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o leite ao chocolate: como as emulsões Ramsden estão mudando a indústria alimentíci
Na indústria alimentícia, a estabilidade das emulsões é crucial para melhorar a qualidade e o valor de mercado dos produtos. As emulsões Ramsden, também conhecidas como emulsões Pickering, revolucionaram significativamente a produção e a formulação de muitos produtos alimentícios por meio do uso de partículas sólidas. Este artigo explorará as propriedades das emulsões Ramsden e suas importantes aplicações na indústria alimentícia.
O conceito de emulsões de Ramsden remonta a 1903, quando Walter Ramsden observou o fenômeno pela primeira vez e S.U. Pickering descreveu melhor a forma da emulsão em 1907.
A característica especial das emulsões Ramsden é que elas são capazes de estabilizar melhor misturas de água e óleo, o que é obtido pela adição de partículas sólidas. Essas partículas podem ser adsorvidas na interface água-óleo, evitando assim a coalescência de pequenas gotículas de óleo, o que pode melhorar ainda mais a estabilidade da emulsão. Essas emulsões podem estar na forma de óleo em água ou água em óleo, mas também existem sistemas mais complexos, como emulsões de água em água e óleo em óleo.
Estudos demonstraram que propriedades das partículas, como hidrofobicidade, forma, tamanho, bem como a concentração de eletrólitos da fase contínua e a proporção de volume das duas fases, podem afetar a estabilidade da emulsão.
Quando óleo e água são misturados, sem a adição de qualquer estabilizador, as gotas de óleo se fundem por conta própria devido à redução de energia. Entretanto, quando adicionamos partículas sólidas, elas são adsorvidas na interface e evitam esse processo de fusão. As características do ângulo de contato dessas partículas refletem sua hidrofobicidade. Se o ângulo de contato da partícula for baixo, a partícula será molhada principalmente pela gota, dificultando a prevenção da fusão das gotas. Em aplicações práticas, a estabilidade é ótima quando o ângulo de contato é de cerca de 90°.
Na indústria alimentícia, a forma mais comum de emulsão Ramsden é a emulsão de água em óleo, já que a maioria das partículas orgânicas são hidrofílicas. Por exemplo, o leite homogeneizado é uma emulsão estável de Ramsden cujas proteínas do leite (caseína) são capazes de adsorver na superfície dos glóbulos de gordura do leite e atuar como surfactantes, substituindo assim as membranas dos glóbulos de gordura do leite que são danificadas durante o processo de homogeneização. Além do leite, produtos como chocolate desnatado, molhos para salada e margarina também podem usar emulsões Ramsden em suas formulações para melhorar a estabilidade.
Com a crescente atenção às questões ambientais, de saúde e de custo, a pesquisa sobre emulsões Ramsden avançou rapidamente, especialmente nos últimos 20 anos.
Com o tempo, os pesquisadores descobriram que nanopartículas sintéticas, cujo tamanho e composição poderiam ser controlados com precisão, poderiam servir como estabilizadores para emulsões de Ramsden. Entretanto, recentemente, partículas orgânicas naturais também ganharam cada vez mais atenção devido aos seus avanços em custo-benefício e biodegradabilidade, além de serem derivadas de recursos renováveis. As descobertas sugerem opções mais ecológicas para a fabricação de alimentos.
Além disso, as emulsões Ramsden se destacam em aplicações como estimulação de óleo e gás e tratamento de água. Certas emulsões de Ramsden permanecem estáveis até mesmo em condições gástricas e mostram resistência à lipólise gástrica anormal, o que as torna potencialmente úteis em sistemas de administração oral e para aumentar a saciedade.
Vale ressaltar que o uso de "partículas Janus" anfifílicas, partículas que são hidrofóbicas de um lado e hidrofílicas do outro, também ajuda a melhorar a estabilidade das emulsões de Ramsden.
Essas partículas Janus têm uma energia de adsorção mais alta na interface líquido-líquido, melhorando assim a estabilidade geral da emulsão. Da mesma forma, partículas de látex podem ser estabilizadas por Ramsden e, finalmente, formar uma cápsula ou invólucro permeável, que é chamada de invólucro coloidal. As gotículas de emulsões de Ramsden também são adequadas como modelos para microcápsulas, formando cápsulas impermeáveis à água. Além disso, essa forma de aprisionamento também pode ser aplicada a emulsões de água em água (ou seja, dispersões de soluções poliméricas aquosas separadas por fases), e o processo também pode ser reversível. Mesmo assim, as microbolhas estáveis de Ramsden também têm boas perspectivas de aplicação em agentes de contraste ultrassônicos.
Com mais pesquisas e aplicações da emulsão Ramsden, seu impacto na indústria alimentícia só se tornará mais profundo. Em que direção a fabricação de alimentos se desenvolverá no futuro?
