Le emulsioni sono sistemi costituiti da due fasi liquide immiscibili, una delle quali è dispersa nell’altra sotto forma di goccioline. Trattandosi di liquidi immiscibili, il sistema è instabile: le goccioline disperse tendono ad aggregarsi per ridurre l’area superficiale totale a contatto con l’altra fase, separando di fatto l’emulsione. La formazione di un’emulsione non avviene pertanto spontaneamente, ma richiede un input energetico esterno (agitazione o calore) e un agente ad azione tensioattiva (o EMULSIONANTE), cioè una sostanza in grado di limitare la tendenza ad aggregarsi delle goccioline in sospensione.
EMULSIONANTI
Le molecole emulsionanti sono caratterizzate da una parte polare idrofila (affine all’acqua) e una apolare lipofila (affine al grasso): questa doppia natura permette loro di legare entrambe le tipologie di molecole, stabilizzando l’emulsione.
Le lecitine ad esempio, contenute nel tuorlo dell’uovo e in alcuni vegetali come la soia e il girasole, hanno eccellenti capacità emulsionanti, anche se la loro efficacia diminuisce nel lungo periodo. Emulsionanti meno efficienti, ma molto più duraturi nel tempo sono invece le proteine: srotolandosi durante la denaturazione si possono disporre all’interfaccia tra le due fasi, orientando le zone idrofobiche verso il grasso e quelle idrofile verso l’acqua. Le proteine del latte (caseine e sieroproteine), delle uova (albumine) e della soia sono emulsionanti largamente utilizzati nell’industria alimentare per produrre emulsioni stabili nel tempo. Anche polisaccaridi come amidi o pectine possono essere utilizzati come emulsionanti. Nell’industria alimentare gli emulsionanti più utilizzati sono i mono- e di- gliceridi degli acidi grassi.
TIPI DI EMULSIONI
È possibile distinguere due tipologie di emulsioni nel mondo alimentare:
- Olio in acqua (O/W, Oil/Water): l’olio rappresenta la fase dispersa (o discontinua), mentre l’acqua è la fase disperdente (o continua). Con olio si possono indicare in generale tutti i grassi alimentari. Un esempio molto comune di questa tipologia di emulsione è il latte.
- Acqua in olio (W/O, Water/Oil): l’acqua rappresenta la fase dispersa (o discontinua), mentre l’olio è la fase disperdente (o continua). L’esempio più comune di questa tipologia di emulsione è il burro.
La tipologia di emulsione che andrà a formarsi dipende fondamentalmente da 3 fattori:
- Volume di fase: indica il rapporto (%) tra la fase acquosa e quella oleosa. La fase in quantità maggiore rimarrà più facilmente continua, mentre quella più scarsa tenderà ad organizzarsi in goccioline sferiche disperdendosi nell’altra.
- Viscosità delle fasi: la fase più viscosa oppone maggiore resistenza al movimento, quindi difficilmente si suddividerà in goccioline, tendendo a costituire la fase continua.
- Metodo di preparazione: a seconda del modo (e dell’ordine) in cui si versano una nell’altra le due fasi, l’emulsione ottenuta può essere diversa. Tende a dare la fase continua quella che si trova inizialmente in eccesso: questo significa che se versiamo olio in acqua probabilmente otterremo un’emulsione O/W, viceversa otterremo un’emulsione W/O.
STABILITÀ DELLE EMULSIONI
La stabilità delle emulsioni può essere influenzata da innumerevoli fattori. Un’emulsione instabile inizia una serie di processi che porteranno gradualmente alla separazione delle due fasi. Si possono distinguere 4 step:
- Creaming / Sedimentazione: le particelle della fase dispersa si concentrano in superficie (creaming) o sul fondo (sedimentazione).
- Flocculazione: è il processo di aggregazione dei globuli più ravvicinati, che si legano con deboli forze attrattive. Essendo le forze deboli, anche in questo caso la ri-dispersione per agitazione è ancora possibile
- Coalescenza: fusione degli agglomerati in gocce sempre più grandi. È un fenomeno irreversibile dovuto alla tendenza della fase dispersa a ridurre la superficie totale a contatto con la fase continua con cui è immiscibile.
- Separazione: l’emulsione si “rompe” definitivamente ed irreversibilmente. Non è più possibile ripristinare il sistema di partenza per semplice agitazione
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