Origen de grasas y aceites by luis javiera castro lópez

Origen y Composici贸n de aceites y grasas comestibles.

Luis J. Castro L贸pez

1.- Introducción Antes de nada, diferenciemos entre grasa y aceite, ya que en cuanto a composición, ambos son triglicéridos de ácidos grasos y glicerina. – Aceite: Cuerpo graso, líquido a temperatura ambiente. – Grasa: Cuerpo graso, sólido a temperatura ambiente. La diferencia sólo estriba en el estado de agregación 2

2.- Composición de grasas y aceites Veamos previamente algunas definiciones: • Ácido graso: Son aquellas moléculas orgánicas, que poseen una función ácido carboxílico, al extremo de una cadena hidrocarbonada, que por lo general, suele estar poco funcionalizada.

En cuanto a su nomenclatura, la vamos a ver con un ejemplo: • C18:1 ( 9c )----> Se trata de un AG con una cadena hidrocarbonada de 18 átomos de carbono , ( incluyéndose el del extremo carboxílico), entre los cuales hay 1 doble enlace, exactamente en el carbono 9.La “c” hace referencia de la estereoquímica del doble enlace. • Los AG´s omega-3 son aquellos que tienen un doble enlace, en el carbono ( n-3), siendo n el número total de át. de carbono. 4

• Acilgliceroles, o glicéridos: Son formados por una molécula de glicerol, y 1, 2 ó 3 AG´s. Si lo forma un AG , la molécula glicérica recibe el nombre de monoglicérido. Se llama diglicérido si está formada por 2 AG´s, y si lo forman 3 AG´s se denomina triglicérido o triacilglicerol.

2.1.-Composición química. Las grasas y aceites, están constituidoas por dos fracciones claramente diferenciadas: • Fracción saponificable, constituida por los glicéridos, y por AG´s libres. Representan el 97% del total. • Fracción insaponificable, constituida por hidrocarburos , esteroles , tocoferoles, vitaminas, y colorantes. Existen otros componentes, agua y fosfátidos, que no se pueden englobar en ninguna de estas dos fracciones. 6

2.1.1.- Fracción Saponificable. • Se llama así por su posibilidad de reaccionar con álcalis para dar jabones. • Representan el 97 % en peso de grasa total. • Prácticamente toda la fracción saponificable, está constituida por triglicéridos, siendo muy pequeña la proporción de di- y monoglicéridos, así como de ácidos grasos libres. Decimos pues que un aceite está formado básicamente por triglicéridos. • En cuanto a los AG´s decir que pueden ser saturados (sin dobles enlaces entre átomos de... 7

...carbono ), o insaturados (con al menos un doble enlace). A título de curiosidad diremos que las venas y arterias, se componen básicamente por lípidos provenientes de la alimentación. Así, una ingesta rica en una determinada grasa, cuyos triglicéridos estén formados por AG´s saturados, es perjudicial, ya que estos se “empaquetan” muy bién, y forman unas venas o arterias muy rígidas, pudiendo dar lugar a infartos o anginas de pecho. Los AG´s insaturados, tienen el inconveniente de oxidarse rápidamente a temperatura ambiente, produciéndo ese olor a “rancio “ característico. 8

Actualmente, mediante Ingeniería Genética, se han podido crear aceites con una composición dada en ciertos AG´s, así: • Colza nueva, o “canola ”: En el aceite de colza antigua existe una gran cantidad (50.57%) de ácido erúccico(C22:1)., que es indigerible, por ello, el aceite de colza sólo se podía vender para uso industrial. Así, se han realizado investigaciones, que han llevado a la creación de una nueva especie de colza (canola),cuyo contenido en erúccico es del 1.20%, lo que permite su comercialización como aceite de mesa. • Girasol de alto oleico: El aceite de girasol es un comestible barato, pero su bajo contenido (19.69%)... 9

...en ácido oleico (C18:1), no lo hace competitivo en cuanto a cualidades organolépticas con el aceite de oliva (66.68% en oleico). Así, la Ingeniería Genética a llevado a una nueva especie de girasol, denominado “girasol de alto oleico” con hasta un 85 % en este ácido. Esta nueva especie de girasol, viene a ser un competidor para el aceite de oliva, ya que su precio es menor, y su alto contenido en oleico le confiere unas cualidades organolépticas semejantes a las que posee el aceite de oliva.

