EMULSIFICANTES

Henrique Fernandes

Thiago Mariano

Graziela Vitor de Souza

Flávia Cotrim

DEFINIÇÃO

Por definição, são compostos cuja

função é estabilizar misturas de duas

substâncias imiscíveis, geralmente

óleo e água. Isto ainda depende da

relação quantitativa dos dois líquidos e

da presença de outros ingredientes,

tais como proteínas, amido ou ar.

...NA INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA

Segundo a legislação vigente (Portaria nº 540 de 1997), emulsionante/ emulsificante é a substância que torna possível a formação ou manutenção de uma mistura uniforme de duas ou mais fases imiscíveis no alimento.

Da mesma forma, estabilizante é a substância que torna possível a manutenção de uma dispersão uniforme de duas ou mais substâncias imiscíveis em um alimento. Portanto, todo emulsificante é um estabilizante, mas nem todo estabilizante é um emulsificante.

AÇÃO DOS EMULSIFICANTES

estabilizam óleo em emulsão aquosa;

estabilizam água em emulsão oleosa;

modificam a cristalização da gordura;

modificam a consistência, aderência da massa, além das características de geleificação do amido pela complexação com amido, proteína e açúcares;

lubrificam as massas com baixo teor de gordura.

MOLÉCULA DE UM EMULSIFICANTE

Estrutura típica dos emulsificantes:

molécula anfipática ou ambifílica

INTERAÇÃO COM O MEIO

O meio em que se deseja utilizar o emulsificante definirá

quais suas características ótimas, como maior solubilidade

em água ou em óleo.

FUNÇÕES

Aeração: permite a saturação da superfície do líquido, reduzindo sua tensão superficial o que facilita a entrada de bolhas de ar no líquido;

Estabilização de emulsões: quando adiciona-se emulsificante a uma emulsão de água e óleo, forma-se um filme na interface dos dois componentes. Assim diminui-se a tensão superficial entre eles (tensão interfacial) pela formação de micelas;

Interação com o amido: evitando ou retardando o envelhecimento de massas;

Interação com as proteínas de farinha de trigo: promovendo a elasticidade da proteína aumentando o volume da massa.

ESTABILIZAÇÃO DE EMULSÕES

Ação do emulsificante na

estabilização das emulsões (A) duas fases imiscíveis separadas; (B)

emulsão instável gerada por agitação

mecânica; (C) sistema voltando ao estado

inicial de menor energia; (D) efeito do

emulsificante.

ENERGIA LIVRE DE GIBBS

Numa emulsão a área superficial é muito grande;

As substâncias emulsionadas não se misturam facilmente;

Enorme tensão interfacial;

ΔG muito grande;

Sistema instável;

Espontaneidade do processo inverso (separação de fases.

ESTABILIDADE DE EMULSÕES:

Volume pequeno da fase dispersa: favorece a formação de gotículas

pequenas;

Gotículas pequenas: gotas grandes são menos estáveis (por isso

estouram mais facilmente) devido a sua menor razão de

área/volume, que aumentam a tendência da gota crescer;

Viscosidade alta: diminui as colisões retardando a floculação e

sedimentação.

O aumento da temperatura afeta negativamente a estabilidade da

emulsão, o que é feito quando se quer destruí-la, conjuntamente

com a agitação. Uma outra forma de diminuir a estabilidade da

emulsão seria adicionar-lhe íons, pois estes lhe provocam o colapso

da camada eletrostática dupla (interações hidrofílicas), ou a

hidrólise, para destruir o emulsificante.

ESTABILIZAÇÃO DE EMULSÕES

Tensão superficial baixa: a adsorção de emulsificantes nas interfaces óleo-água diminui a energia interfacial, facilitando o desenvolvimento e aumentando a estabilidade das grandes áreas interfaciais associadas com as emulsões;

Filme interfacial mecanicamente forte e elástico: a estabilidade das emulsões é favorecida pela proteção mecânica dada pelo filme adsorvido ao redor da gota. A elasticidade do filme também é importante para permitir a recuperação após distúrbios locais;

LECITINA

O mercado de emulsificantes naturais é dominado pela lecitina, o que representa uma variedade de fontes, formatos e funcionalidades.

Único emulsificante que não é um éster de ácido graxo, é um fosfolipídio.

Obtida à partir do óleo de soja

A lecitina tem sido aplicada em alimentos devido às suas propriedades emulsificantes e também relacionadas à molhabilidade e dispersibilidade.

BALANÇO HIDRÓFILO-LIPOFÍLICO (BHL)

Auxilia na escolha do tipo de tensoativo

Permite calcular a hidrofilicidade do emulsificante

BHL = 20 x Mh/M onde Mh é a massa molecular da porção hidrofílica da molécula e M é a massa molecular da molécula

inteira

Elevado valor de BHL - Tendem a ser solúveis em água; são utilizados no preparo de emulsão tipo (O/A).

