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¿Por qué la mayonesa y el yogur mantienen su forma aunque sus ingredientes sean líquidos?

Categoría: Tecnología

La mayonesa está hecha de aceite, vinagre y yema de huevo. Todos los ingredientes son líquidos, pero al terminar el proceso, la mezcla se queda en forma de montaña sobre la cuchara. Además, la mayor parte del contenido es aceite. Si todo es líquido, ¿por qué mantiene su forma? Se cree que el yogur, que también se solidifica a partir de leche, mantiene su forma de una manera distinta a la mayonesa.

Al leer este artículo entenderás la diferencia entre el "apilamiento de gotas" en la mayonesa y la "red" del yogur.

1. Por qué la mayonesa está hecha casi solo de gotas de aceite

No se puede hacer mayonesa simplemente mezclando aceite y vinagre, porque el aceite y el agua no se mezclan. Por eso se usa la yema de huevo. Los componentes de la yema hacen que el aceite y el vinagre se integren; a este proceso se le llama "emulsión" [1].

Se dice que dentro de una mayonesa emulsionada, el aceite está disperso en forma de pequeñas gotas de entre 2 y 10 μm (micrómetros) dentro del agua del vinagre. Como 1 μm es la milésima parte de un milímetro, esas gotas miden entre 0,002 y 0,01 mm. En las mayonesas tradicionales, se considera que el aceite representa entre el 65% y el 80%, y la yema entre el 5% y el 8% [2]. Un artículo de revisión en inglés también indica que la proporción de gotas de aceite es de aproximadamente el 70% al 80% [3].

Por lo tanto, la mayonesa no es simplemente "una mezcla de aceite y vinagre", sino más bien algo parecido a "muchas gotas pequeñas de aceite apretadas en los espacios entre una pequeña cantidad de agua". Entonces, si hay muchas gotas, ¿por qué se mantiene la forma?

2. Cómo se apilan las gotas esféricas y cuánto aceite cabe en la mayonesa

Si se llenan esferas del mismo tamaño de forma desordenada, ocupan hasta aproximadamente el 0,637 (63,7%) del volumen. Incluso si se apilan de la manera más ordenada posible, llegan solo a aproximadamente el 0,74048 (74,0%) [3]. Estos son valores teóricos para esferas del mismo tamaño; siempre queda espacio entre las esferas.

Se cree que en la mayonesa hay muchas gotas de aceite y estas se empujan entre sí. Sin embargo, los números sobre el apilamiento de esferas se refieren a proporciones de volumen, mientras que el 65% o más de las normas japonesas se refiere a proporciones de peso, por lo que no se pueden comparar directamente. En la mayonesa real, el tamaño de las gotas varía y estas se deforman al aplastarse, por lo que a veces superan los límites teóricos. Considéralo como una guía para entender qué significa "muy apretado".

Hay experimentos donde se cambia la proporción de aceite. En estudios sobre emulsiones tipo mayonesa con diferentes tipos de aceite, se observó que la viscosidad cambiaba mucho a partir de una proporción de volumen de aceite del 0,55, y aumentaba bruscamente al superar el 0,6 [4]. Mientras hay pocas gotas, es fluido, pero al superar cierta proporción, se vuelve difícil de mover de repente.

En la mayonesa, las gotas se empujan para mantener la forma. ¿Mantiene el yogur su forma también por el apilamiento de gotas?

3. Cómo se solidifica la leche al convertirse en yogur

La leche es fluida, pero cuando actúan las bacterias lácticas, se convierte en yogur y se solidifica. Las bacterias producen ácido láctico en la leche, y las proteínas de la leche (caseína) se coagulan debido a este ácido. A estos grumos se les llama "cuajada" [7]. Se explica que esta solidificación similar a la del tofu por el ácido es lo que crea la textura suave del yogur [8].

¿Por qué se coagulan con ácido? En la leche, la caseína tiene carga eléctrica negativa en su superficie, lo que hace que las partículas se repelan y permanezcan separadas. Cuando aumenta el ácido y el pH se acerca al punto isoeléctrico de la caseína (aproximadamente pH 4,6), esta carga se neutraliza y las proteínas se unen [9]. Como el pH normal de la leche es de alrededor de 6,6, al acercarse a ese punto debido al ácido láctico, la caseína se une. Sin embargo, 4,6 es solo una referencia; el valor final real del yogur no se especifica aquí.

Se explica a veces que la caseína unida forma una red tridimensional que retiene el agua en su interior [9]. La mayonesa usa "apilamiento de gotas" y el yogur usa una "red". Vemos formas opuestas de mantener la consistencia.

4. Por qué sale un líquido transparente (suero) al sacar o agitar el yogur

A veces, al sacar el yogur del recipiente, se acumula un líquido transparente en la superficie o en los huecos. Esto es "suero (lactosuero)", que es la parte acuosa de la leche. Si se agita o se vuelca y pierde su forma, sale el suero. También puede ocurrir que, al avanzar la fermentación, la cuajada se contraiga un poco y salga suero transparente [7]. A este fenómeno de separación del agua se le llama "sinéresis".

