exposicion quimicaagroindustrial lipidos

LIPIDOS“ACEITES Y GRASAS”

VIVIANA PAOLA GALINDONATALIA MUÑOZ

ROBINSON MORALESLADY JULIANA GASCANOLFER GRANADOS

FABIAN LOBATON

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA Y ADMINISTRACION

2004

Presentado a: LUIS FERNANDO MEJIA Ing.

ESTUDIANTES QUIMICA AGROINDUSTRIAL

LIPIDOS "aceites y grasas" 2

Lipidos

Con funciones energeticas: acidos grasos y sus derivados acilcliceroles

Con funciones estructurales: fosfogliceridos,esfingolipidos

Con funciones multiples: terpenoides, esteroides, derivados del acido araquidonico y compuestos pirrolicos


ACIDOS GRASOS

Nombre Formula Punto de ebullicion(°c)

Acido acetico CH3-COOH 118

Acido propionico CH3-CH2-COOH 141

Acido butirico CH3- CH2-CH2-COOH 164

Agua H2O 100


ACIDOS GRASOS SATURADOS

FORMULA NOMBRE COMUN LOCLIZACION

CH3(CH2)10COOH ACIDO LAURICO Palmas, como el coco

CH3(CH2)12COOH ACIDO MIRISTICO

CH3(CH2)14COOH ACIDO PALMITICO leche

CH3(CH2)16COOH ACIDO ESTEARICO leche

CH3(CH2)18COOH ACIDO ARAQUIDICO


ACIDOS GRASOS INSATURADOS

FORMULA NOMBRE COMUN

CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Acido palmitoleico

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Acido oleico

CH3(CH2)4CH=CHCH 2CH=CH(CH2)7COOH Acido linoleico

CH3CH2CH=CHCH 2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Acido linolenico

CH3(CH2)4 (CH=CHCH2)3 CH=CH(CH2)3 COOH Acido araquidonico


PUNTOS DE FUSION Y SOLUBILIDAD

Tanto la solubilidad como los puntos de fusion, dependen del numero de atomos de la cadena hidrocarbonada

El grado de insaturacion y la dispocision cis o tras disminuira el punto de fusion de acidos grasos de igual numero de carbonos

Esteraico(saturado) 62°c Elaidico(insaturado, tras) 52°c Oleico(insaturado, cis) 14°c


ACILGLICEROLES


FOSFOGLICERIDOS


ASPECTOS NUTRICIONALES DE LOS ACEITES Y LAS GRASAS

Constituyen una fuente de energía de primer orden ya que proporcionan unas 9 Kcal./g, frente a las proteínas y los azucares que rinden sólo 4 Kcal./g.

Algunos alimentos ricos en grasa son fuentes de vitaminas liposolubles, y la ingestión de grasa mejora la absorción de estas vitaminas independientemente de su origen.

Las grasas so indispensables para lograr una dieta apetitosa y proporcionada y aportan ácidos grasos esenciales como el linoleico y linolénico.


METABOLISMO DE GRASAS Y ACEITES

En el tracto intestinal, los triglicéridos de la dieta se hidrolizan para dar 2-monoglicéridos y ácidos grasos libres. Estos productos de la digestión, junto con las sales biliares, forman después una estructura micelar que se desplaza hacia la membrana de la célula epitelial intestinal.

Si los ácidos grasos tenían una longitud de 10 ó menos átomos de carbono, como es el caso de los triglicéridos de longitud de cadena media, estos ácidos son transportados hasta el hígado donde son metabolizados.

Los triglicéridos con ácidos grasos de cadena larga de más de 10 átomos de carbono son transportados vía linfática. Estos triglicéridos, bien endógenos o procedentes de la dieta, se transportan en la sangre en forma de lipoproteínas.


El organismo puede construir ácidos grasos saturados y monoinsaturados modificando otros ácidos grasos o sintetizándolos a partir de azúcares o proteínas.

La grasa se moviliza del tejido adiposo a la sangre como ácidos grasos libres. Estos forman complejos con proteínas sanguíneas y se distribuye por todo el organismo.

La oxidación de ácidos grasos libres es una fuente de energía de primer orden para el organismo. Se ha demostrado que todas las grasas de la dieta poseen el mismo valor calórico.

El establecimiento de la vía de la β-oxidación a través del acetato, independientemente de si el ácido graso es saturado o no, y de si los enlaces dobles son cis o trans, explica esta equivalencia en el valor calórico.


ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES

Trabajos experimentales realizados en la década de los treinta en animales y humanos demostraron que los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga, el linoleico y el araquidónico, eran esenciales para el crecimiento, y el buen estado de la piel y el pelo.

