Una emulsión se define como una mezcla de dos líquidos que son normalmente inmiscibles. Son sistemas muy utilizados en la industria química, farmacéutica, biotecnológica y alimentaria en una amplísima gama de productos, y todos ellos contienen uno de los dos tipos básicos de emulsión:
- Emulsión de agua en aciete, o W/O (del inglés Water y Oil)
- Emulsión de aceite en agua, u O/W (del inglés Oil y Water)
Cuándo dos líquidos emulsionan de forma estable, uno de los dos queda separado en gotas muy pequeñas suspendidas en el otro líquido. El líquido que queda en el interior es la fase interna o fase dispersa, el líquido que queda en el exterior es la fase externa o fase continua. Entre las dos fases se sitúa la interfase.
En las emulsiones W/O, o agua en aceite, la fase dispersa es un líquido acuoso o de carácter hidrófilo y la fase continua es un aceite o líquido de carácter lipófilo; quedan gotas de agua suspendidas en una fase oleosa. En las emulsiones O/W ocurre al revés, la fase interna es de carácter lipófilo y la fase externa de carácter hidrófilo; quedan pequeñas gotas oleosas suspendidas en una fase acuosa.
Aunque ambos tipos de emulsiones puedan tener los mismos componentes, son sistemas en emulsión con propiedades químicas y organolépticas muy diferentes.
Algunos productos son emulsiones naturales, como la leche, que es una emulsión O/W, una emulsión de grasas en una solución acuosa junto a otras sustancias en cada una de las fases en función de su solubilidad; por ejemplo la lactosa está principalmente en la fase acuosa y las vitaminas liposolubles lo están en la fase oleosa.
Otros productos son emulsiones artificiales y se utiliza un tipo u otro de emulsión según las propiedades deseadas. Por ejemplo, la mayoría de cremas y lociones son emulsiones O/W y se utilizan en muchos productos cosméticos en los que se desea una textura ligera. Se utilizan emulsiones W/O en los que se busca una mayor protección o en los productos resistentes al agua.
La elección de un tipo de emulsión influye en muchas propiedades del producto, no sólo organolépticas. Por ejemplo, las emulsiones W/O se conservan mucho mejor desde un punto de vista microbiológico, ya que tienen la fase acuosa prácticamente escondida.
Emulgentes
Sea cuál sea el tipo de emulsión, las dos fases que la forman siempre tienden a separarse. Para reducir la velocidad de separación se utilizan sustancias tensioactivas como aditivos emulgentes, uno de los tipos de aditivos más utilizados.
La formación de una emulsión W/O o de una emulsión O/W depende en gran medida del tipo de emulgente o mezcla que se haya utilizado. Un emulgente se caracteriza por el equilibrio hidrófilo-lipófilo, o HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance), una medida del grado en el que un emulgente es hidrofílico o lipofílico. A mayor HLB mayor hidrofilia. Se suelen considerar emulgentes lipófilos a los que tienen un HLB de 1 a 9, y emulgentes hidrófilos a los que tienen un HLB de 10 a 18.
Para que se forme una emulsión W/O, con la fase continua oleosa, se necesitan emulgentes lipófilos con bajo HLB. Por el contrario, para que se formen emulsiones O/W se necesitan emulgentes hidrófilos con alto HLB.
La proporción de fase oleosa y fase acuosa no hace referencia al tipo de emulsión. De hecho, la emulsiones más comunes suelen tener una fase acuosa en mayor cantidad, incluso en las emulsiones W/O.