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ACEITES Y GRASASCOMESTIBLES

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ORIGENVEGETAL

Nuez de palma Semilla de algodón Semillas de maní Germen de maíz Fruto de olivo Capa fibrosa del fruto de la

palma Semilla de soya Semillas de girasol Canola

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ANIMAL

Grasa de cerdo Sebo comestible de

bovinos Grasa de res Grasa de leche Aceites marinos

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Cómo se utilizan en la industria de los alimentos?

Margarinas, mantequillas, mantecas, frituras, chocolates, repostería, panadería, cremas, salsas, mayonesas, helados, ensaladas.

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FRACCIÓN SAPONIFICABLE Triglicéridos Diglicéridos Monoglicéridos Ácidos grasos libres

FRACCIÓN INSAPONIFICABLE Esteroles Antioxidantes Pigmentos Vitaminas Fosfolípidos Otros: hidrocarburos, cetonas.

COMPOSICIÒN DE LOS LIPIDOS

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1. ACIDOS GRASOS

Son los componentes más abundantes de los lípidos.

No se encuentran en estado libre.

La presencia de ácidos grasos libres en los alimentos se utiliza como índice de una posible hidrólisis.

COMPOSICIÓN

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Cuando se combinan tres ácidos grasos con una molécula de glicerol, obtenemos un triglicérido.

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TRIGLICERIDO

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ACIDOS GRASOS SATURADOS

Los ácidos grasos saturados más abundantes son el palmítico (hexadecanoico, o C16:0) y el esteárico (octadecanoico, o C18:0).

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Poseen una o más enlaces dobles en su cadena según sean mono o poli insaturados respectivamente.

Son generalmente líquidos a temperatura ambiente.

ACIDOS GRASOS INSATURADOS

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Alimentos g AGM/100g alimento

Aceite de oliva 73,70Aceite de canola 58,90Almendras 32,16Maní 24,43Aguacate 9,61Aceitunas 7,89Sardinas en salsa de tomate 5,54Lomo de cerdo cocido 4,32Carne de res cocida 4,17Pollo cocido 2,66Trucha 1,75

Acido graso omega 9(18:1 n-9)

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Alimento Contenido de EPA+DHA en

100grs.

Sardina en aceite

3,3

Salmón 1-1,4

Trucha arcoiris 1

Atún en agua 0,74

Atún fresco 0,25-1,3

Aceite de Hígado de bacalao

0,21

Acido graso esencial omega 3(18:3 n-3)

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Acido graso esencial Omega 6

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PROCESOS DE EXTRACCIÓN DE ACEITES

Prensado Extracción por disolventes Una combinación de prensado y extracción por

disolventes.

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REFINACIÓN DE ACEITES

Las impurezas se eliminan para conseguir mejores propiedades organolépticas, liberándolos de fosfátidos, ácidos grasos libres, pigmentos y sustancias que produzcan mal olor y sabor.  

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FLUJOGRAMA PROCESO DE REFINACIÓN

Aceite crudo

Desgomado

Neutralización

Decoloración

Desodorización

Winterización

Aceite refinado

Hidrogenación

Sedimentación

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REFINACIÓN

Sin este proceso, los triglicéridos se alteran con mayor facilidad, adquieren sabores y olores desagradable.

Mayor susceptibilidad a la oxidación.

Formación de espumas durante el calentamiento.

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SEDIMENTACIÓN Y DESGOMADO

Elimina impurezas sólidas, fosfátidos y glicolípidos.

Se trata el aceite con agua o vapor de agua, (hidratación y precipitación de los fosfátidos) en tanques dotados de un agitador, a T de 70ºC.

Se centrífuga a gran velocidad, para separar fosfátidos (aceite desgomado).

De los fosfátidos deshidratados, se obtienen las lecitinas (alto valor comercial y se aplican por su carácter emulgente, en industrias de alimentos.)

22(Fuente Madrid Vicente, 1997)

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NEUTRALIZACIÓN Elimina AGL, reduce los MG y fosfátidos que quedan

después del desgomado.

Un aceite bien neutralizado contiene menos de 0.1% de AGL.

Neutralización química-Con disolución de NaOH a 65-85ºC y centrifugación.- Lavados con agua caliente.

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DECOLORACIÓN (BLANQUEO)

Los aceites son secados por calentamiento a vacío o mediante filtrado, antes de pasar a la decoloración.