2.1.2.- Fracción Insaponificable. • Representa el 3% del total en peso de grasa. • No reacciona con álcalis, por lo que después de la saponificación, se puede extrer mediante un disolvente orgánico. Esta fracción esta formada por:

A) Esteroles: • Quizás el más importante es el colesterol, presente en grasas de origen animal, y prácticamente ausente en las de origen vegetal. • El colesterol no tiene valor energético, pero tiene acción sobre las estructuras celulares. • Existen dos tipos de colesterol, elHDL-colesterol, (High Density Lipoproteins), y el LDL-colesterol (Low Density Lipoproteins). 12

• La Hipercolesteremia es un factor de riesgo, cuya causa parece ser el aumento relativo de LDL-col con respecto al HDL-col. Los esteroles son el “carnet de identidad” de las grasas , y permite la determinación de adulteraciones, asi por ejemplo, el brasicasterol es muy abundante en los aceites de colza y mostaza; el delta 7-stigmasterol abunda en aceites de girasol y cártamo, el cual se ha usado recientemente para adulterar el aceite de oliva, debido su menor valor económico 13

B) Tocoferoles: • Son relativamente abundantes en los aceites vegetales brutos. • Son antioxidantes, protegiendo a los aceites frente a la oxidación, sin embargo desaparecen en el proceso de refinación, por lo que un aceite refinado tendrá menos estabilidad que uno bruto. • Normalmente, a un aceite refinado, se le suelen añadir antioxidantes, bien artificiales , o bien naturales (los tocoferoles se intentan recuperar de los alpechines) 14

• Se han identificado cuatro tipos de tocoferoles: α, β, γ, y δ tocoferol. La diferencia entre ellos se encuentra en su estructura, y en su capacidad antioxidante, siendo mayor en el δ, y menor en el α.. • Los tocoferoles son precursores de la vitamina E, de la que depende la fecundidad, y la red del sistema nervioso.

C) Colorantes Existen dos colorantes naturales principalmente: – a: Caroteno: Otorga el característico color amarillo-rojizo de la mayor parte de las grasas y aceites. Estructuralmente, están constituidos por cadenas insaturadas, o por unidades de isopreno , formando diferentes configuraciones, cíclicas, y acíclicas. Puede eliminarse mediante hidrogenación, o por tierras decolorantes. – b: Clorofila: Otorga un color verdoso a ciertos aceites vegetales, ..... 16

..., especialmente el de oliva y soja. Este es generalmente indeseable, excepto en el aceite de oliva. La clorofila, al igual que el 尾-caroteno, es eliminable por hidrogenaci贸n. Decir que existen otros determinados pigmentos de color marr贸n, que suelen aparecer en aceites de primeras materias deterioradas. Parecen ser derivados de la descomposici贸n de proteinas, hidratos de carbono, etc. 17

D) Hidrocarburos Son pocos los hidrocarburos libres presentes en los aceites. El mรกs importante es el escualeno, ya que aparece en muchos aceites vegetales. Su origen parece ser la reducciรณn de รกcidos grasos.

E) Ceras: Son ésteres de AG´s y alcoholes grasos de elevado número de átomos de carbono. Disueltas en los aceites, precipitan alrededor de los 40ºC, en forma de copos blancos, y confiriendo al aceite unas cualidades organolépticas indeseables. Las ceras están presentes en los aceites de forma natural. Actualmente tiene importancia su estudio en los aceites de oliva de repaso, dado el elevado contenido de estos en ceras ( principal diferencia con los aceites vírgenes). 19

Existen dos teorías que explican esta abundancia en ceras: – Las ceras proceden de la piel de la aceituna, que en el producto de repaso están en mayor proporción. – El aceite de repaso tiene mayor acidez. Los AG´s y alcoholes reaccionan para dar las ceras.

F) Sustancias tóxicas: Naturalmente existen: – El gossipol , que aparece en el aceite de algodón. Es un polifenol, y puede pasar a gossipurpurina, que es un colorante rojo aunque ya no tóxico. Ambos son eliminables en la neutralización del aceite. – Una serie de compuestos indigestibles, aunque no tóxicos, presentes en el aceite de colza. Para evitar esto, se creó otra variedad de colza, llamada “Canola” , que no posee estos compuestos. 21

G) Trazas met谩licas: En los aceites s贸lo aparecen dos metales, el hierro y el cobre, a nivel de trzas. Aunque el hierro pueda ser de procedencia natural, normalmente, ambos proceden de los dep贸sitos de almacenaje. Dada su capacidad para catalizar reacciones de oxidaci贸n, deben ser eliminados.

