Realizar la emulsión a la temperatura adecuada es fundamental para la obtención de emulsiones con micelas estables, y alargar la conservación del producto.
La calor aumenta la solubilidad de las sustancias. Las mantecas, ceras y otros espesantes grasos se vuelven líquidos cuando se calientan hasta su punto de fusión (la mayoría por debajo de los 80ºC). Entonces pueden disolverse en otros aceites e ingredientes lipófilos de la fórmula.
Los aceites vegetales poliinsaturados soportan perfectamente esta temperatura durante 20 minutos sin oxidarse. El punto de evaporación de los aceites está alrededor de los 200ºC, que es cuando se producen las oxidaciones rápidamente. Lo que tendría en cuenta es no utilizar, en cremas que se elaboran en caliente, aceites vegetales que se han obtenido en frio, porque son mas caros y pueden contener algunas vitaminas termolábiles (B1, B12, pantenol).
El calor también acelera la disolución de polvos en la fase acuosa, como colágeno marino, cafeína, vitamina C…, acortando el tiempo de disolución y garantizando que no queden partículas en suspensión. Si son termolábiles no se calientan por encima de los 50ºC, se disuelven con un poco de fase acuosa y se incorporan a esa temperatura.
En las emulsiones que se preparan en caliente las dos fases tienen que estar a la misma temperatura (70ºC) antes de mezclarlas. Especialmente la fase oleosa de debe mantener a esa temperatura para asegurar la completa fusión y disolución de las mantecas.
Si las fases tienen mucha difencia de temperatura (60ºC una y 100ºC la otra) puede producirse una emulsión poco estable y no homogénea. La mejor forma de asegurarse que ambas fases alcanzan la misma temperatura es calentarlas al baño maría, colocando los vasos en un recipiente con agua y calentarla y mantenerla a 70ºC.
Como la temperatura influye sobre el valor HLB de los emulsionantes (a medida que sube la temperatura algunos emulgentes como lo no iónicos se vuelven mas lipófilos y disminuye su HLB), lo que dificulta la formación de micelas.
Si añadimos la fase acuosa sobre la oleosa, al principio es una emulsión de agua en aceite, pero a medida que se añade mas fase acuosa llega un momento en el que se produce una inversión de fases, pasando a emulsión de aceite en agua, en este proceso de “vuelta de calcetín” las micelas se recomponen a formas mas estables. Para que esto se produzca completamente necesita una temperatura cercana a los 70ºC. Si la temperatura es demasiado alta, disminuye el HLB de los emulgentes y la emulsión es menos estable.
Otra aportación de la temperatura es que facilita la conservación porque destruye la mayoría de microorganismos que contiene la fase acuosa. Para que esto ocurra es necesario calentar y mantener durante 20 minutos la temperatura a 70ºC. Si se esteriliza con el calor, el conservante tendrá menos trabajo y se alargará la conservación.
Esto está en contra de la costumbre de la mayoría de elaboradores de cosmética casera. Incluso se acelera el enfriado batiendo en un recipiente con hielo. Con un enfriamiento tan rápido se alteran algunos aspectos que aumentan la estabilidad.
Enfriar rápidamente no permite que el calor elimine los microorganismos, afectando a la conservación del producto. También crea zonas de distinta densidad en la emulsión ya, que la parte que está en contacto con el agua fría se espesa más rápidamente. A medida que se enfría la emulsión, una parte es mas densa y se mantiene así dentro de una zona menos densa. Finalmente la crema espesa a la temperatura ambiente, pero manteniendo variaciones de densidad en su interior, esto disminuye su estabilidad y en ocasiones el envasado.
Cuando se mantiene el calor durante 20 minutos, hay una pérdida de agua por evaporación que debe reponerse antes de mezclar las fases. Lo mejor es pesar el vaso de la fase acuosa antes de calentar, y reponer el peso perdido con agua de otro vaso que se a calentado a la vez en el mismo baño maría.
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No comprendo cómo al enfriar rápidamente la emulsión ‘aumenta la estabilidad’, cuando el siguiente párrafo pone que esto no elimina tantos microorganismos y también ‘disminuye la estabilidad del producto y del envase’. Me podrían aclarar esto por favor?
Hola Silvia, lo que dice el artículo es:
«Otra aportación de la temperatura es que facilita la conservación porque destruye la mayoría de microorganismos que contiene la fase acuosa. Para que esto ocurra es necesario calentar y mantener durante 20 minutos la temperatura a 70ºC. Si se esteriliza con el calor, el conservante tendrá menos trabajo y se alargará la conservación.
Esto está en contra de la costumbre de la mayoría de elaboradores de cosmética casera. Incluso se acelera el enfriado batiendo en un recipiente con hielo. Con un enfriamiento tan rápido se alteran algunos aspectos que aumentan la estabilidad.»