  La cantidad de tierras adsorbentes (arcilla/sílice) depende

del color del aceite y del grado de decoloración  que se quiera. A veces se mezclan con carbón activado (5-10%).

El color de los aceites disminuye considerablemente durante la hidrogenación, debido a la desaparición de grupos cromóforos.

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DESODORIZACIÓN 

Con vacío, en columna a T de 150-160ºC, se pasa una corriente de vapor directo. Las sustancias volátiles son arrastradas, dejando el aceite libre de olores y con sabor suave.

El vapor que se utiliza debe estar desaireado, y el vacío debe ser muy elevado.

A veces se añaden secuestradores (esteres de ácido cítrico) , que impide acción catalítica de los iones metálicos. Se destruyen también los peróxidos.

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Columna en cotracorriente para desodorizaciónSoft Column de Alfa Laval

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WINTERIZACIÒN (HIBERNACIÓN) Separa sustancias con PF elevado (estearinas,

glicéridos muy saturados, ceras y esteroles) que provocan turbidez en el aceite a baja T.

Enfriamiento rápido con agua fría/equipos frigoríficos a 5ºC (24 horas), para cristalizar compuestos que queremos eliminar.

Estos sólidos (las “estearinas”) se separan de las “oleínas” por filtración o centrifugación.

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Proceso de Hidrogenación

ACEITE Gas HidrogenoCatalizador

Níquel, Platino, Paladio

Estos catalizadores vienen soportados en una base de sílice. Dosificación: 0.1% al peso.

El proceso se realiza en autoclave en las siguientes condiciones:

P: 5bar

T: 110-210°C

H3CCOOH

CH2

CH2

CH2CH2

CH2

CH2

CH CH CH CH

CH2CH2

H H

CH2

Reacción:

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INTERESTERIFICACIÓN

Cambio de posición de AG dentro de la molécula del TG. (Varia sus propiedades de cristalización , mantiene propiedades nutricionales).

Tecnología para producir grasas con cero TRANS. (Mantiene configuración CIS natural).

. Se mantiene el IY.

No hay cambios de los AGE.

En el proceso se mezclan grasas en un ambiente de Nitrógeno a T por debajo de 100 ºC usando catalizadores como metóxido de sodio.

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DIAGRAMA DEL PROCESO DE LA INDUSTRIA DE GRASAS Y ACEITES

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REACCIONES INVOLUCRADAS EN EL DETERIORO DE LAS GRASAS

HIDRÓLISIS ENRANCIAMIENTO POLIMERIZACIÓN ISOMERIZACIÓN

Generalmente ocurren en: Enlace “éster” y en “insaturaciones de los AG”.

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ACIDO GRASO

ACIDO GRASO

ACIDO GRASO

+ H2O

ACIDO GRASO

ACIDO GRASO

ACIDO GRASO

OH

OH

OH

+

Hidrólisis

Calor, lipasas, o microorganismos

Ruptura de enlace éster : produce MG, DG y AGL, metilcetonas y lactonas.

Disminuye calidad fisicoquímica. Aumenta grado de acidez, incidiendo en el olor y sabor. Disminuye punto de humo.

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Modifica propiedades organolépticas. Pérdida de calidad.

Disminuye su valor nutritivo: (destruye AGE (linoléico y linolénico), y afecta vitaminas con estructuras insaturadas (vitamina A).

ENRANCIAMIENTOOxidativo o auto oxidación (LENTA)

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Oxidación

+ O2

aire, calor, tiempo, luz,…….

R C C C

H H H

H

H R C C C

H H H

H

H

O O

Disminuye en presencia de antioxidantes, naturales y/o sintéticos:

Tocoferoles y vitamina E (naturales) y otros artificiales derivados del ácido gálico y del anisol (BHA, BHT, TBHQ).

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Alteración de tipo enzimático (lipoxidasas), presentes en algunos vegetales y en ciertas carnes de animales.

Cataliza la oxidación de AGI específicos (sistema 1,4-pentadieno cis-cis, como los ácidos linoléico, linolénico y araquidónico).

Se inicia el proceso con la formación de R* en presencia de O2.

Oxidación por lipoxidasas

La presencia de R*que se combinan entre sí o con los ácidos grasos forman polímeros lineales (con

diferente grado de longitud y ramificación) o cíclicos (sobre todo en presencia de dobles enlaces).