El ácido araquidónico se considera esencial porque es un constituyente vital de las membranas y porque es precursor de un grupo de compuestos similares a hormonas denominadas prostaglandinas, tromboxanos y protaciclinas que son importantes en la regulación de una amplia diversidad de procesos fisiológicos.


De acuerdo con las Dosis Dietéticas Recomendadas, publicadas por el Consejo de Alimentos y Nutrición, la cantidad necesaria de ácido linoleico para prevenir deficiencias en ácidos grasos esenciales en muchas especies animales y también en el hombre es de 1-2% de las calorías totales de la dieta.

El comité sobre dieta y salud ha recomendado que la ingesta media de ácidos grasos poliinsaturados (principalmente el ácido linoléico) se mantenga cercad del 7% de las calorías y que la dosis individual no exceda del 10% debido a la falta de información sobre las consecuencias a largo plazo de dosis mayores


RIQUEZA DE GRASA EN LA DIETA

La reducción de grasa en la dieta puede ser beneficiosa en cuestiones de salud. Disminuir el nivel de grasa en la dieta de manera significativa requiere un mayor esmero en la selección de alimentos, en particular en la elección de carnes y productos lácteos.

Respecto a las grasas que se desecha, en las industrias de aceites comestibles que abastecen de grasas de fritura a las industrias de restauración saben que una cantidad considerable de esta grasa se desecha después de usada y de este modo no se consume. La estimación real de esta grasa que se descarta es importante ya que permite predecir la cantidad de grasa que aportan los alimentos procedentes de las industrias de restauración.


DIETA Y ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES

Las enfermedades cardiovasculares, entre las que se incluyen el infarto y la apoplejía, constituyen la principal causa de mortalidad.

La forma predominante de enfermedad cardiovascular es la enfermedad coronaria, denominada comúnmente ataque cardiaco. La arterioesclerosis, el bloqueo gradual de las arterias por depósito de lípidos, células musculares lisas y tejido conjuntivo, es la responsable de la mayor parte de las muertes producidas por enfermedades cardiovasculares.


•Historial familiar en enfermedades cardiovasculares

• Tabaco

• La hipertensión

• El nivel elevado de colesterol

• La obesidad

• La diabetes

• La inactividad física

• Estrés

Los estudios han demostrado que otros componentes distintos de los aceites y grasas (carbohidratos, proteínas, fibra y minerales de traza) también afectan a los niveles de lípidos en la sangre y en el desarrollo de la arterioesclerosis.


Se ha determinado que el colesterol sérico total se halla distribuido principalmente asociado a dos clases generales de lipoproteínas portadoras:

• Lipoproteína de baja densidad (LDL)

• Lipoproteína de lata densidad (HDL)

Un factor relacionado con el aumento de los niveles de colesterol-HDL es el ejercicio regular.

Mientras que la arterioesclerosis es un lento y progresivo estrechamiento de un arteria que reduce el flujo sanguíneo, el efecto que precipita un ataque cardiaco es la trombosis, la formación de un coágulo de sangre que puede alojarse en una arteria bloqueando su flujo.


Un reciente descubrimiento fue el de una proteína semejante a la LDL, denominada lipoproteína a (Lp(a)), cuyos niveles en plasma se supone correlacionados con lesiones arterioescleróticas y con alto riesgo trombótico.

DIETA Y CANCER

Entre los factores de riesgo identificados como contribuyentes potenciales al desarrollo de cáncer se incluyen:

• Tabaco

•Ciertos hábitos alimenticios

• La radiación

•La luz solar

• Ciertas ocupaciones peligrosas

• Algunos contaminantes del agua y el aire


En el hombre, las relaciones propuestas entre grasa y cáncer se basan en datos epidemiológicos. Los resultados para el cáncer de mama indican que la mortalidad en diferentes países se correlaciona con la ingesta de grasa total, independientemente de su origen animal o vegetal.

En el caso del cáncer de colon, la incidencia y mortalidad parece relacionarse no solo con la ingesta de grasa total, sino también con la de grasas de origen animal y/o colesterol.

Pero los mecanismos por los que la grasa de la dieta puede influir en la promoción tumoral no son claros.


Algunos estudios sugieren que la grasa puede favorecer el desarrollo de tumores intestinales estimulando la producción de ácidos biliares, algunos de los cuales pudieran actuar como promotores de la carcinogénesis.

Algunas evidencias epidemiológicas sugieren que la dieta rica en vitaminas antioxidantes, particularmente las vitaminas A, E y C son menos propensas a padecer ciertas formas de cáncer. La vitamina E se encuentra principalmente en productos oleosos de origen vegetal.


HIDROGENACIÓN DE ACEITES

• Proceso mediante el cual un aceite se convierte en grasa.

• Los ácidos grasos insaturados más comunes que se

encuentran combinadas con el glicerol tienen 1, 2 ó 3

enlaces dobles.