Baixo valor de BHL - Tendem a ser solúveis em óleo; são utilizados no preparo de emulsão tipo (A/O).

BHL pode ser modificado modificando-se a cadeia do emulsificante original, ou utilizando uma combinação de emulsificantes com propriedades complementares

BHL

Faixa de BHL Características

< 10 Solúvel em óleo

> 10 Solúvel em água

4 – 8 Agente antiespumante

7 – 11 Emulsificante A/O

12 – 16 Emulsão O/A

11 – 14 Agente umectante

12 – 15 Valor típico de detergente

16 - 20 Solubilizante ou

estabilizante de turbidez

VALORES DE BHL DE ALGUNS EMULSIFICANTES

Emulsificante BHL

Monoestearato de sorbitano 5,7

Monolaurato de sorbitano 6,6

Monolaurato de propilenglicol 4,6

Monoestearato de glicerila 3,7

Monoestearato de diglicerila 5,5

Monooleato de polioxietileno (5)

sorbitano

10,9

Monooleato de polioxietileno (20)

sorbitano

15,8

Monoestearato de polioxietileno de

sorbitano

14,9

Lactopalmitato de glicerila 3,7

Estearoil 2 lactato de sódio 21,0 Lecitina 7,9

ESPUMAS

Espumas são uma emulsão de gases espalhados numa fase líquida contínua.

Emulsificante nesse caso é conhecido como espumante

Reduz a tensão interfacial das duas fases, diminuindo ΔG

Estabilização

Em processos industriais a espuma pode ser benéfica ou não.

CONTROLE DA ESPUMA

As propriedades de estabilização de espuma são necessárias na fabricação de extintores de incêndio e de produtos de limpeza.

Na fermentação do caldo de cana-de-açúcar para produção de etanol há aplicação de antiespumante para controle do nível de espuma.

A espuma causa contaminação e diminui a eficiência do processo

A formação de espumas neste caso está relacionada a alguns fatores tais como:

Temperatura

leveduras contaminantes

viscosidade do meio

concentração de leveduras

presença de partículas orgânicas.

APLICAÇÃO EM ALIMENTOS

Os emulsificantes são aplicados na

produção de:

Produtos de panificação;

Bolos;

Biscoitos;

Sorvetes;

Maionese e molhos;

Produtos instantâneos;

Embutidos;

Chocolates;

Entre outros.

INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

A emulsificação tem um papel importante na formação da consistência e textura, bem como na dispersão de fase e na solubilização de aromas.

Os emulsificantes são utilizados no processamento de matérias-primas.

Os agentes tenso-ativos encontram aplicação em panificação e produtos derivados de carne, onde influenciam as características reológicas da farinha e a emulsificação de gorduras.

O bioemulsificante produzido por C. utilis tem sido utilizado em molhos prontos para saladas.

PRODUTOS COM EMULSIFICANTES

FUNÇÕES DESEMPENHADAS PELO

EMULSIFICANTE

Produto Efeito

Margarina Estabilização da emulsão

Maionese Estabilização da emulsão

Sorvete Estabilização da emulsão

Pães e derivados

Melhorias da estrutura da casca, do

volume e da inibição da retrogradação

do amido

Chocolate Inibição da aglomeração da gordura

Pós instantâneos Solubilização

Extrato de especiarias Solubilização

Preparo de multivitaminas Solubilização de vitaminas

lipossolúveis /hidrossolúveis

Salsicha Prevenção da separação da gordura

EMULSIFICANTES NA AGRICULTURA

Os biossurfactantes são usados na agricultura especialmente em formulações de herbicidas e pesticidas.

Os compostos ativos destas formulações são geralmente hidrofóbicos, sendo necessários agentes emulsificantes para dispersá-los em soluções aquosas.

Surfactantes de Bacillus foram utilizados para emulsificar formulações de pesticidas organofosforados imiscíveis.

PANORAMA MUNDIAL

A indústria mundial de alimentos, de forma global, também procura por emulsificantes multifuncionais, ou seja, que executam funções de estabilização e emulsificação.

O mercado de emulsificantes teve um enorme salto com as novas funções implementadas nos produtos, sendo um exemplo lúcido de um mercado maduro, com crescimento revivido através da implementação de inovações estratégicas.

BIBLIOGRAFIA

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Piracicaba, 2005.

Nitschke, M; Pastore G. M. Biossurfactantes: Propriedades e Aplicações. Química

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CASTELLAN, G. Fundamentos de físico-química. Tradução: Cristina Maria Pereira dos

Santos, Roberto de Barros Faria. 12. ed. Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e

Científicos, 2001. p. 476

Emulsificantes: Panorama da Situação

Palma, E. J.; Cichello, M. S. F.; Pavanelli, A. P. Emulsificantes em Panificação

http://pt.wikipedia.org/wiki/Lecitina acessado em 28/10/11

http://www.pontodaspadarias.com.br/loja/produto.php?nome=emulsificante%203%20kg%20emustab%20a&referencia=57 acessado em 28/10/11