Oleaginosas L. Goetschel

Aspectos generales

Las oleaginosas más utilizadas para la obtención de aceites es:

- Oliva (Olea europea): fruto

- Soya (Glycene soja)

- Cacahuate (Arachis hyogaea)

- Girasol( Helanthus annuus)

- Canola o Colza (Brasscia napus)- ácido erúcico (C22) : 0,5-2%

- Algodón (Gossypium herbaceum)

- Cártamo (Carthamus tinctorius)

Otras fuentes de aceites

Germen de maiz

Salvado y germen de arroz

Fruto y semilla de palma

Cacao

Coco

Aceites no comestibles

Semilla de lino (linaza)

Ricino

Composición

Varía mucho entre la aceituna y las semillas oleaginosas

La aceituna tiene mucha agua y poca proteína

Las semillas oleaginosas tienen alta cantidad de proteínas.

El contenido de carbohidratos varía , pero es más elevado en la semilla

Composición

Fruto o semilla

Hum Pro Gra Fibra Cenizas

Aceituna 50 1,5 22 6 1,5

Soya 8 40 18 4 5

Girasol 8 13 24 27 3

Coco 45 2 28 15 1,5

Palmiste 10 8 47 6 2

Cacao 10 12 50 10 3

Componentes de las grasas

Glicéridos (mono, di y tri) : 95-98%

Acidos grasos libres: 0,1-3%

Fosfátidos : 0,1-3%

Insaponificable (alcoholes, esteroles, HC) : 0,2- 2%

Principales ácidos grasos

Características

Si existe mayor proporción de AGI : líquido – aceite (menos de 20% AGS): aceites vegetales de oliva, girasol, soya.

Mayor proporción de AGS (30-80%) : sólido- grasa : sebos y mantecas animales, cacao y palmiste

Aceites secantes: acido linolénico : linaza(50%)

Coco y palma: abundante ácido láurico (C12) : saturadas y estables – jabones.

Indice P (ejemplos reales)

Aceite de soya : Gustadina Light : 7 (obs. Etiqueta con insinuación de bajar de peso)

El cocinero – soya y oleina de palma : 3,67 – se solidificó la tercera parte.

Oliva : 6,14 La Favorita de Soya : 6 – se solidifica un poco en refrig. Alesol : 1,8 (palma), 2,5 (oleina de palma-soya) Girasol : 6 Canola Wesson: 12 Canola con omega 3 (890mg/14ml): 13,89 Maíz : 5,66 Girasol – oliva : 6 Favorita con DHA: soya – palma : 3,84

Indice P (ejemplos reales)

Margarinas : - Miraflores : P : 1,25 (aceites vegetales , agua , aceite

de soya ) : grasa 65% - agua 35% - 80 Kcal / 14 g (LGT)

- Regia : P: 1,2 (aceite de palma, estearina de palma, aceite soya, aceite de palmiste) , grasa 78% - Kcal : 110 /14 g (LGT)

- Bonella : 0,8 - Bonella : P : 1 (aceites vegetales hidrogenados,

interesterif.) grasa 71% , Kcal : 90 /14g (LGT) - Bonella ligth : P: 1 (aceite vegetal refinado ,

hidrogenado, interest.) los mismos ingredientes , grasa 57% , Kcal : 70 /14g (LGT)

- Klar : P 1,2 (aceites vegetales palma soya y palmiste) , grasa 79% , Kcal : 100 /14 g (LGT)

- Margarina Girasol : P

Distribución de AG en la glicerina

Las grasas naturales son mezclas complejas de glicéridos

Pueden existir diferentes sustituyentes en cada C (1,2,3)

Se nombran con las iniciales ◦ PPP : tripalmitina

◦ PLO : palmitil,linoleil,oleil

◦ OLL oleil-linoleil, linoleil glicérido

Generalmente 1 y 3: palmítico y esteárico y mas de 18C

Posición 2: ácidos de 18C no saturados

Las grasas son mezclas de TG , ej : Cacahuate (20%AGS):

SSS (1), SIS (10), SSI (1) , ISI (1), SII (42), III (45)

Fosfolípidos

En grasas vegetales : fosfoglicéridos: Lecitina, cefalina , fosfatidil inositol

◦ Lipofílicos y polares : buenos emulgentes

◦ Se obtienen principalmente de la Soya

◦ Son inestables y se oxidan y enrancian, por lo que se separan en el proceso

Residuo insaponificable

Conjunto heterogéneo de sustancias (hidrocarburos, alcoholes de cadena larga, esteroles, carotenoides, tocoferoles)

Su composición es característica de cada grasa y puede utilizarse para detectar adulteración y mezclas.

