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Gli emulsionanti sono sostanze ormai costantemente presenti nella vita di tutti i giorni e di cui sentiamo spesso parlare. Ma sappiamo cosa sono, dove sono presenti e, soprattutto, se ci fanno male? In questo articolo risponderemo a tutte queste domande così che possiate aver le idee più chiare.
Gli emulsionanti sono sostanze che, grazie alle loro caratteristiche chimiche, riescono a legare due sostanze, che, in loro assenza, tenderebbero a separarsi l’una dall'altra (es. l’olio che si stratifica sulla superficie dell’acqua). Un emulsionante generalmente riesce ad interagire contemporaneamente con le due sostanze (acqua ed olio), permettendo di stabilizzare l’emulsione.
Un’emulsione è una miscela costituita da due sostanze che non sono miscibili tra loro, in genere una sostanza acquosa e una grassa. Essendo immiscibili le due sostanze tendono a restare separate e possono unirsi transitoriamente solo se agitate o riscaldate. L’unico modo per unirle in maniera più duratura è aggiungere un emulsionante che con le sue proprietà riesce a tenerle unite. Nelle emulsioni uno dei due liquidi si trova sotto forma di goccioline (fase dispersa) nell'altro liquido che funge da fase continua (fase disperdente).
Poi ci sono le microemulsioni nelle quali, grazie alla presenza di emulsionanti e coemulsionanti, le goccioline sono piccolissime. Dato che le microparticelle della fase dispersa non permettono la rifrazione della luce sono anche dette emulsioni trasparenti.
La categoria degli emulsionanti è molto eterogenea ed è possibile fare diverse classificazioni.
Gli emulsionanti naturali, che sono presenti sia nel mondo vegetale che in quello animale, sono contenuti nella sostanza da emulsionare. Essi venivano utilizzati già nell'antichità: i greci usavano la cera d’api nei cosmetici mentre la lecitina, presente nel tuorlo d’uovo, è stata utilizzata nel settore alimentare già dal diciannovesimo secolo.
Questi emulsionanti vengono utilizzati in ambito alimentare per preparare creme, burro, maionese, gelati ecc..
Alcuni emulsionanti naturali si formano mediante reazioni di esterificazione che è una reazione chimica di condensazione, che si verifica tra un acido carbossilico e un alcool. Il composto ottenuto così è un estere. Questa può avvenire tra uno zucchero e un acido grasso come avviene nella formazione del Sucrose stearate e del Methyl glucose sesquistearate, o tra il glicerolo e un acido grasso come per il Glyceryl stearate.
Altro tipo di emulsionanti naturali è rappresentato dagli alcoli degli acidi grassi dei quali fa parte l’alcol cetilico. Questi emulsionanti sono economici, sicuri ma hanno un basso potere emulsionante, per cui bisogna utilizzarne grandi quantità. In aggiunta richiedono l’utilizzo di conservanti in quanto possono deteriorarsi nel tempo.
Gli emulsionanti sintetici e semisintetici, invece, sono prodotti in laboratorio e comprendono i monogliceridi ed i digliceridi che sono prodotti chimicamente utilizzando la glicerina e gli acidi grassi sia di origine vegetale che animale.
Emulsionanti sintetici sono anche gli esteri dei monogliceridi e dei digliceridi. Questi esteri si formano esterificando questi emulsionanti con acido acetico, acido lattico, acido citrico, acido tartarico ecc. Altro emulsionante sintetico è il polietilenglicole (PEG) che si forma mediante una reazione con l’ossido di etilene.
Rispetto agli emulsionanti naturali questi sono più costosi ma hanno il vantaggio di avere un potere emulsionante maggiore e di non richiedere l’utilizzo di conservanti.
Dopo questa prima classificazione è possibile distinguere gli emulsionanti in base al meccanismo con cui riescono a tenere stabile l’emulsione.
Gli emulsionanti tensioattivi riescono a far diminuire la tensione superficiale presente tra le due componenti dell’emulsione interagendo contemporaneamente con la componente lipidica e con quella idrofila.
Puoi approfondire cosa sono i tensioattivi.
Queste molecole riescono a far ciò grazie alla loro struttura chimica che presenta sia una regione polare, che interagisce con la componente idrofila, che una regione apolare, che interagisce con la parte lipidica. Un modo per classificare i tensioattivi prevede di separarli in base alla carica della loro porzione idrofila.
Perché la carica del tensioattivo è importante? Perché ci permette di capire, in base all'emulsione che stiamo preparando, quale possa essere il tensioattivo più adatto.
Distinguiamo:
Gli emulsionanti tensioattivi possono essere distinti anche in base ad un altro parametro. Questo, introdotto da William C. Griffin nel 1949, tiene conto del diverso sistema HLB (bilancio idrofilo-lipofilo) dell’emulsionante che ci indica il rapporto tra la parte idrofila e la parte lipofila dell’emulsionante stesso e quindi ci permette di determinare la sua maggiore affinità per la componente lipidica o acquosa dell’emulsione.
Con questo sistema HLB si realizza una scala che va da 0 a 20 dove un tensioattivo con HLB < 10 è lipofilo, uno con HLB > 10 è idrofilo.
Gli emulsionanti stabilizzanti invece sono formati da piccole particelle solide che riescono ad inserirsi tra le goccioline della fase dispersa andando a creare una protezione intorno ad esse così che non possano riaggregarsi e far separare le due componenti dell’emulsione. Sono emulsionanti appartenenti a questa categoria silice, bentonite, allumina ecc.