Compuestos con mayor PM, por lo que tienden a aumentar la viscosidad del aceite, formar espuma y capa de consistencia plástica en la superficie del aceite y en el recipiente. 

POLIMERIZACIÓN

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La isomerización cis-trans, especialmente en el ácido linoléico es uno de los parámetros más sensibles para detectar cambios químicos resultantes de condiciones de elaboración severas.

Altos contenidos de AGI en un aceite evitan la formación de isómeros trans a temperaturas controladas.

ISOMERIZACIÓN

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CARACTERIZACIÓN Y ANÁLISIS DE MATERIAS GRASAS

Identificar atributos físicos y químicos

Control de criterios de calidad, pureza, adulteraciones y falsificaciones

Caracterizar su calidad frente a las normas

Caracterizar valor nutricional.

Control de procesos tecnológicos.

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CONTROL CALIDAD DE LOS ACEITES

ANALISIS FISICO

ANALISIS QUIMICO

ANALISIS ORGANOLEPTICO

OLOR, COLOR , SABOR, APARIENCIA

PESO ESPECIFICO,REFRACCIÒN,

PUNTO DE FUSION

INDICE DE YODOINDICE DE PEROXIDO

INDICE DE ACIDEZINDICE DE SAPONIFICACION

INSAPONIFICABLE

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MÉTODOS CLÁSICOS DE ANÁLISIS (Métodos Oficiales)

Métodos de “IDENTIFICACIÓN”

Punto de fusión Punto de humo Prueba de frío Densidad Índice de refracción Índice de yodo Índice de Saponificación Material insaponificable

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MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN

Punto de humo

Prueba de frio

Punto de fusión

Determinan que tipos de aceites pueden ser utilizados para procesos donde se utilizan temperaturas altas.

Determina la temperatura a la cual se encuentran en equilibrio las fases sólida y líquida, a 1 atmósfera de presión.

Control de hidrogenación, ya que existe una correlación bastante buena entre esta y la consistencia de la grasa plastificada.

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DENSIDAD O GRAVEDAD ESPECÍFICA

No varía mucho para aceite puro y fresco.

Promedio : Menor que 1. Se determina con picnómetro a 25 °C , si la grasa es

líquida. Si la muestra es sólida se funde a 40 °C o 60 °C.

Aumenta cuando aumenta el PM de los AGI y desciende cuando aumenta la temperatura.

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ÍNDICE DE REFRACCIÓN

Se mide con refractómetro de ABBE

T = 25 °C para aceites T = 40 °C grasa parcialmente hidrogenadas T = 60 °C grasas hidrogenadas T = 80 °C Ceras

Aumenta a medida que aumenta la temperatura.

Valor promedio para grasas y aceites: 1.4400-1.4800

El índice de refracción aumenta a medida que aumenta el PM de los AG.

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ÍNDICE DE YODO Mide el grado de insaturación (dobles enlaces no conjugados)

Se aprovecha la capacidad de adición que tienen los halógenos sobre los dobles enlaces, bajo condiciones específicas.

Orden de reactividad: Cl > Br > I

METODOS: Reactivo de Wijs Mezclas Interhalógenos con baja Reactivo de Hannus reactividad y alta selectividad.

Propiedad química relacionada con el índice de refracción. Determina si las grasas o aceites están combinados con otros

aceites.

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ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN Se define: mg de KOH necesarios para saponificar 1 g

de grasa

Saponificar: hacer reaccionar una sustancia alcalina con una grasa para formar un jabón.

El Índice de Saponificación es 1/ PM de los ácidos grasos

Ac. Butírico 4 C 556.6 Ac. Laúrico 12 C 263.4 Ac. Palmítico 16 C 208.5 Ac. Esteárico 18 C 188.5

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CH

H

O

CH O

CH O

H

CH

H

OH

CH OH

CH OH

H

C

O

C

O

C

O

3NaOHCalor

NaOOC

NaOOC

NaOOC

Triglicérido Glicerol Jabón

Reacción:

ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN

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MATERIAL INSAPONIFICABLESe determina saponificando la grasa y separando el insaponificable con éter.

