos, sur#actantes solu&les en a'ua, tam&i$n pueden a#ectar laesta&ilidad de la emulsión.

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CoalescenciaSe produce cuando dos o m/s 'otitas cocan una con otra y resulta en la#ormación de una 'ota m/s 'rande. s dominante cuando es alto.oalescencia inolucra la ruptura que la película super#icial y es irreversi&le.

3arios #actores, como+ la solu&ilidad y la concentración del emulsi#icador, p?,sales, relación #ase-olumen, temperatura y propiedades de la película, a#ectanla esta&ilidad por colaescencia de la emulsión.

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Maduraci#n de Ost5aldDcurre en las emulsiones con 'otas polidispersas. Las colisiones entre las dos'otas pueden llear a una 'ota m/s 'rande y una 'ota m/s peque!a. omoresultado, 'otas peque!as son cada e m/s peque!as y eentualmentepueden solu&iliarse en el medio continuo.

Ha que una alta solu&ilidad del aceite en la #ase acuosa es requerida, elmadurado de Dst;ald no es comIn en alimentos donde los tri'lic$ridos no sonnormalmente solu&les en a'ua.%o o&stante, ocurre en emulsiones a'ua 4 aceite donde el a'ua es parcialmentesolu&le en aceites de tri'lic$ridos polares.

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   i  a  g  o   d  e   l   E  s   t  e  r  o En alimentos hay dos tipos de surfactantes

•  bajo PM: monoglicéridos, polisorbatos esteres de sacarosa, lecitina, etc.

•  alto PM: proteínas, especialmente leche y huevos.

Sin embargo para conferir shelflife es necesario agregar estabili!adores: por ej. "oma

ar#biga, almidones modificados, goma guar, pectinas. Ellos modifican la viscosidad de

la fase continua o producen su gelaci$n.

 %lgunos surfactentes de alto PM tambien son buenos estabili!antes.

Condiciones de un buen estabilizante:

•  %dsorci$n fuerte: &amfifílico'

• (obertura superficial completa: debe

saturar la interfase

• )ormaci$n de una capa estabili!ante ycon impedimentos estéricos &car#cter

hidrofílico

• )ormaci$n de una capa cargada

i!os de e"ulsi#icantes