•No convierte solamente los ácidos grasos insaturados

en saturados, si no que también los convierte en su

posición cis en trans.


PROPIEDADES FISICAS Y FACTORES QUE AFECTAN LOS ACEITES Y GRASAS

FusiónEl punto de fusión de cada triglicérido esta determinado por las clases de ácidos grasos, que contiene la molécula, por el grado de insaturación y la longitud de la cadena

Para determinar el punto de fusión se utiliza la dilatometría

Si una mezcla contiene varios componentes de puntos de fusión diferentes, la fusión se produce en un elevado rango de temperatura.


Punto de solidificación

La temperatura a la cual solidifica un lípido es mucho mas baja que la temperatura a la cual funde, la deferencia entre las dos usualmente es grande.

Para solidificarse, las moléculas deben entrar primero en contacto, luego orientarse y después interaccionar hasta formar estructuras altamente ordenadas.


POLIFORMISMO DE LAS GRASAS

Los factores que determinan la forma polimorfica que debe adoptar un compuesto dado a la hora de cristalizar son:

la pureza. la temperatura. la velocidad de enfriamiento. la presencia de núcleos cristalinos. tipo de solventes.


Formas cristalinas monotropicas:

Cuando una es estable y la otra metaestable e independientemente de la temperatura de cambio la transformación tiene lugar solamente en la dirección de la forma mas estable.

Formas cristalinas enantiotropicas:

Cuando cada una tiene un rango definido de estabilidad. Cualquier modificación puede ser la estable y la transformación en el estado sólido puede ir en cualquier dirección, dependiendo de la temperatura. Las grasa naturales son invariablemente monotropicas


En general las grasas que contienen diversos tipos de moléculas ( manteca de cerdo) tienden a mantenerse en formas cristalinas de bajo punto de fusion, mientras que las grasas con con una menor variedad de tipos de moléculas (estearina de soya), evolucionan rápidamente hacia formas de un punto de fusión mayor.

La forma cristalina de una grasa tiene una marcada influencia sobre el punto de fusión y sobre el resultado en la aplicación final.


LAS CARACTERISTICAS FISICAS DE UN ACEITE O UNA GRASA DEPENDE DE:

• el grado de insaturación.

•la longitud de las cadenas hidrocarbonadas.

•Las formas isométricas de los ácidos grasos.

•Configuración molecular.

•Técnicas de procesado.


GRADO DE INSATURACION DE LOS ACIDOS GRASOS

Las grasas y aceites alimentarios están constituidos por moléculas de triglicéridos que contienen ácidos grasos saturados e insaturados.

Dependiendo del tipo de ácidos grasos que se combina en la molécula, los triglicéridos pueden clasificarse en: mono- di- trisaturados e insaturados.

El grado de insaturación de una grasa, esto es, el numero de enlaces dobles presentes, normalmente se expresa en términos de índice yodo de la grasa.


LONGITUD DE CADENA DE LOS ACIDOS GRASOS

A medida que aumenta la longitud de los ácidos grasos, el punto de fusión también aumenta. Asi, un ácido graso saturado de cadena corta, como el butírico,tendría un menor punto de fusión que un acido graso saturado de cadena mas larga.

Aceite coco = 90% de ácidos grasos saturados pero con alta proporción de ac. grasos cortos es un liquido claro, manteca de cerdo 37% de ac, grasos saturados pero longitudes mas largas es semisólidos a 26.7°C.


ISOMEROS DE LOS ACIDOS GRASOS

Para ácidos grasos saturados de una longitud dada, los saturados tienen puntos de fusión mas altos que los insaturados; pero esta generalización se complica a veces por la presencia de isómeros geométricos en los ácidos grados insaturados.

La presencia de isomeros en margarinas y grasas de repostería de origen vegetal es un elemento que contribuye sustancialmente al estado semisólido de estos productos


CONFIGURACION MOLECULAR DE LOS TRIACILGLICERIDOS

La configuración de los triacilgliceridos también pueden influir en las propiedades de una grasa o aceite.

Un triglicérido simple tiene un rango de fusión estrecho y una mezcla de triglicéridos, tendrá un rango de fusión amplio.

Una mezcla de numerosos triacilgliceridos tienen por lo común un punto de fusión menor que el que podria predecirse con el conocimiento de los puntos de fusion de los componentes individuales


PROCESADO DE LAS GRASAS Y LOS ACEITES

Las grasas y aceites alimentarios proceden de plantas oleaginosas y fuentes animales. Las grasas de origen animal se obtienen normalmente por fusión o calentamiento de tejidos animales que permiten separarlos de las proteínas y otros materiales presentes.Las grasas vegetales se obtienen extrayendo el aceite con solventes o exprimiendo la semilla oleaginosa mediante presión.Las grasas y aceites obtenidos tras la fundición se denominan aceites y grasas crudas. Contienen aun pequeñas cantidades de compuestos naturales que no son glicéridos que serán eliminados.