CONTENIDO INSAPONIFICABLE DE GRASAS Y ACEITESACEITE O GRASA M. INSAPONIFICABLE %

Manteca de cacao 0.2 – 1.0 Coco < 0.5

Bacalao 3.3 – 4.7 Hígado de tiburón 13.0 – 20.0

Oliva 0.7 – 1.1 Palma 0.3 – 1.0Maíz 0.8 – 2.0

Semillas de algodón < 1.5Cacahuetes 0.2 – 0.8

Manteca de cerdo < 0.8Semillas de mostaza 0.7 – 1.5

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ADULTERACIONES MÁS FRECUENTES

Adición de aceites de pescado a aceites vegetales. Adición de aceite de algodón y ajonjolí a otros aceites. Mezclas de aceites saturados en insaturados. Reutilización de aceites.

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LOS MÉTODOS CLÁSICOS DE ANÁLISIS (Métodos Oficiales)

Métodos de determinación de “CALIDAD”

Características organolépticas

Índice de Acidez

Prueba de rancidez

Índice de peróxido

Material insaponificable

Humedad

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Características organolépticas

Olor, color, textura característicos del producto.

Cada aceite presenta olor característico al producto del cual fue extraído.

Parámetros iníciales para determinar si el producto se acepta o rechaza o si debe realizarse análisis más profundos.

Métodos de análisis implementados y certificados en las industrias de aceites y grasas.

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ÍNDICE DE ACIDEZ

Se define : mg de KOH necesarios para neutralizar los ácidos grasos libres contenidos en 1.0 g de grasa o aceite.

El resultado se expresa en ácido oleico.

Según la norma Icontec 218, la acidez libre mide el grado de descomposición lipolítica de los GLICERIDOS (hidrólisis enzimática, tratamiento químico, acción bacteriana).

Tamaño Muestra: 50g: Muestra con % acidez < 0.2% 25g: Muestra con % acidez (0.2-1%)

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REACCIÓN O PRUEBA DE KREIS“DETERMINACIÓN DE RANCIDEZ”

Método comercial para detectar la rancidez.

Su principio se basa en una reacción entre la floroglucina y aldehído epihidrico presente en la grasa.

Se produce un color intenso el cual indica el grado de rancidez de la grasa (comparado frente a una muestra estándar).

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RANCIDEZ

1. Hidrolítica

2. Oxidativa

3. Cetónica

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RANCIDEZ 1. Hidrólitica: lipasas

TAG AG Acidez libre

Temperatura (37 – 45ºC) Depende Luz

Humedad

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RANCIDEZ

2. Oxidativa: AGI peróxidosAGI > velocidad de Oxidación

Es necesaria la presencia de O2

Temperatura (37 – 45ºC) Luz

Depende HumedadPresencia de

metales

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RANCIDEZ

3. Cetónica: AGS CO2

TemperaturaDepende Humedad

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Conservación

• Temperatura : < 15 ºC

• Hermeticidad

• Recipientes opacos

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ACCIÓN DEL CALOR

1º Pérdida del agua de constitución2º Emulsión3º Hidrólisis en ácido graso y glicerol

ACROLEÍNA

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PUNTO DE HUMO

Es la Tº en la cual se desarrolla la Acroleína

Depende de la composición química

Manteca 100 ºC: evaporación agua120 ºC: cambio color “m. dorada”130 ºC: “manteca negra”

Punto de humo: 130 – 135 ºC

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FRITURAS

Cocción por calor seco por intermedio de

un cuerpo graso

Alcanza temperaturas de cocción de entre

145 ºC y 180 ºC

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TIPOS DE FRITURA

1. Medianamente caliente: 145 – 150 ºC

2. Caliente: 155 – 160 ºC

3. Muy Caliente: 180 ºC

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TIPOS DE FRITURA1. Medianamente caliente:

Trozos alimentos gruesos.> tiempo de cocción Cocción total con tostación y desecación

2. Caliente: Trozos alimentos delgados.Tiempo de cocción intermediaCocción total con tostación y desecación

3. Muy Caliente: Trozos alimentos pequeños.< tiempo de cocción Tostación y desecación rápida

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ÍNDICE DE PERÓXIDO Determina las sustancias capaces de oxidar el KI I metálico

El principal desarrollo de la Rancidez es llevado a cabo por oxidación Atmosférica (autoxidación).

Esta es acelerada por exposición al calor y a la luz, por la humedad y trazas de metales (Cu, Ni, Fe).

El O2 es tomado por la grasa Hidroperóxidos.

A mayor grado de Insaturación ( mayor IY), mayor posibilidad de RANCIDEZ

Índice de peróxido hasta 5 Aceite fresco Índice de peróxido en fábrica 0 peróxido