Estabilidad y equilibrio de las emulsiones a la hora de realizar cremascaseras.

¡Hola a todos!

En esta oportunidad me gustaría compartir con ustedes un tema interesante, el de la "estabilidad de las emulsiones" según la Regla de Bancroft y el método de Griffin. Este tema es importante porque nos ayudará a profundizar mas desde un punto de vista teórico que criterios debemos tener en cuenta a la hora de preparar nuestras cremas en casa. A veces he leído comentarios en donde me cuentan que los emulsiones se han separado o no se han formado correctamente, bueno para poder entender un poco mas sobre el porqué suceden estas cosas, es necesario tener en cuenta ciertas reglas y métodos que nos permitirán tener un buen resultado a la hora de preparar nuestras cremas. 

¿Cómo podemos determinar que tipo de emulsionante usar según el tipo de emulsión que queremos realizar?

La respuesta nos la da la regla de Bancroft y el método de Griffin.

Una emulsión es una suspensión suficientemente estable de pequeñas gotas de un líquido en otro liquido con el que no se puede mezclar (es inmiscible). Dos líquidos inmiscibles no pueden formar una emulsión, para que ésta se pueda formar debemos utilizar un emulsionante.
Tipos de emulsiones:
Los emulsiones pueden ser de dos tipos atendiendo a la naturaleza de la fase dispersa: 

1. Emulsiones de aceite en agua (O/W).
2. Emulsiones agua en aceite (W/O).

La emulsión que se forma en cada circunstancia depende sobre todo de la naturaleza del emulsionante que utilicemos.  Esto se conoce como la regla de Bancroft.

Bancroft en 1913 fue el primer investigador que comprendió que la estructura de una emulsión, obtenida usando un tensioactivo, depende en gran medida de la naturaleza de dicho tensioactivo. 

Bancroft estableció que el liquido en el cual la solubilidad del tensioactivo es mayor actúa como fase continua de la emulsión. 

La regla de Bancroft muestra como la formación y la estabilidad de las emulsiones están estrechamente conectadas a la elección de emulsionante. 

En general la regla de Bancroft sugiere que el tipo de emulsión es dictado por el emulsionante y que éste debe ser soluble en la fase continua  o dispersante  (fase externa, ya que es la más afín al tensioactivo). 

Según la Regla de Bancroft:

• La formación de emulsiones aceite en agua (O/W) se produce con la intervención de emulsionantes mas solubles en agua que en aceite. Osea que cuando queremos realizar emulsiones aceite en agua (O/W) debemos utilizar emulsionantes mas solubles en agua que en aceite (Hidrofilos).
• La formación de emulsiones agua en aceite (W/O) se produce con la intervención de emulsionantes mas solubles en aceite que en agua. Osea que para realizar emulsiones agua en aceite (W/O) debemos utilizar emulsionantes mas solubles en aceite que en agua (Lipofilos).

Equilibrio Hidrofilo - Lipofilo de una emulsión.-

El balance o equilibrio hidrofilo - lipofilo (denominado HLB, acrónimo de "Hidrophilic - Lipophilic Balance") de un tensioactivo es una medida del grado en el que es hidrófilo o lipófilo, determinado mediante el cálculo de los valores para las diferentes regiones de la molécula, así lo describe Griffin (1949 y 1954).  

Griffin ideó una escala arbitraria de valores para clasificar los tensioactivos entre aquellos que son lipófilos los cuales tienen valores de HLB bajos de 1 - 9 y aquellos que son hidrófilos con valores de HLB altos de 10 - 18. Dentro de estos grupos se encuentran otros sub grupos en función a sus propiedades físico-químicas. 

Método de Griffin.-

El método de Griffin para los tensioactivos no iónicos (aquellos que no se disocian en el agua en iones) se describe mediante una ecuación para determinar el HLB que da como resultado una  escala con valores de 0 a 20. Un valor de HLB de 0 corresponde a una molécula completamente lipófila y un valor de 20 corresponde a una molécula completamente hidrófila. El valor HLB se puede utilizar para predecir las propiedades tensioactivas de una molécula. 

