Los coloides en
alimentos se pueden formar por diferentes métodos mecánicos, eléctricos,
químicos y enzimáticos.
SOL.
La formación de
soles alimenticios comporta el proceso de agregación de las moléculas para
formar micro y macropartículas, la dispersión
o bien un proceso de peptidización por el cual la gran masa se subdivide
en partículas de forma y tamaño adecuados.
Durante el proceso
de agregación se ha de controlar la combinación de las moléculas para asegurar
la adecuada distribución de las mismas según su tamaño y, además, la fase
continua debe poseer propiedades físicas y químicas específicas para mantener
la distribución apropiada al tamaño. La cristalización controlada, la
precipitación isoeléctrica y la coagulación térmica son ejemplos de procesos de
agrupación. Para formar cristales pequeños, se ha de crear un sistema
sobresaturado o enfriar un fundido. Ocurre sobresaturación (S) cuando la
relación en la siguiente ecuación es superior a 1.0.
S = g soluto por 10g de agua a
temperatura T
g soluto por 100 g de agua a saturación y temperatura T
Al enfriar una
solución, el sistema puede pasar de una zona estable (no saturada), a una
metastable (ligeramente sobresaturada) y finalmente a la zona lábil (altamente
sobresaturada), donde ocurre la cristalización espontánea.
GEL
Los geles sólidos se
preparan con unas pocas gomas, pectinas y gelatinas a concentración del 1% o inferiores.
Puede que algunos geles se fundan (licuen) y se vuelvan a formar mediante la
adición o eliminación de la energía térmica y a éstos se les ha calificado de
termorreversibles. Pero los geles con enlaces covalentes entre las moléculas o
partículas complejas acostumbran ser termoirreversibles.
Cuando se enfrían algunos soles liófilos
por ejemplo, gelatinas, pectinas, o una solución medianamente concentrada de
jabón o cuando se agregan electrólitos, en condiciones adecuadas, a ciertos
soles liófobos, por ejemplo: óxido férrico hidratado, óxido alumínico hidratado
ó sílice, todo el sistema se cuaja formando una jalea aparentemente homogénea
que recibe el nombre de gel. Se forman geles cuando se intentan preparar
soluciones relativamente concentradas de grandes polímeros lineales. La
formación de los geles se llama gelación. En general, la transición de sol a
gel es un proceso gradual. Por supuesto, la gelación va acompañada por un
aumento de viscosidad, que no es repentino sino gradual.
EMULSIÓN.
El primer proceso de
la formación de una emulsión es la ruptura de la masa de líquido para producir
diminutas gotitas; después es necesario que se estabilicen. El método más común
para preparar una emulsión es la dispersión mecánica de una fase líquida en
otra. Si, por mezclado, se extiende una fracción de una fase líquida a otra, se
forman dos gotitas esféricas cuando la longitud de la porción extendida rebasa
la de su circunferencia (2pi
r). El paso siguiente en la tarea de emulsionar es la transformación de
gotas grandes en gotitas diminutas por rotura, mediante la hoja de una batidora
o por tratamiento de la emulsión grosera con un molino u homogeneizador
coloidal.
Para formar una
emulsión se requiere un trabajo para crear nuevas interfaces. Obviamente se
ahorra una gran cantidad de trabajo con la incorporación de un emulsionante al
sistema. Además dos emulsionantes mejoran la formación de diminutas gotitas y
disminuyen la velocidad a que dichas gotitas se funden.
ESPUMA.
La formación de una
espuma depende de la presencia de un espumante en la fase continua, antes de la
dispersión del gas. Los líquidos puros y las soluciones saturadas (excepto los
tensoactivos) no producen espumas. El espumante debe ser absorbido en la
superficie para reducir la tensión superficial y proporcionar determinada capa
superficial que resista la coalescencia de las burbujas de gas. Los espumantes
se clasifican en: lípidos tensoactivos, glucósidos, derivados de la celulosa y
proteínas. La selección del tipo de espumante depende de las propiedades que se
deseen, como, por ejemplo, características de textura, densidad y estabilidad.
Las espumas se
forman por dispersión o condensación. En el primer método, se inyecta el gas en
la solución espumante a través de orificios o se introduce por batido de la
solución con paletas o cintas giratorias. En el de la condensación, se disuelve
gas a presión, en la solución que interesa espumar. Cuando disminuye la
presión, parte del gas disuelto la abandona y se expande todo el gas del
sistema para crear espuma. La presión del gas en una burbuja se expresa
mediante la ecuación de Laplace:
P = Pa + 4Ɣ/R
donde Pa es la presión atmosférica, Ɣ la tensión superficial y R el radio de
curvatura de la burbuja. De esta ecuación resulta claro que las burbujas
pequeñas tienen grandes presiones internas. El tamaño de la burbuja influye en
la estabilidad y densidad de una espuma.
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