Quiere decir que al enfriar rápidamente con hielo (costumbre que tienen algunos preparadores de cosmética casera), algunos aspectos que estabilizan la emulsión están alterados y puede ocurrir que no espese correctamente y disminuye su estabilidad. Uno de ellos es que se crean zonas de distinta densidad dentro de la crema, los bordes del vaso están a una temperatura mas fría que el interior y es mas espesa que el interior mas líquido. La homogeneidad de la crema disminuye y este es un factor de inestabilidad.
También, como el hlb del emulgente cambia con la temperatura, la zona que está en contacto con el hielo tiene un hlb mayor que la zona mas caliente, en la zona externa la crema es mas estable porque el emulgente ha formado micelas mas estables que en el interior, donde el emulgente todavía al estar a mayor temperatura no tiene el mismo poder emulgente (hlb mas bajo) y las micelas son mas inestables, esto también altera la estabilidad.
Lógicamente la temperatura destruye los microorganismos, si enfrías rápidamente disminuye la posibilidad de que se destruyan microorganismos. Esto puede provocar fermentaciones o el crecimiento de hongos. El resultado es una crema con gas o con colonias de hongos negros en la superficie, ambas cosas desestabilizan la crema porque cambia su consistencia y hay que desecharla por contaminación bacteriana.
Espero que le haya aclarado la duda.
Saludos
Cristóbal
Buenos días.
Me gustaría crear una crema hidratante que lleve: agua, glicerina y aceite de oliva. Quisiera que la emulsión fuese en frío o temperatura ambiente. Qué emulgente y conservante me recomendarían?
Muchas gracias por adelantado
Hola Silvia
Para elaborar una crema en frío necesitas un emulgente líquido como NATRAGEM S140 NP de Croda. El mío es de Guinama https://www.guinama.com/natragem-s140-np-hlb-14.html
Para una crema con un 25% de aceite de oliva, puedes añadirlo al 5%.
Para que quede consistencia de crema añade un espesante como xantana transparente al 1% dispersa en 5% de glicerina.
Como conservante puedes utilizar Geogard 221.
Saludos
Cristóbal
De acuerdo Cristóbal, es decir, que las proporciones de la crema serían: 25% aceite de oliva, 5% natragem, 1% xantana y 5% glicerina, y el resto agua, no?
También me entra la duda de si emulsificantes en calor son mejores/peores que en frío, para comparar ambos procesos y sus limitaciones. Influiría esto en la conservación del producto o la necesidad de agitación?
Creo que la mayoría de empresas que formulan cremas emplean proceso en caliente, por ello no sé si el frío presenta alguna limitación.
Muchas gracias y un saludo
Hola Silvia
Los emulsionantes en frío ahorran energía en el proceso de elaboración. La limitación es que sólo puedes utilizar ingredientes líquidos. Existe una variante que consiste en fundir previamente las mantecas y espesantes sólidos y añadir los emulgentes líquidos y el resto de ingredientes a 50ºC.
Estos procesos en frío requieres una agitación potente, lo mejor son los homogeneizadores tipo ultra turrax que consiguen micelas muy pequeñas.
La conservación se consigue con los conservantes de amplio espectro como geogard 221.
Saludos.
Perfecto Cristóbal. Te agradezco inmensamente tu conocimiento en este área.
Por confirmar, para un 25% de aceite, se disolvería un 1% de xantana en glicerina, esto por qué sería?
Y por finalizar, qué cantidad se recomienda usar de geogard?
Muchas gracias
Hola Sylvia, la xantana es un espesante y se dispersa en la glicerina para evitar que forme grumos.
Con un 0,5% de geoagard 221 es suficiente.
Saludos
Perfecto Cristóbal!
Una pregunta sobre las esencias. Ya que mi crema llevaría aceite de oliva, he pensado en añadir una esencia (coco) a la fórmula para contrarrestar el fuerte aroma del aceite de oliva. En qué proporción sería suficiente? Mil gracias
Hola Sylvia, lo mas práctico es que vayas de menos a mas, empieza por una gota de esencia, agita y prueba el aroma. Sigues gota a gota hasta que tengas la intensidad de aroma que deseas.
Saludos
Hola cristóbal,
Estoy tratando de realizar una emulsión, la estabilizo con xantana pero luego al tiempo (dos o tres semanas) la superficie comienza a tomar un color amarillento. Por qué puede ser? Puede ser que sea malo para mi consumo? Muchas gracias!!
Hola Jimena
A falta de mas información sobre los componentes de la fórmula, cuando aparece una coloración amarilla en la superficie y la crema no ha cambiado su aroma y textura, puedes interpretarlo como una oxidación de la superficie que está en contacto con el aire. Por esto es mejor utilizar envases airless que no permiten el contacto con el aire.
Saludos