Sustancias hidrófilas e hidrófobas

Al añadir sustancias orgánicas al agua, la interacción entre las moléculas de agua en el volumen de la solución es mayor que la interacción entre las moléculas de agua y las moléculas orgánicas, por lo que tienden a ser expulsadas del seno de la disolución hacia su superficie, disminuyendo la tensión superficial. En el caso de los iones provenientes de las sales inorgánicas, el proceso es el contrario. La interacción entre las moléculas de agua y los iones es mayor que entre las moléculas de agua entre sí, por lo que aumenta la tensión superficial de la solución. Este hecho como veremos más adelante es muy importante para que se produzca una buena separación de proteínas en el espumador. El agua de mar, al tener una elevada cantidad de sales minerales disueltas, presenta una tensión superficial mayor que el agua dulce, lo que hace que para una misma presión de salida de aire, las burbujas producidas sean de menor tamaño en agua salada que en agua dulce. El agua, cuya composición química es H 2 O como todos sabemos, tiene una particularidad que le hace ser tan especial: es polar. Esto significa que la carga eléctrica dentro de la molécula no es homogénea y se encuentra desplazada como se aprecia en la figura 1.
Las moléculas de agua van a tener una mayor afinidad hacia las sustancias polares, lo que facilita la disolución de las sales minerales, al disociarse éstas en iones positivos y negativos. Las diferentes moléculas presentes en el agua se pueden clasificar en hidrófilas e hidrófobas dependiendo de su polaridad. Las moléculas polares son hidrófilas como: los hidratos de carbono (azucares), etanol, etilénglicol, glicerina, algunas vitaminas (B6, B12, biotina, niacina) y la mayoría de compuestos inorgánicos. Las moléculas apolares son hidrófobas como las grasas, hidrocarburos y algunas vitaminas (A, D, E, K).
Sin embargo, las moléculas orgánicas más complejas como aminoácidos, proteínas, aldehídos, cetonas, ácidos grasos y detergentes presentan una parte hidrófoba y otra parte hidrófila como se aprecia en la figura 2.
En los aminoácidos y proteínas, el grupo ácido COOH es muy polar, mientras que los radicales alquilo R y R son apolares. La parte polar va tener una elevada afinidad hacia el agua y se denomina hidrófila y la parte apolar va a tener muy poca afinidad hacia el agua y se denomina hidrófoba. Este carácter mixto de estas moléculas hace muy útiles los espumadores de proteínas, pues la parte hidrófoba de la molécula se va a situar en la burbuja de aire y la parte hidrófila en el agua.