En esta fracción se encuentran los antioxidantes como el Tocoferol

Valor nutricional

AGE : precursores de prostaglandinas

AGI : hipocolesterolémicos, bajan incidencia de aterosclerosis. Esquimales alto consumo de EPA y DHA (omega 3- pescados ) baja incidencia de infartos.

Recomendable : oliva, germen de maíz, girasol

No recomendable : AGS

Omega 3 y Omega 6

Tocoferoles

El tocoferol con actividad biológica más potente es el alfa tocoferol (vitamina E)

También existen otros como el beta, gama, delta

La vitamina E es abundante en los aceites de germen y soya.

Es un excelente “antioxidante” para el organismo y para el mismo aceite (mejor delta-1% de la actividad vitamínica del alfa).

Efectos : retrasa el envejecimiento, protege el sistema cardio circulatorio, reduce la incidencia de algunos tipos de cáncer.

Vitamina E

Características físico químicas

Punto de fusión y solidificación : Depende de la proporción de AGS,

distribución entre los 3 de la glicerina (más alto si la prop. De un solo glicérido es mayor) y forma de cristalización (difiere según el aceite-alfa, beta, beta’: 54,64 y 73°C)

Formas trans : pf más alto P. solidificación más bajo que PF , se

requiere mayor enfriamiento para formar microcristales

Las formas cristalinas de las grasas se transforman y se pueden favorecer mediante “atemperado” , por ej. El chocolate

El p.solidificación no es uno solo sino un intervalo de T en el que se van solidificando los a.grasos

Características físico - químicas

Indice Calidad Medida

Concepto

De Iodo Insaturación Gramos de I2 absorbidos por g de grasa

De refracción Insaturación Correlación con índice de iodo

De saponificación Prop. De grupos éster/ g grasa (longitud a.grasos)

mg de KOH necesarios para saponificar 1 g de grasa

Título Grado de saturación de los AG

Punto de fusión de la mezcla de los AG constituyentes

T° formación de humos y T de inflamación

Calidad para la fritura

Medida termométrica

índice de peróxido

Grado de oxidación

Reacción con yoduro y valoración de la formación de Iodo/g grasa

De RM AG volátiles (menos de 12C)

Destilación con vapor de agua

Semillas Oleaginosas

Semillas oleaginosas y sus aceites

Más importantes: ◦Soya : forraje y semilla - aceite

◦Maní: aceite y alimento preparado

◦Algodón : fibra y semilla descascarada- aceite

◦ Lino : fibra , semilla : aceite de linaza – barniz secante para las pinturas

Composición

Fruto o semilla

Hum Pro Gra Fibra Cenizas

Soya 8 40 18 4 5

Maní (cacahuate)

12 27 42 2 2

Algodón 7 36 23 5 7

Lino 45 2 28 15 1,5

Componentes de las Oleaginosas

La soya tiene más proteínas y menos aceite

Maní alto nivel de aceite (40%) de proteínas, poca fibra y ceniza

Las semillas son buenas fuentes de vitaminas grupo B , pero ◦ Soya deficitaria en : B1,B2,B3.

◦ Maní : elevado nivel de niacina y ácido pantoténico

◦ Almendra de la semilla de algodón : rica en B1yB2.

Componentes tóxicos o contaminantes

Gosipol : en el algodón 0,4-1,2% en la semilla y 0,05% en el aceite sin refinar – tóxico y disminuye el VB de las proteínas por reaccionar con la lisina.

Soya cruda : bajo nivel nutritivo por Inhibidor de tripsina , inhibe la digestibilidad , requiere tratamiento con calor – indicador : Ureasa (harina sobre sustrato de urea – medir NH3 formado)

Otras leguminosas : hemaglutininas o lectinas.

Aflatoxinas (Aspergillus flavus) : intoxicaciones (500 ug /Kg), cáncer de hígado (1-20 ug/Kg)

Procesos industriales : Aspectos Químicos

Los aceites vegetales pasan por varios procesos industriales:

- Extracción

- Refinado

- Hidrogenación

Procesos industriales : Aspectos Químicos

Extracción : 1. Prensado : Mayor rendimiento al aplicar

grandes presiones (prensas de tornillo-expellers) 2.500 Kg/cm2, harina residual 2-4% de aceite. Eleva la T° - alteraciones

2. Extracción con Disolventes : Instalaciones costosas para evitar pérdidas de solventes que son muy volátiles. Semillas se escaldan y laminan – aumentar la superficie de contacto. Solventes más utilizados : hexano y heptano.