• Valores menores de 10 corresponden a tensioactivos solubles en aceite (liposolubles), insolubles en agua. En esta categoría entran los emulsionantes lipófilos con HLB  entre 3 - 6, ideales para emulsiones W/O. (Predomina en su molécula la parte lipófila).
• Valores mayores de 10 corresponden a tensioactivos solubles en agua (hidrosolubles), insolubles en aceite.  En esta categoría entran los emulsionantes hidrófilos con HLB entre 8 - 16 ideales para emulsiones O/W. (Predomina en su molécula la parte hidrófila).

Escala de valores según el método de Griffin (HLB de  0 - 20):

• 1 - 3 Agentes espumantes.
• 3 - 6  Emulsionantes agua en aceite W/O.
• 7 - 9  Humectantes.
• 8 - 16 Emulsionantes aceite en agua O/W.
• 13 - 15 Detergentes.
• 15 - 18 Solubilizantes.

En resumen para realizar emulsiones estables según la regla de Bancroft debemos tener en cuenta lo siguiente:

1. Para emulsiones agua en aceite (W/O) debemos usar un emulsionante con un valor HLB entre 3 y 6.
2. Para emulsiones aceite en agua (O/W) debemos usar un emulsionante con un valor HLB entre 8 y 16.

Veamos ahora el HLB de algunos emulsionantes y co-emulsionantes:

• Alcohol cetílico: Soluble en aceite. Lipofilo. HLB 5.
• Glyceryl Stearate: soluble en aceite. Lipofilo. HLB 3.8.
• Lecitina de soya: Soluble en aceite. Lipofilo. HLB 4.
• Ácido Esteárico: soluble en aceite. Lipofilo. HLB 5.5.
• Glyceryl Stearate SE: Soluble en aceite. Lipofilo. HLB 5.8.
• Methylglucose sesquistearate (Emulsan) Soluble en aceite. Lipofilo. HLB 6.6.
• Cetearyl olivate, sorbitan olivate (Olivem 1000): soluble en agua. Hidrófilo. HLB 8 - 9. 
• Cetyl palmitato: soluble en agua. Hidrofilo. HLB 9.
• Polyglyceryl-3 methylglucose distearate: soluble en agua. Hidrofilo. HLB 12.
• Cera de abejas: soluble en agua. Hidrófilo. HLB 15. 

De todo lo dicho hasta el momento se entiende que de acuerdo al tipo de emulsión que queremos preparar debemos escoger el emulsionante mas adecuado. Para esto debemos tener en cuenta los valores HLB de los emulsionantes y co-emulsionantes a utilizar; entonces para dar un ejemplo de una emulsión según la regla de Bancroft y el método de Griffin, si usamos como emulsionante por ejemplo la lecitina de soya, que según el método de Griffin tiene un valor HLB de 4, entonces es un emulsionante lipófilo, por lo tanto según la regla de Bancroft es adecuado para realizar una emulsión agua en aceite (W/O).

Crema emulsionada con lecitina de soya. Tipo de emulsión W/O.

Bueno si bien es cierto que es importante tener en cuenta todos estos criterios, lo que puedo decir de lo que he aprendido en este corto tiempo desde que empecé a realizar mis propios cosméticos y cremas en casa, es que no es posible establecer reglas generales para los procesos de preparación de emulsiones, ya que en mi caso he preparado emulsiones con lecitina de soya vertiendo la fase oleosa sobre la fase acuosa y el resultado ha sido siempre satisfactorio, he obtenido siempre emulsiones estables aún habiendo realizado el procedimiento de una manera diferente. De la práctica puedo decir que con la lecitina de soya se pueden realizar tanto emulsiones W/O como O/W. Sin embargo estos conceptos se deben tomar siempre en cuenta si queremos realizar emulsiones de acuerdo a los métodos científicos comprobados. 

Es un tema que parece un tanto complicado, pero me pareció interesante compartirlo con todas las personas que siguen mi blog.

Bueno eso es todo y espero haber sido clara en la explicación. 

Gracias por la atención y hasta la próxima.

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Erika Paola