Cabe señalar no obstante que no todos los compuestos no glicéridos son materiales indeseables.Los tocoferoles desempeñan las importantes funciones de proteger al aceite de la oxidación y de aportar vitamina E.

DESGOMADOLos aceites crudos que poseen niveles relativamente altos de fosfátidos como el aceite de soya, pueden ser desgomados antes del refinado para eliminar la mayoría de estos compuestos.El proceso generalmente conlleva el tratamiento del aceite crudo con una cantidad limitada de agua para hidratar y conseguir separarlos por centrifugación


REFINADOEl proceso de refinado se realiza sobre aceites vegetales para reducir el contenido en ácidos grasos libres y para eliminar otras impurezas como fosfatidos, proteínas y substancias mucilaginosas.El tratamiento se ase con una solución alcalina produciendo así una importante reducción de los ácidos grasos libres a través de su conversión en jabones solubles en agua.

BLANQUEADOSe refiere al el proceso de eliminación de sustancias coloreadas para purificar aun mas las grasas y aceites.El método mas utilizado es por adsorción.El material mas utilizado es tierra o arcilla llamada bentonita.


DESODORIZACIONEs un proceso de destilación con vapor y a vació con el objeto de eliminar componentes que proporcionarían olores y sabores no deseados a los aceites y grasas.La desodorización se realiza al vació para facilitar la eliminación de sustancias volátiles evitando la hidrólisis no deseada de la grasa y para hacer un uso mas eficiente del vapor

FRACCIONAMIENTOconsiste en la separación, mediante algún método físico de dos o mas fracciones de un lípido. Este se efectúa mediante la acción de disolventes; el principio es un enfriamiento controlado y una separación de los cristales. La finalidad es obtener a partir de aceites de palma y soya productos como oleina estearina que son sustitutos de grasas mas costosas como la de cacao.


HIDROGENACIÓN

Consiste en la adición de hidrogeno a los dobles enlaces de los ácidos grasos.

Surge como necesidad:• Convertir aceites líquidos en grasas de consistencia semisólida o plásticas.• Incrementar la estabilidad térmica frente a la oxidación

-CH=CH + H2 -CH2-CH2-


INTERESTERIFICACIÓN

Se refiere al intercambio de radicales acilo entre un éster y un ácido(acidolisis), un éster y un alcohol(alcoholisis).Este proceso permite que los ácidos grasos sean reordenados o redistribuidos en la estructura del glicerol.No modifica el grado o el estado isomero de los ácidos grasos que se transfieren integros de una posición a otra.Ej: la manteca de cerdo, en su estado natural posee un rango térmico de fusión muy estrecho, que proporciona una consistencia no muy adecuada para el empleo en la cocina.Se aplica para mejorar la consistencia y utilidad de las grasas


TRANSESTERIFICACION

La finalidad es modificar los lípidos y así lograr las propiedades , físicas, químicas y de estabilidad deseadas en las grasas y los aceites empleados en la industria alimentaría.

Es el proceso que permite reagrupar los ácidos grasos de forma aleatoria; partiendo de una grasa con triglicéridos, ácidos grasos en forma especifica que se someten a calentamiento en presencia de un catalizador y se produce una ordenación de ácidos grasos al azar.

Ej:La manteca de cerdo: OPE (oleico, palmítico y esteárico);: obteniendo un mayor rango de fusión, catalizador: aleación entre Na y K o metoxilo sódico (CH3ONa)


EMULSIONES Y EMULSIFICADORES

Emulsión:Sistema que contienen 2 fases liquidas

inmiscibles, dispersas una en otra, en forma de

pequeñas gotas.

La fase constituida por pequeñas gotas se denomina

fase interna o dispersa y la matriz en la que están

disueltas se denomina fase externa o continua

Se utilizan las siguientes abreviaturas para indicar el

tipo de emulsión:•O/W : gotas finas de aceite en agua•W/O : gotas de agua en aceite


Grasa (fase discontinua)

Agua (fase continua)

Agua (fase discontinua) Grasa (fase continua)

LECHE

MANTEQUILLA

La formación de estas pequeñas gotas dispersas esta asociada a un incremento del área interfacial entre los dos líquidos, valor que aumenta exponencialmente a medida que disminuye el diámetro de la gotas.

Las emulsiones aceite/agua tienen un aspecto cremoso, mientras que las emulsiones agua/aceite parecen “grasas”.