Harina desengrasada: turtó o Torta

Procesos industriales : Aspectos Químicos

Refinación o Purificación: Permite eliminar sustancias en suspensión, fosfátidos, AGL , materias colorantes , sustancias que comunican mal olor y sabor. 1. Neutralización : Desadificar el aceite con

soluciones de NaOH, pérdidas por saponificación o por destilación al vacío.

2. Decoloración: Mediante agitación con tierra adsorbente- arcilla natural activada – eliminan Clorofila y otros colorantes. Más utilizada : Bentonita (silicato de Al)

3. Desgomado: Tratar el aceite con agua o vapor para eliminar fosfátidos y glicolípidos. Residuo : fosfátidos y otras sustancias : Lecitina de soya.

4. Desodorización : Al vacío se calienta el aceite a 150-160°C y se pasa una corriene de vapor que arrastra las sustancias volátiles. (3-4 horas)

Procesos industriales : Aspectos Químicos

Transesterificación Al calentar una grasa natural con un catalizador se reordena al azar. Ej. Pal-ol-pal pal-ol – pal + pal-pal-ol + pal-pal-pal + ol-ol-pal. Proceso realizado entre 50 y 100°C Catalizador : Metoxilato sódico . Aplicaciones: - Obtener grasas plásticas no cristalizables - Desdoblamiento de la manteca de cerdo en grasa

sólida y aceite - Obtención de margarinas con p.f. especiales.

Procesos industriales : Aspectos Químicos

Hidrogenación Saturación de AGI para elevar el punto de

fusión. Disminución del Índice de Iodo. Producción de MARGARINAS Aceites más utilizados: soya, colza y pescado Catalizador- Niquel :500 g/Tm (Pt y Pd) Se realiza a T y Presión elevadas. Al calentar una grasa natural con un catalizador

se reordena al azar Se forman también isómeros Trans Primero se hidrogenan los aceites más

insaturados y se baja el índice de yodo y de refracción

Alteraciones de las Grasas

Los aceites y grasas pueden sufrir alteraciones que afectan su calidad :

- Hidrólisis enzimatica

- Enranciamiento químico oxidativo

- Isomerizaciones y polimerizaciones

Alteraciones Enzimaticas

a) Lipasas y fosfolipasas .- Existen en las semillas con la finalidad de digerir las grasas durante la germinacion. Se liberan y actuan al triturar las semillas.

Su accion aumenta con la T Se producen AGL: - Menos de 12 C : sabores desagradables - Más de 12 C : Si son insaturados-

enranciamiento Se debe evitar su acción en la semilla , ya que 1% de AGL baja 70°C la T de formación de humos. Fosfolipasa A2 (veneno de serpiente) – hidroliza la lecitina- lisolecitina : hemolítica

Alteraciones enzimáticas

b) Lipoxidasas y peroxidasas Catalizan formación de peroxidos a partir de los

C insaturados de los AGI por el O2: sabores y olores desagradables y desaparición de los AGE.

Disminuyen el color por el ataque a los carotenoides.

Destrucción de vitaminas Disminuyen el VB de las proteínas suministradas

conjuntamente por rxn con SH2 y NH2 de aa. Son abundantes en la soya, germen de arroz y

maiz “enranciamiento enzimático” , requieren escaldado.

Enranciamiento Químico

Aceites y grasas procesados : enranciamiento o auto oxidación por acción del oxígeno.

Sabor y olor desagradable y compuestos nocivos

Primera fase: O2 dobles enlaces Luz y calor favorecen enranciamiento: E de un

fotón forma un radical peróxido y luego se produce la rxn en cadena.

Se detiene cuando se unen dos radicales y forman hidroperóxidos, dímeros y peróxidos R-O-O-R (no dan sabor a rancio)

Existen activadores como la Clorofila La oxidación es más lenta cuando hay un solo

doble enlace : ác. Oleico

Peroxidación de las Acidos Grasos Poliinsaturados (AGPI)

Reacción en cadena

Enranciamiento Químico

Segunda fase: O2 dobles enlaces Luz y calor favorecen enranciamiento: E de

un fotón forma un radical peróxido y luego se produce la rxn en cadena. Se forman : aldehidos, cetonas, etc ( sabor y aroma desagradable)

Se detiene cuando se unen dos radicales y forman hidroperóxidos, dímeros y peróxidos R-O-O-R

Los metales pesados (Fe, Cu), facilitan la transferencia de E luminosa y catalizan el enranciamiento.

