José Miguel Aguilera - Ingeniería gastronómica

2.5. Odios que dan amores

El agua y el aceite no se mezclan espontáneamente y se separan en dos fases. Si se agitan juntos, se logra dispersar uno dentro del otro en forma de gotas, pero a la larga estas gotas se juntan y las fases se separan. Una emulsión es una dispersión de dos líquidos que son inmiscibles, uno de los cuales pasa a formar la fase dispersa (gotitas) mientras el medio que las rodea constituye la fase continua. La emulsiones más comunes en alimentos tienen dos componentes: agua (W) y aceite (O). Consecuentemente, se tienen emulsiones en que gotas de aceite están suspendidas en agua (O/W), típicas de las mayonesas y salsas, y viceversa (W/O), como ocurre en la mantequilla. En general, en una emulsión los tamaños medios de las gotas de la fase dispersa varían entre 1 y 50 μm (ver figura 2.8 D). Las cremas y muchas salsas son emulsiones de una consistencia suave y cremosa agradable al paladar con la ventaja que permiten albergar colores, sabores y aromas solubles en una o ambas fases.

Para formar una emulsión O/W primero hay que suministrar energía que disperse al aceite en forma de gotas (por ejemplo, en una juguera) y luego estabilizar las gotas de modo que no se vuelvan a juntar, lo que se logra posicionando moléculas especiales en la interfase entre el aceite y el agua. Los agentes químicos que hacen este último trabajo se denominan emulsificantes o surfactantes y actúan reduciendo la tensión superficial (o energía superficial) que atrae a las moléculas de líquido en la interfase hacia el interior de las gotas. Al bajar la energía interfasial disminuye también la cantidad de energía necesaria para formar la emulsión. Los surfactantes comerciales son moléculas que tienen cabezas polares (que apuntan al agua) y colas apolares (que se sumergen en el aceite). La relación entre el efecto polar y el apolar se conoce en la jerga técnica como valor HLB ( hydrophile-lipophile balance ), varía entre 1 y 20 y sirve para seleccionar un surfactante, pues el tipo de emulsión depende bastante del tipo de emulsificante y de su solubilidad en la fase continua. Los emulsificantes solubles en aceite tienen un HLB bajo (3 a 6) y los solubles en agua uno alto (10 a 18). La otra regla general para formar una emulsión estable es que la fase continua tiende a ser aquella que está en mayor proporción, pero esto no es siempre así. Con estos criterios técnicos estamos en condiciones de buscar el emulsificante de grado alimentario para hacer nuestra propia emulsión.

Pero no sólo las moléculas de surfactantes pueden estabilizar emulsiones; también lo pueden hacer los polímeros y las partículas finas. Algunos polisacáridos, pero fundamentalmente las proteínas que se encuentran desplegadas (denaturadas), se posicionan en las interfases con sus partes hidrofílicas e hidrofóbicas apuntando hacia las fases acuosa y oleosa, respectivamente. Por su gran tamaño evitan que las gotas lleguen a tocarse y la presencia de una carga eléctrica neta (positiva o negativa) provoca la repulsión. Finas partículas que logran ubicarse en la interfase de las gotas ayudan a mantenerlas separadas, como en el caso de los granos de mostaza molidos finamente que se agregan a la mayonesa y estabilizan la emulsión.

Un desarrollo reciente con posibilidades insospechadas en alimentos son las emulsiones dobles . Una mayonesa espesa está compuesta en un 80 a 90% por gotitas de aceite con un tamaño medio de 20 μm, empacadas apretadamente en una fase acuosa. ¿Qué pasaría si dentro de cada gotita de aceite se ubicara una gotita más pequeña de agua? En primer lugar sería una emulsión doble: las gotitas de agua dentro de la gota de aceite constituirían una emulsión de agua en aceite (W/O), y las gotas de aceite rellenas por estar dispersas en una fase acuosa, corresponderían a una emulsión O/W. En la terminología anterior esta emulsión doble es una emulsión W/O/W. Lo importante de una emulsión doble como la anterior, nunca antes vista en los alimentos, pues requieren de cierta tecnología, es que las calorías aportadas por las gotas de aceite de una emulsión convencional podrían ser reducidas drásticamente al tener un centro acuoso, y la naturaleza del producto seguiría siendo la misma, es decir, una emulsión de “gotas de aceite hipocalóricas” en agua. La tecnología tiene ahora la palabra para este nuevo diseño de salsas emulsificadas con menos calorías.

2.6. Aprisionando el aire

El aire es un componente barato en los alimentos y que no se declara en la etiqueta. Las espumas son una categoría de materiales en los cuales hay una gran cantidad de gas (generalmente aire) dispersa en forma de burbujas en un medio continuo que puede ser líquido, sólido o semi-sólido. Existe la espuma de la cerveza, en que pequeñas burbujas de dióxido de carbono (o nitrógeno) se distribuyen en el líquido, y la miga del pan que es una espuma sólida, donde las celdas de aire están rodeadas por paredes de almidón y proteína. En las “sustancias” ( marshmallows ) la matriz es elástica y por tanto son más parecidas a una esponja. Las burbujas de gas hacen que los alimentos sean más suaves y livianos, sólo basta pensar lo que sería el pan sin ellas, y está de moda “airear” salsas y postres. La sección 8.6 trata de otras esponjas sólidas como el popcorn y el suflé.

Para que se forme una espuma líquida es fundamental que exista un líquido y un gas, pero esto no basta, como hemos comprobado muchas veces al batir agua pura con una cuchara. Es necesario que “algo” se ubique en la interfase entre la burbuja y el líquido y estabilice la espuma. Como es de conocimiento común, si se agrega una gotita de detergente de cocina al agua se forma una espuma abundante. La formación de espumas también tiene que ver con la tensión superficial del líquido. En contacto con el gas, la tensión superficial del agua pura es bastante alta por lo que es necesario añadir un surfactante (también conocido como agente tensoactivo) para que sea más fácil formar la espuma.

Los alimentos aireados, como se les conoce también a las espumas alimentarias, existen en la confitería, productos de horneo, snacks y cereales de desayuno, helados y bebidas. 55¿Cuánto aire se puede comprar? Bueno, 95% en las cabritas o popcorn , 90% en un merengue, 70% en el pan, 50% en un helado de crema y 40% en una barra de chocolate aireado, razón por la cual algunos de estos alimentos se venden por volumen (por ejemplo, el helado por litro). Las espumas se pueden generar de varias maneras: batiendo aire dentro de una fase líquida (helados y merengues), fermentando con levaduras que producen CO 2(pan), a partir de la reacción química de polvos de hornear (queques y galletas), bajando la presión de un líquido sobresaturado con gas (cerveza y champagne) o por expansión bajo vacío (chocolate aireado).

Hay tres tipos de inestabilidades que ocasionan el colapso y la muerte de una espuma. Primero está el llamado desproporcionamiento , en que el gas tiende a difundir desde las burbujas chicas (donde está a una presión mayor) hacia las grandes, con lo que crece continuamente el tamaño de las burbujas. Por esta razón hay bastante interés en desarrollar tecnologías que produzcan espumas con burbujas de tamaño uniforme (o monodispersas) que minimicen este fenómeno. Luego existe el drenaje de líquido en las lamelas o finas películas líquidas que separan a las burbujas, que se soluciona parcialmente aumentando la viscosidad de la fase líquida, por ejemplo, agregando algún polímero. Por último, está la coalescencia o fusión de burbujas al romperse las lamelas que las separan y en este caso lo recomendable es usar un surfactante que otorgue mayor elasticidad o protección a las interfases.