Si ottengono mediante modificazione idrofobica, ad esempio alchilando (la reazione di alchilazione è una reazione chimica dove ad una molecola è aggiunto un gruppo alchilico), la catena carboniosa che lo costituisce. Non agiscono come i tensioattivi ma riescono a rendere stabili le emulsioni anche se usati in piccole quantità. In aggiunta, conferiscono struttura all'emulsione per cui sono molto usati ad esempio nelle creme cosmetiche.
Come già detto, gli emulsionanti permettono di tenere unite la componente acquosa e quella grassa presenti nell'emulsione così che rimanga omogenea e si conservi nel tempo. Proprio per questo motivo sono usati in numerosi settori: li troviamo negli alimenti, nei cosmetici, nelle vernici, nei diserbanti ecc. Quelli con cui veniamo maggiormente in contatto sono emulsionanti alimentari, cosmetici e farmacologici.
Gli emulsionanti alimentari, appartenenti alla classe degli additivi alimentari.
Gli additivi alimentari sono, secondo il Food & Nutrition Board degli Stati Uniti, sostanze o insiemi di sostanze che normalmente non sono presenti negli alimenti e che vengono aggiunti in una qualsiasi fase della loro produzione, lavorazione, confezionamento e conservazione. Comprendono:
Gli emulsionanti alimentari sono indicati nelle etichette con una sigla che va da E400 a E499 ad eccezione per la lecitina che è indicata con la sigla E322. Come già detto hanno la capacità di tenere unita la parte lipidica e l’acqua, che sono ingredienti spesso presenti negli alimenti, così da permetterne la conservazione.
Approfondisci quali sono gli additivi alimentari.
Qui sotto ecco un elenco dei principali emulsionanti usati in ambito alimentare:
Certo! Ne abbiamo tante di sostanze naturali con azione emulsionante. Sotto vi riporto alcuni emulsionanti che avrete sicuramente sentito nominare.
I cosmetici sono un classico esempio di emulsione in quanto dotati di una componente idrofila, con azione idratante, e una lipofila emolliente e nutritiva. Per questo motivo, affinché il prodotto mantenga nel tempo inalterate le sue componenti, nei cosmetici sono presenti emulsionanti. Gli emulsionanti naturali più utilizzati sono in genere derivati da zuccheri, cere vegetali e animali.
Eccone alcuni:
Un emulsionante sintetico invece utilizzato spesso nei cosmetici è il PEG che è presente in oli e shampoo per capelli in quanto riesce a rimuovere lo sporco e ad essere poco schiumogeno. Ha, inoltre, azione idratante e rende più permeabile l’epidermide così che possano essere assorbite meglio le altre sostanze presenti nel prodotto.
Anche nei farmaci, soprattutto in quelli per uso topico, sono presenti gli emulsionanti. Ne citiamo alcuni presenti in diverse preparazioni farmaceutiche:
Vista la loro grande diffusione la domanda sorge spontanea: gli emulsionanti fanno male?
Sono composti sicuri e il loro utilizzo è regolamentato all'interno dell’Unione Europea da una ferrea legislazione (Direttiva 95/2/EC del Parlamento Europeo e del Consiglio del 20 febbraio 1995 sugli additivi alimentari diversi dai coloranti ed edulcoranti). Questa prevede che vengano riportati in etichetta con la propria sigla e il nome completo e, inoltre, definisce le quantità che è possibile utilizzare nei diversi prodotti.
Uno degli emulsionanti sul quale ci sono più controversie è la carragenina, una sostanza derivata dalle alghe rosse utilizzata come addensante e gelificante ed indicata in etichetta come E407. Questo emulsionante oltre a provocare lievi problemi gastrointestinali, potrebbe causare danni permanenti all'apparato digerente ed è addirittura associata all'insorgenza di tumori.Tuttavia la cosa è ancora controversa ed infatti negli Stati Uniti la FDA la considera sicura.
Altre perplessità riguardano i PEG, che sono composti sintetici derivati dal petrolio, trovati molto spesso in farmaci e cosmetici.
Nonostante la loro origine possa farci paura, gli emulsionanti sono composti assolutamente atossici e, quindi, non nocivi per la nostra salute. Quello che potrebbe nuocere sono le impurità derivanti dal loro processo di sintesi che sono cancerogene. Queste sostanze nocive potrebbero essere ancora più pericolose per la salute in quanto i PEG aumentano la permeabilità della pelle e quindi sarebbero subito assorbite.
Nei farmaci questo problema non sussiste in quanto la farmacopea chiarisce le soglie in cui devono essere presenti queste impurità, mentre la normativa cosmetica non le definisce in modo chiaro.
E’ quindi opportuno fare attenzione alle etichette, soprattutto dei prodotti alimentari, per capire quali e quanti emulsionanti siano contenuti.
E322 - da 0,3% ad un massimo di 2 % del prodotto finito
E471 - da 0,3% ad un massimo di 3% nei prodotti da forno
E472 - da 0,2% ad un massimo di 4% nei prodotti dolciari.
E473 - 3% del prodotto finito
E481, 482, 483 Massimo 0,2%
Al momento non si conoscono effetti negativi e particolari rischi degli emulsionanti.
Tra gli effetti collaterali che possono insorgere in caso di eccesso troviamo:
La quantità è l’elemento più importante dato che eventuali effetti collaterali si verificano, quando vengono superate le dosi consigliate e si esagera con il loro consumo.
La dose giornaliera che una persona può assumere ogni giorno, senza rischi per la salute, viene stabilita dalla direttiva 95/2/EC del Parlamento Europeo e del Consiglio del 20 febbraio 1995 sugli additivi alimentari
E472: 50 mg per Kg di peso corporeo.
E471: 125 mg per Kg di peso corporeo
E473:16-20 mg per kg di peso corporeo
E322: non c’è limite
E481- 482 - 483: 20 mg per Kg di peso corporeo
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