FACTORES QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE LA EMULSION

•Formación de nata: Se produce bajo la fuerza de la gravedad entre las fases que tienen distinta densidad•Floculación o agregación: Una vez producida la floculación, los glóbulos grasos se mueven en conjunto y no como individuos; esta no implica ruptura de la película interfacial que rodea normalmente al glóbulo y por tanto no implica un cambio en el tamaño de los glóbulos originales.•Coalescencia: Implica ruptura de la película interfacial, el agrupamiento de los glóbulos y la reducción del área interfacial.


Emulgente Características Alimento procesado

Mono y digliceridos Emulsión de agua en aceite

Evita el endurecimiento

Previene la separación del aceite

Margarina

Pan

Manteca de cacahuate

Lecitina Controla la viscosidad y la hidratación

Evita que la grasa se pegue o manche al corte

Chocolate

margarina

oxiestearina

Esteres poliglicerol

Inhibidor de la cristalización Aceites para ensalada

Esteroil lactilado sodico (SSL)

Esteroil lactilado calcico (CSL)

Suavizante de masas, estabilizante pan

Tabla 1. Agentes emulgentes y sus características funcionales en los alimentos procesados


ADITIVOS Y ADYUVANTES EN EL PROCESADO DE ALIMENTOS

Aditivo Efecto

Tocoferoles Antioxidante, retarda el enranciamiento oxidativo

Caroteno (provitamina A)

Colorante, mejora el color del producto final

Metilsilicona Inhibe la tendencia a la oxidación y a la formación de espuma durante la fritura

Diacetilo Da olor y sabor a mantequilla a los aceites y grasas

Lecitina Secuestra agua para prevenir el enranciamiento lipolítico

Ácido cítrico Quelante de metales, inhibe la oxidación catalizada por metales

Tabla 2. Aditivos directos empleados en aceites y grasas


Adyuvante Efecto Modo de eliminación

Sosa Adyuvante de refinado Neutralización con ácidos

Carbón activo/arcilla (tierra de diatomeas)

Adyuvante de blanqueo

Filtración

Níquel Catalizador de la hidrogenación

Postblanqueo y filtración

Oxido sodico Catalizador de interesterificación

Agua o neutralización con ácidos, filtración y desodorización

Nitrógeno Eliminador de oxigeno Difusión

Tabla 3. Adyuvantes de procesado utilizados en la elaboración de grasas y aceites

...Continuación


PROPIEDADES FUNCIONALES DE ALGUNOS CUERPOS PROPIEDADES FUNCIONALES DE ALGUNOS CUERPOS GRASOS GRASOS

CONSISTENCIA

• Penetrometros

• Estrusadores (mide4n la presión de extrusión a través de un orificio)

INDICE DE DUREZA: % de sólidos / % de líquidos

La consistencia de un cuerpo graso también depende del tamaño, número y forma de las partículas sólidas, de la viscosidad de la fase líquida, del tamaño y número de gotitas de aguas o de burbujas de aire que pueden estar presentes; a su vez estos parámetros dependen de la velocidad de cristalización, agitación durante el enfriamiento, temperatura y duración de almacenamiento del producto final, etc.


DILATOMETRIA

Se basa en el hecho que el volumen específico de los lípidos aumenta durante la fusión.

La proporción de sólidos a temperatura T viene dada por la relación:

100* (BC/ AB+BC)


RANCIEDAD

Los diferentes tipos de grasas presentan grados variables de resistencia al deterioro; así la mayoría de los aceites vegetales se deterioran lentamente ,mientras que las grasas de origen animal se deterioran con mayor rapidez y los aceitas de origen marino, los cuales contienen una proporción relativamente alta de ácidos grasos muy insaturados combinados, se deterioran con tal rapidez que carecen de utilidad para finas comestibles a menos que se refinan e hidrogenen.

RANCIEDAD HIDROLITICA

La proporción de hidrólisis en presencia sólo de agua es insignificante, pero se acelera en presencia de enzimas y microorganismos.


RANCIEDAD OXIDATIVA

Este tipo es causada por la relación de aceites insaturados con el oxígeno y el que ocur5ra no depende de la presencia de impurezas o de humedad en el aceite; por consiguiente afecta a aceites puros y refinados.La oxidación de los aceites tiene lugar por medio de una reacción en cadena que es un tipo de reacción que se caracteriza por su extrema velocidad. Una reacción en cadena tiene lugar en tres etapas:

• Iniciación

• Propagación

• Terminación


PUNTO DE HUMO

Las grasas poseen temperaturas características de calentamiento por encima de las cuales ellas se descomponen (normalmente hacia los 200 º C).Se produce entonces humo, el glicerol se convierte en acroleína y la proporción de ácidos grasos libres aumenta.