Efectos nocivos de las grasas oxidadas

Los peróxidos son tóxicos : - Los hidroperóxidos del ácido linoleico son

los mas tóxicos Alteran las vitaminas y la Hb, inhiben algunas

enzimas, oxidan los grupos –SH, pueden ser mutagénicos, pueden producir lesiones patológicas en el aparato digestivo y sensibilizar la acción de agentes cancerígenos.

Al alterar las proteínas disminuyen su VB (ej. Harina de pescado)

Pueden oxidar los AGE – síntomas carenciales

Grasas rancias en experimentos con animales

Grasas con alto contenido de peróxidos:

- Pérdida de apetito

- Pérdida de peso

- Alteraciones en diferentes órganos

- Muerte

- Acumulación en tejidos grasos y son nocivos para las membranas celulares

Disminuye su concentración con Vitamina CyE, cisteína y otros reductores

Reversión del aroma

En la soya aparecen al envejecer aromas extraños, sin que se formen peróxidos, se llama “reversión del aroma” (aroma a paja, pescado, mantequilla rancia, etc)

No se produce en aceites de oliva, maíz, algodón.

Se producen más de 50 componentes : aldehidos, ácidos, cetoácidos, diaceitlo, pentanodiona, pentil furano.

La fritura : polimerización térmica

Grasas sometidas a T° elevada por largo tiempo : polimerización entre enlaces dobles de glicéridos distintos , enlaces entre las de un mismo glicérido, ciclación en la misma cadena.

Las grasas polimerizadas y cicladas son tóxicas : impiden el crecimiento- muerte en ratas , inhiben la acción de vitaminas y bajan el VB de las proteínas

Fritura : aceite se calienta (175-190°C), se hidrolizan con el agua: ácidos grasos – polimerizaciones, rupturas moleculares y oxidaciones, glicerina- acroleína (propenal) de olor irritante.

Aumenta la viscosidad, pardeamiento, cambios de sabor, mayor acidez, mayor formación de humos, baja índice de I2 – Si se frie 5-6 h: máximo 180°C.

Los Antioxidantes

Impiden o retardan el enracimiento en las primeras fases.

Son compuestos polifenólicos, liposolubles, no deben ser tóxicos ni comunicar sabores extraños.

Vitamina E (tocoferol) , muy potente : 1:1000 moléculas de lípidos. Antioxidante de la fase lipídica. T-OH + ROO. TO + ROOH

TO + ROO. Productos inactivos

Vitamina C (ácido ascórbico). Antioxidante de la fase acuosa.

Tocoferol + peroxilo tocoperoxilo + AG

Tocoferoles : Se obtienen al añadir aceite de germen de trigo, el residuo insaponificable del aceite de maíz, algodón, soya.

Estructuras: alfa tocoferol

Antioxidanes sintéticos

Compuestos fenólicos de varios tipos, solubles en grasas, insolubles en agua

Galatos (esteres del ácido gálico- propilo, octilo y laurilo)

Fenoles sustituidos ◦ BHA (butilhidroxianisol)

◦ BHT (butiilhidroxitolueno)

◦ TBHQ (diterbutilhidroquinona)

Antioxidantes sintéticos

Universidad Nacional Abierta y a Distancia http://datateca.unad.edu.co/contenidos/202015/202015/leccin_42_antioxidantes.html

Mecanismo de acción

Antioxidante cede H+ a un radical , se transforma en un radical fenólico que se estabiliza por resonancia

No propagan las rxn

Antioxidantes y desactivadores

Acido ascórbico, tartárico, cítrico y fosfórico potencian la acción de los AO de tipo fenólico, ya que actúan como secuestradores de metales (Fe,Cu)

El ácido ascórbico es reductor, actuando como antioxidante .

Otros como el bisulfito de sodio retrasan el enranciamiento.

BIBLIOGRAFIA Y ENLACES

- Primo Yúfera Eduardo.- Química de los alimentos , Editorial Síntesis, Madrid- España 1998

- Baltes Werner .- Química de los Alimentos 5° edición, Editorial Acribia, Zaragoza-España 2007

- Universidad Nacional abierta y a distancia de Colombia http://datateca.unad.edu.co/contenidos/202015/202015/leccin_42_antioxidantes.html