H) Vitaminas: • Las grasas son una importante fuente de vitaminas liposolubles, tales como son las A, D y E. • La vitamina A, puede considerarse derivada del βcaroteno, por rotura de la cadena hidrocarbonada, y adición de una molécula de agua. • Respecto a la vitamina E, sólo comentar que es idéntica a los tocoferoles. A continuación se detalla un organigrama que esquematiza la composición de aceites y grasas. 23

o m

p o s ic ió n

d e

F r a c c ió n 9 7 %

G G

a c e it e s

g r a s a s

a p o n ific a b le d e l t o t a l lic é r id o s lic é r id o s M

p a r c ia le s

o n o g lic é r id o s D

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T r ig lic é r id o s Á c id o s

r a s o s

S a t u r a d o s I n s a t u r a d o s F r a c c ió n 3 %

I n s a p o n ific a b le d e l t o t a l E s t e r o le s T o c o fe r o le s C

o lo r a n t e s C

e r a s

V it a m S u s t a n c ia s

in a s T ó x ic a s

3.- Origen de grasas y aceites. Los cuerpos grasos para consumo humano, tanto aceites como grasas, provienen de tres fuentes: • De animales terrestres. • De animales marinos. • De vegetales. Veámoslo con más detenimiento.

3.1.- Grasas de animales terrestres. Los animales que se utilizan fundamentalmente, son la vaca, el buey y el cerdo. También se utilizan secrecciones de estos, siendo la más importante la leche de vaca (3% de mat. Grasa) Los AG´s de mayor proporción, son: – Ácido palmítico C16:0 – Ácido esteárico C18:0 – Ácido oleico C18:1(9c).

3.2.- Grasas de animales marinos. • Los más importantes para el consumo humano son los mamíferos: ballenas y focas. • También son de considerable interés, los pescados de la familia de los arenques: arenques, sábalo y sardinas. • Predominan los AG´s fuertemente insaturados, entre los que destacamos: • • • •

C18:4 (6, 9, 12, 15) C20:5 (5, 8, 11, 14, 17) C22:5 (7, 10, 13, 16, 19) C22:6 (4, 7, 10, 13, 16, 19)

3.3.-Grasas vegetales Se dividen en dos grupos: • Aceite de frutos: » Representan el 20% del total. » Los frutos de mayor importancia, son la aceituna, la palma y últimamente el aguacate.

• Aceite de semillas: » Son el 80% del aceite de uso comestible, ya que la variedad de semillas es grande. » Se puede consumir directamente, con previa refinación ( girasol y maiz ), o bien usados como aceites de frituras, para obtención de margarinas, etc. 28

Existe otra clasificación de aceites vegetales, en función de su contenido en AG´s. 3.3.1.-Aceites con gran contenido en láurico (C12:0) y mirístico(C14:0). • Se encuentra en gran cantidad, en aceite de palmiste ( de semilla de palma ) • Son muy estables, debido al bajo contenido en AG´s polinsaturados. 29

• Suelen usarse para obtención de margarinas, ya que su punto de fusión está entre 20 y 30 ºC, por lo que funde en la boca, y da sensación de frescura a la margarina , (coolness). 3.3.2.-Aceites con gran contenido en palmítico y esteárico (C16:0 y C18:0 ). Cabe destacar la manteca de cacao, que dado que su P.F. Es de unos 35ºC, tiene gran aplicación para chocolates, supositorios,etc Sin embargo, al ser cara, se han usado 30

los llamados CBS (Coccoa butter substitutes ) y CBR ( Coccoa bytter replacement ), que son sustitutos m谩s baratos, y de peor calidad desde el punto de vista alimentario. A continuaci贸n, se detalla una tabla sobre la composici贸n promedio de la manteca de cacao y algunos CBS.

Composición promedio de la manteca de cacao, y algunos CBS. Manteca de Manteca de Sebo de Manteca de cacao Illipé Borneo kerité Árbol del Madhuca Shorea Butyros Fuente cacao longifolia stenoptera permum parkii Punto de fusión de la grasa 28-36 24.5-28.5 28-37 23-42 C16:0 25 28 20 7 Composición C18:0 37 14 42 38 media en AG´s C18:1(9) 34 49 36 50 (% peso ) C18:2(9, 12) 3 9 <1 5 Nombre comercial

3.3.3.-Aceites con gran contenido en palmítico Destacan los aceites de semilla de algodón, de germen de maiz , de germen de trigo , y de calabaza. • El aceite de algodón contiene gossipol, producto tóxico que puede eliminarse por refinación. • El aceite de germen de trigo posee un alto contenido en tocoferol, que es un antioxidante, y precursor de la vitamina E, por lo que es muy nutritivo. 33

3.3.4.- Aceites con bajo contenido en palmítico,y alto en oleico ( C18:1 ) y linoleico ( C18:2 ). – Destacan los aceites de girasol, soja, cacahuete, sésamo, cártamo, colza y linaza – El eceite de colza de la variedad “canola”, tiene un bajo contenido en eruccico (C22:1 ), mientras que la antigua variedad , tenia casi un 50 %, lo que lo hacía muy indigestible – El aceite de linaza tiene un gran contenido en ácido linolénico( C18:3 ), que se oxida (enrancia) fácilmente, por lo que se dedicaba a pinturas y barnices ; sin embargo, actualmente se dedica también a margarinas, tras someterlo a un proceso de hidrogenación. 34