ACEITE PUNTO DE HUMO º C

Maíz crudo 178

Maíz refinado 227

Oliva crudo 199

Soya crudo 181

Soya refinado 256


CRISTALIZACIÓN: Depende de la temperatura de solidificación, de la velocidad de enfriamiento (cristalización) o de calentamiento (fusión).). •POLIMORFISMO:: Diferentes formas de existir un triglicérido sólido.•GRAVEDAD ESPECIFICA•INDICE DE REFRACCIÓN•EMULSIONESCOLOIDES: Sistemas que contiene dos fases distintas una Dispersa y otra Continua.•AGENTES EMULSIFICANTES: Sustancia presente para que una emulsión sea estable. una emulsión sea estable.


USOS DE LOS EMULSIONANTES

Su uso, esta ligado a varios productos alimenticios como:

• Mayonesa

• Helados

• Crema para ensalada.

• Margarinas.


REACCIONES DE ACEITES Y GRASAS.

Lipólisis: Hidrólisis de los enlaces éster de los lípidos. producida por acción las enzimas o por el calentamiento en presencia de agua, liberándose los ácidos grasos libres. El enranciamiento hidrolítico se da gracias a la liberación de ácidos grasos de cadena corta.La lipólisis controlada y selectiva se utiliza en la manufactura de alimentos como:


Esta reacción es una de las principales que se producen durante la fritura,debido al gran contenido de agua del producto y a las temperaturas relativamente altas a las que se mantiene el aceite.

Además los ácidos grasos libres son mas susceptibles a la oxidación que los ácidos grasos que se encuentran esterificando al glicerol.

Autoxidación: Es un fenómeno caracterizado por un proceso de oxidación inducido por el aire a temperatura ambiente; siendo de gran interés para la industria alimentaría, ya que da lugar a la aparición de olores y sabores desagradables, causando disminución de la calidad nutricional y su vida útil.


REACCIONES DE OXIDACION


DESCOMPOSICION TERMICA

En el calentamiento de los alimentos, no solo los nutrientes experimentan reacciones de descomposición si no que también interacción entre si de formas extremadamente complejas dando lugar a un gran numero de compuestos

La oxidación lipídica (ácidos grasos saturados e insaturados) altas temperaturas implica reacciones termoliticas y de oxidación; tanto los ácidos grasos saturados a como los insaturados se descomponen cuando experimentan altas temperaturas en presencia de oxigeno.


Ácidos grasos, esteres y triacilgliceroles

Saturados Insaturados

Rx Termoliticas

Ácidos hidrocarburos Esteres de propenodiolcetonas

O2

(Ataque alfa, gama y beta)

Alcanos de cadena largaAldehídos, cetonas, latonas

Rx Termoliticas

O2

Productos dimeros y Volátiles de la autooxidacion

Dimeros cíclicos Y aciclicos

ESQUEMA GENERAL DE LA DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA DE LOS LIPIDOS


• La fritura tiene el mayor potencial para producir cambios químicos en la grasa, ya que el producto final contiene de un 5 a 40% del aceite absorbido

QUIMICA DE LA FRITURA


Durante la fritura se producen los siguientes compuestos:

Volátiles: Las reacciones de oxidación hace que se formen los hidroperóxidos, que se descomponen dando lugar a la aparición de aldehídos saturados e insaturados, cetonas, hidrocarburos, lactosas, alcoholes, ácidos y ésteres.

Compuestos polares no poliméricos de volatilidad moderada:Se producen según los patrones de oxidación que implica el radical alcoxi.

COMPORTAMIENTO DE LOS ACEITES DE LA FRITURA


• Ácidos y glicéridos diméricos y poliméricos: Se producen mediante la combinación de radicales libres a partir de reacciones térmicas y oxidativas

• Ácidos grasos libres: Se producen por la hidrólisis de los triacilgliceroles, estas reacciones en la fritura, aumentan la viscosidad , y en los ácidos, grasos libres el desarrollo de colores oscuros, disminución de tensión superficial y la tendencia del aceite a formar espuma en presencia de agua y calor


COMPORTAMIENTO DEL ALIMENTO EN LA FRITURA

El agua se va liberando continuamente del alimento en el aceite caliente, ocurriendo una destilación en corriente de vapor que arrastra los productos de oxidación volátiles del aceite,El agua liberada agita el aceite y acelera la hidrólisis, incrementando los ácidos grasos libres.

Los compuestos volátiles,pueden formarse en el alimento por si mismo o por la interacción entre el alimento y el aceite


Los alimentos adsorben cantidades variables de aceite en la freidora, lo que hace que se tenga que agregar aceite fresco continuamente.

Los alimentos liberan algunos de sus lípidos endógenos a la freidora, por lo que la estabilidad frente a la oxidación de la nueva mezcla puede ser distinta a la de la grasa de la fritura original

La presencia de alimentos hace que se oscurezca el aceite


MEDIDAS DE CONTROL

Económicamente es importante maximizar la vida útil del aceite, una buena practica tecnológica se basa en:

•Elección de aceite de fritura de buena calidad y estabilidad.uso de un equipo apropiado

•elección de la temperatura más baja posible

•Filtrado frecuente del aceite.

