Emulsificantes: Conceitos e Aplicações Gerais

Profa. Dra. Ana Paula Badan Ribeiro, Faculdade de Engenharia de Alimentos – UNICAMP

Os emulsificantes são aditivos de grande importância na indústria de alimentos, tendo como função principal, produzir e estabilizar emulsões. Emulsionantes/emulsificantes podem ser definidos como substâncias que tornam possível a formação ou manutenção de uma mistura uniforme de duas ou mais fases imiscíveis nos alimentos.

São compostos caracterizados por natureza anfifílica, apresentando, em sua estrutura química, regiões hidrofóbicas e hidrofílicas. Em função dessas características, os emulsificantes reduzem a tensão superficial na interface de fases imiscíveis, permitindo, portanto, a formação de emulsões. Em geral, o grupo lipofílico é composto pelos ácidos graxos láurico, mirístico, palmítico, esteárico, oleico, linoleico e linolênico. O grupo hidrofílico, por sua vez, é geralmente composto por grupos hidroxílicos ou carboxílicos.

A principal classe de emulsificantes refere-se à lecitina, uma mistura de fosfolipídios que contém principalmente fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina e fosfatidilinositol, além de outras substâncias, como óleo vegetal, ácidos graxos e carboidratos. Lecitinas são emulsificantes naturais obtidos como um importante co-produto do processo de degomagem dos óleos vegetais, especialmente dos óleos de soja, canola, milho e girassol. As lecitinas constituem os emulsificantes de maior funcionalidade e importância para aplicação em alimentos.

Além da lecitina, os monoacilgliceróis e diacilgliceróis, presentes naturalmente em óleos e gorduras (e também produzidos por esterificação do glicerol com ácidos graxos ou por glicerólise de óleos e gorduras naturais ou modificadas), representam uma classe de emulsificantes extremamente importantes para aplicação em alimentos. Os monoacilgliceróis podem ser esterificados com ácidos orgânicos como os ácidos acético, lático, cítrico, succínico e diacetil tartárico, resultando em grande variabilidade de estruturas moleculares e aspectos de funcionalidade.  Outras classes de emulsificantes para uso em alimentos são os ésteres de sorbitana de ácidos graxos, ésteres de sorbitana etoxilados, ésteres de propilenoglicol de ácidos graxos e os ésteres de sacarose.

Uma ferramenta conceitual bastante útil para análise e aplicação dos emulsificantes é o Balanço Hidrofílico/Lipofílico (HLB). Trata-se de um valor calculado para cada emulsificante, com base no número e na polaridade dos grupos polares presentes na sua molécula, o que indica se a molécula será mais solúvel em água ou em óleo. Altos valores de HLB estão associados com a maior facilidade de solubilização em água e, portanto, emulsificantes com altos valores de HLB são utilizados para preparar e estabilizar emulsões óleo em água (O/A). Emulsificantes com baixos valores de HLB são utilizados em formulações de água em óleo (A/O), como margarinas. Por outro lado, valores intermediários de HLB permitem que os emulsificantes sejam mantidos em altas concentrações nas interfaces, justificando a sua funcionalidade. Emulsificantes grau alimentício apresentam valores de HLB entre 0 a 20. Valores extremos de HLB (muito altos ou muito baixos) não permitem funcionalidade para os emulsificantes, pois estes se solubilizam quase que por completo na fase contínua. A título de comparação, o lauril sulfato de sódio, surfactante muito comum em detergentes e produtos de limpeza em geral, apresenta HLB próximo de 40, para garantir a lavagem

de uma emulsão ou dispersão de sujidade oleosa em água, a partir da utilização de um tensoativo altamente solúvel em água.

Para utilização de um emulsificante em alimentos, este deve ser grau alimentício, atendendo às exigências regulatórias rigorosas para uso em alimentos; econômico, acessível e prontamente disponível; além de eficiente para utilização em proporções relativamente baixas. Além da sua função principal, os emulsificantes alimentícios contribuem para diferentes propriedades funcionais e de qualidade dos alimentos. Os emulsificantes são aditivos funcionais extensivamente utilizados pela indústria de alimentos para melhorar textura, estabilidade, volume, maciez, aeração, homogeneidade, agregando qualidade aos produtos.

Emulsificantes promovem solubilização e dispersão de produtos e misturas em pó, uma vez adsorvidos na superfície de substâncias insolúveis. Também propiciam aeração e expansão de volume, formação e estabilização de espuma em bolos, sorvetes, mousses e produtos aerados de base lipídica.  Em chocolates, os emulsificantes podem atuar modulando propriedades reológicas para moldagem e inibindo o fat bloom. Estes componentes também atuam reduzindo os efeitos da retrogradação do amido e promovem alteração da elasticidade e viscosidade em produtos de panificação, para manutenção das características gerais de qualidade. Em óleos e gorduras, os emulsificantes inibem a formação e o crescimento de cristais indesejáveis, garantindo areação em margarinas e shortenings. São importantes agentes para fixação de aromas, pela incorporação de componentes aromáticos hidrofílicos e lipofílico, garantindo maior estabilidade de aromas a altas temperaturas. Propriedades adicionais referem-se à umectação em balas e gomas de mascar, prevenção da separação da fase lipídica e características de fatiabilidade em produtos cárneos emulsionados.  Recentemente, os emulsificantes tem sido aplicados em distintas abordagens de inovação tecnológica em alimentos, a exemplo da obtenção de oleogeis com teores reduzidos de ácidos graxos saturados, e sistemas de proteção e entrega de compostos bioativos, em nano, micro e macroescala, reforçando a importância destes componentes para a tecnologia de alimentos.

 

Referências:

David Julian McClements. Food Emulsions. Principles, Practices, and Techniques, Third Edition. 2016. CRC Press.

Hasenhuettl, Gerard L., Hartel, Richard W. Food Emulsifiers and Their Applications. 2008. Springer-Verlag New York.

Stig Friberg, Kare Larsson, Johan Sjoblom. Food Emulsions. 2003. CRC Press.

Shrewsbury, R.P. Emulsions: Preparation and Stabilization. The Pharmaceutics and Compounding Laboratory. 2020. https://pharmlabs.unc.edu/index.htm .  

The HLB SYSTEM: a time-saving guide to emulsifier selection. 1980. ICI Americas Inc. Wilmington, Delaware.