Se cree que el suero sale porque la red se contrae y expulsa el agua de su interior. El suero es la parte acuosa separada del yogur [7]. Al comerlo, sigue las instrucciones de la etiqueta y los métodos de conservación.

En los yogures desnatados o bajos en grasa, esta sinéresis es conocida como un problema de calidad. Se sabe que en los yogures con menos grasa láctea puede aparecer sinéresis, textura granulosa o pérdida de suavidad [10]. Aunque sea el mismo "yogur", la forma en que se crea la red cambia según cómo se prepare, afectando la textura. También se dice que la cantidad y calidad de los polisacáridos (EPS) producidos por las bacterias lácticas influyen en cómo se forma la red [10].

5. Qué relación halló una investigación de 2025 entre la mayonesa y el vidrio

A los materiales donde partículas suaves están desordenadas y muy apretadas, como la mayonesa, se les llama "sólidos blandos tipo jam". Tienen propiedades intermedias entre líquido y sólido (viscoelasticidad) [6].

El 10 de enero de 2025, la Universidad de Tokio y la Universidad de Kyushu anunciaron una investigación conjunta. Los resultados fueron publicados en la revista científica Nature Physics. Midiendo la viscosidad y elasticidad al deformar lentamente emulsiones de alta densidad con gotas de aceite de unos 0,5 μm de diámetro, coincidieron cuantitativamente con las predicciones teóricas [6]. Ten en cuenta que este tamaño de 0,5 μm es para el sistema experimental y es diferente al de las gotas de aceite de la mayonesa comercial (2-10 μm).

La investigación se centró en la "pérdida viscosa anómala", donde la viscosidad aumenta bruscamente cuando la deformación es muy lenta. Se mostró que esto está relacionado con las vibraciones de baja frecuencia (picos de bosón) vistas comúnmente en el vidrio, y se considera un paso hacia una comprensión unificada de los sólidos con estructuras desordenadas [6]. No significa que la mayonesa sea "vidrio", sino que su forma de desorden estructural es similar.

La comida en la cocina está conectada a problemas básicos de la materia. La curiosidad sobre cosas cercanas puede ser la entrada a la investigación.

6. Cómo comparar en el refrigerador las dos formas de mantener la forma

Hoy puedes hacer una observación en el refrigerador. Hazlo siempre con un adulto y usando una cuchara limpia [7].

Para ver el suero del yogur: toma yogur natural con una cuchara y mira el hueco que queda. Puede haber agua transparente en el hueco. En el mismo yogur, es posible que salga más agua después de agitarlo. Imagina cómo la red se contrae.

Para ver cómo fluye la mayonesa: toma un poco con una cuchara e inclínala lentamente. No fluirá inmediatamente; se moverá de manera pegajosa. Solo ves la dificultad para fluir, no el movimiento de las gotas de aceite. Se cree que esto está relacionado con las gotas apretadas y empujándose entre sí.

Después de observar, sirve con una cuchara limpia, devuélvelo al refrigerador y cómetelo pronto.

Fuentes

  1. Biblioteca Central Prefectural de Osaka, material para niños "Mayonesa" https://www.library.pref.osaka.jp/ (Explica la función emulsionante de la yema de huevo.)
  2. Tetra Pak, "Procesamiento de mayonesa de alta calidad" https://www.tetrapak.com/ja-jp/insights/cases-articles/high-quality-mayonnaise-processing (Proporciona proporciones de aceite y yema, y tamaño de gotas.)
  3. PMC, "Recent Developments in the Viscosity Modeling of Concentrated Monodisperse Emulsions" https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10528054 (Discute el contenido de gotas de aceite y valores teóricos de apilamiento de esferas.)
  4. KAKENHI Proyecto 17500550, Resumen de investigación https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-17500550 (Analiza la relación entre proporción de aceite y cambios de viscosidad.)
  5. Ministerio de Agricultura, Silvicultura y Pesca, Norma JAS para aderezos https://www.maff.go.jp/j/jas/jas_standard/attach/pdf/index-365.pdf (Define la norma japonesa sobre el porcentaje de aceite en mayonesa.)
  6. MyNavi News TECH+ (14 de enero de 2025) https://news.mynavi.jp/techplus/article/20250114-3106522/ (Presenta la investigación conjunta de las universidades de Tokio y Kyushu.)
  7. Meiji, "Conocimientos amables sobre la leche: Yogur" https://www.meiji.co.jp/meiji-shokuiku/know/lovable-milk/yogurt/eat/ (Explica la cuajada, el suero y la sinéresis.)
  8. Meiji, "Biblioteca del Yogur" https://www.meiji.co.jp/yogurtlibrary/laboratory/yogurt/02/01/ (Describe la coagulación de proteínas por ácido láctico y la textura resultante.)
  9. Virtual Labs (India), "Casein from Milk" https://biotech01.vlabs.ac.in/exp/casein-from-milk/theory.html (Explica el punto isoeléctrico de la caseína y la coagulación por ácido.)
  10. Universidad de Iwate, Resumen de tesis doctoral (Zhu, 2024) https://iwate-u.repo.nii.ac.jp/record/2000281/files/(abstract)ZHU-Wenrui-2024-A.pdf (Aborda la sinéresis en yogur bajo en grasa y el efecto de los EPS en la textura.)