•Vaciado y limpieza frecuente del equipo

•Considerar el uso de antioxidantes

•frecuente análisis del aceite a lo largo de la fritura


PRODUCTOS ELABORADOS CON GRASA Y ACEITES

Aceites para ensaladas y aceites para cocina

Estos aceites se elaboran a partir de aceites vegetales

normalmente refinados, blanqueados, desodorizados y a

veces desencerados o ligeramente hidrogenados.

Los principales aceites vendidos de esta formaAceite De SojaAceite De MaízAceite De AlgodónAceite De CacahueteAceite De CanolaAceite De OlivaAceite De Cártamo


Grasas de repostería (Shortenings)

Son grasa que aportan una característica de suavidad o de terneza en los productos horneados.

Los Shortenings contienen normalmente un 30-50% de ácidos grasos poliinsaturados.

También se emplean en la elaboración de estos productos la manteca de cerdo y otras grasas animales, o mezclas de grasa animales y vegetales. Frecuentemente estas mezclas de grasa se hidrogenan en cierto grado para obtener características especificas


Mantecas duras

Las mantecas duras son grasas que exhiben una textura sólida, a temperatura ambiente o menores, pero que funden

rápidamente a la temperatura corporal (37ºC).

Pero la mayoría de las grasa y aceites deben sufrir procesos de modificación para alcanzar esta característica. Entre las fases mas comunes para lograr esta textura se incluyen una o varia de las siguientes Mezclado de aceitesInteresterificaciónCristalización fraccionadaHidrogenación


Margarina

Son alimentos grasos elaborados mezclando grasas y/o aceites con otros ingredientes. La margarina es una grasa de origen vegetal, elaborada con aceites de coco, palma, palmiste, girasol, maíz, soja…, que se somete a hidrogenación y endurecimiento para su mejor presentación comercial, pasando los ácidos grasos de ‘Cis’ a ‘Trans’, comportándose como grasas saturadas. El cambio de estructura de las grasas puede resultar peligroso para el organismo ya que los ‘trans’, lo mismo que las grasas saturadas de la mantequilla, son responsables de provocar un aumento de colesterol malo (LDL) y de disminuir el colesterol bueno (HDL).


Por tanto, si se consume margarina o productos elaborados con margarinas o aceites hidrogenados, pueden llegar a ser más perjudiciales que si se toma mantequilla, aunque la margarina tenga no colesterol.


MANTEQUILLA

Se obtiene a partir de la crema de leche entera, y su valor nutritivo se debe casi totalmente a su alto contenido graso (82%), ya que el otro componente importante es el agua y contiene unas pocas proteínas, glúcidos y minerales

Desde el punto de vista energético, el consumo de 50 g. de mantequilla permite a un adulto satisfacer el 15 por 100 de sus necesidades calóricas, del 20 al 50 de sus necesidades de vitamina A, y del 15 al 20 de sus necesidades de D. La mantequilla representa la principal fuente de vitamina A y D, y lo mismo puede decirse de la E. Contiene sales minerales como calcio, fósforo, sodio, potasio, magnesio, zinc, manganeso, hierro, cobre, flúor, yodo, cromo y selenio.


Su origen animal hace que las grasas saturadas supongan el 70 por 100, las monoinsaturadas el 36 por 100 y apenas tiene un 4% de poliinsaturadas, con 230 mg. de colesterol por 100 gramos, y 750 calorías por 100 gramos lo que aconseja que no la consuman las personas con arteriosclerosis, obesidad o hipertensión.


ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS DE GRASAS Y ACEITES

Las determinaciones que se describen a continuación son las que se emplean con mayor frecuencia para examinar los aceites y las grasas frente a su identificación y calidad.

•INDICE DE COLOR

•PRUEBA DE FRIO

•PUNTO E FUSION

•INDICE DE REFRACCION

•INDICE DE YODO

•ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN INDICE DE ACIDEZ

•ÍNDICE DE PERÓXIDO


Características organolépticas

Caracteres organolépticas son las cualidades de las sustancias grasas perceptibles directamente por los sentidos. Por lo tanto, su determinación es fundamentalmente subjetiva; no permitiendo establecer, en general, métodos concretos y definidos.

AspectoSe considerará de aspecto correcto cuando sometida la muestra de aceite, durante 24 horas, a una temperatura de 20°C +2°C se observe homogénea, limpia y transparente.


Olor y sabor.Serán los normales según el tipo de aceite, y con los aromas propios y característicos, sin que se advierta en ningún caso síntomas organolépticos de rancidez.ColorVariará del amarillo al verde.


PRUEBA DEL FRÍO

Este método mide la resistencia de la muestra a la cristalización mediante la aplicación de bajas temperaturas.Es aplicable a todos los aceites vegetales y animales refinados y secos

Los aceites para ensaladas deben ofrecer un punto frio aceptable de 5.5 horas, mientras que los aceites para mayonesa deben siempre estar por encima de este valor, ya que una cristalizacion de tales aceites provocaria una ruptura de la emulsion cuando el producto se almacene en un frigorifico


PUNTO DE FUSIÓN

El punto de fusión tiene que ver con la plasticidad y depende de las formas cristalinas (polimorfismo).Los puntos de fusión de los ácidos grasos, aumentan con la longitud de la cadena, y disminuyen con un aumento de la instauración.

El conocimiento de los puntos de fusión de las grasa animales, las mantecas vegetales y otras grasa transformadas y acondicionadas reviste especial importancia para determinar el uso que se le puede y debe darse a cada producto.


Por ejemplo los puntos de fusión de la grasas destinadas a confitería deben variar dentro de los márgenes mas bien reducidos en tanto que los puntos de fusión de las grasa destinados a freír y otros usos análogos admiten márgenes o rangos mas amplios

INDICE DE ACIDEZ

Se define como el número de miligramos de KOH que se requieren para neutralizar los ácidos grasos libres contenidos en un gramo de grasa.


IMPORTANCIA. La acidez de las sustancias grasas es muy variable. Generalmente las grasas frescas o recién preparadas no contienen ácidos grasos libres o si los contienen los tienen en muy pequeñas cantidades, al envejecer, especialmente sino han estado protegidos de la acción del aire y la luz su acidez crece lentamente al principio y con cierta rapidez después.

La acidez tiene importancia tanto para aceites comestibles como para los lubricantes, porque ni unos ni otros pueden contener ácidos grasos libres más allá de un límite dado. Se considera como impureza en las grasas


INDICE DE REFRACCIÓN

Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro distinto. E s una constante que depende del carácter y del estado de la sustancia analizada.En general los Indices de refracción de las sustancias grasas oscilan entre 1.4600 y 1.5000 a más o menos 15 o 20 grados centigrados. Como es una constante es importante tanto para identificar como para el análisis cuantitativo.


Además está relacionado con el peso molecular y la instauración. Es un índice rápidamente determinable y es muy útil para seguir un proceso de hidrogenación.El IR sirve para determinar el IY.Se ve afectado por la temperatura (al aumentar la temperatura baja el IR).

Los ácidos grasos libres también bajan el IR Para los aceites la determinación se hace a 25 grados centígrados, para las grasas parcialmente hidrogenadas a 40, para grasas hidrogenadas a 60 y para ceras a 80. Se pueden hacer las determinaciones a otras temperaturas pero se deben hacer las correcciones.


INDICE DE YODO

Medida de las instauraciones presentes en los Ac. Grasos que conforman un TRIGLICÉRIDO (dobles enlaces).Los Ac. Grasos no saturados son líquidos a temperatura ambiente.El IY está relacionado con el punto de fusión o dureza y densidad de la materia grasa.Y se define como los gramos de halógeno calculados en yodo que pueden fijar bajo ciertas condiciones 100 gramos de grasa.


IMPORTANCIA: El IY es una propiedad química relacionada con la insaturación, con el Índice de Refracción y con la densidad: (a mayor Índice de yodo, mayor Índice de refracción y mayor densidad).

Los aceites comestibles contienen buena cantidad de ácidos grasos insaturados, dando IY relativamente altos.Existe relación entre el grado de insaturación y el grado de enranciamiento, puesto que los glicéridos de ácidos grasos con 2 o 3 dobles enlaces son más sensibles a la oxidación.

La hidrogenación de la grasa baja el Índice de yodo. Su determinación es útil para caracterizar diferentes grasas, y para descubrir si están o no mezcladas.


ACEITE/ GRASA INDICE DE YODO

aceites de pescado, sardina, bacalao

Muy elevados pasan de los 120

aceites de oliva, almendras

Inferiores a 100

aceites de algodón, maíz

Valores intermedios

grasa vegetales 30-60

grasa animales Inferiores a 90

TABLA . Índice de yodo para algunas grasas


ÍNDICE DE PEROXIDO

Mide el grado de oxidación de los lípidos , pero no su estabilidad. Este valor es definido como los mili equivalentes de peroxido por Kg de grasa.

Es una medida de la formación de grupos peróxidos o hidroperóxidos que son los productos iniciales de la oxidación de lípidos.

Los aceites con alto índice de yodo, tendrán un índice de peroxido alto, al comienzo de la rancidez y aceites con bajo índice de yodo, tendrán un índice de peroxido bajo al inicio de la rancidez

+


Gracias...

Documents

exposicion quimicaagroindustrial lipidos