Sesion 9 procesos que modifican la estructura y el valor

LIPIDOS. MANUFACTURA DE ACEITES. PROCESOS
QUE MODIFICAN LA ESTRUCTURA DE LOS LIPIDOA. EL
VALOR BIOLOGICO DE LOS LIPIDOS
Ms.C Jorge Luis Díaz Ortega

DEFINICIÓN DE LÍPIDOS
 SON ESTERES DE ACIDOS GRASOS CON ALCOHOL
 Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos (R-COOH)
 La reacción entre un grupo carboxilo y un grupo alcohol

forman un enlace ester.
 Los acidos grasos pueden ser saturados o insaturados

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Ms.C Jorge Luis Diaz Ortega

ACIDOS GRASOS SATURADOS E INSATURADOS

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¿Qué son los omega 3, 6, 9?
 Son ácidos grasos insaturados pero se diferencian en la

ubicación del doble enlace con respecto del grupo metil

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FUENTES
ALIMENTOS RICOS EN LOS DISTINTOS TIPOS DE ÁCIDOS GRASOS
Tipo de grasa Fuentes

Saturada

Monoinsaturada

Poliinsaturada

Fuentes
Mantequilla, queso, carne, productos cárnicos
(salchichas, hamburguesas), leche y yogur
enteros, tartas y masas, manteca, sebo de
vaca, margarinas duras y grasas para
pastelería, aceite de coco y aceite de palma.
Olivas, colza, frutos secos, almendras,
avellanas, , nueces, cacahuetes, aguacates y
sus aceites.
Grasas poliinsaturadas omega-3: Salmón,
caballa, arenque, trucha (especialmente ricos
en ácidos grasos omega-3 de cadena larga,
EPA o ácido eicosapentanoico y DHA o ácido
docosahexanoico). Nueces, semillas de colza,
semillas de soja, semillas de lino y sus aceites
(espacialmente ricos en ácido alfalinolénico).

Grasas poliinsaturadas omega-6: Semillas de
girasol, germen de trigo, sésamo, nueces, soja,
maíz y sus aceites.
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CLASIFICACION DE LOS LÍPIDOS
 LIPIDOS SIMPLES:
 Acilgliceridos: Ácidos grasos + Glicerol ejem

Triacilglicérido o triglicérido = 3 Acidos grasos + glicerol
 Ceras: Ácidos grasos con alcohol monohidroxilado de cadena
larga. Ejem. Cera de abeja
 LIPIDOS COMPUESTOS:
 Fosfolipidos: Los cuales están divididos en dos grupos los

fosfoglicéridos y las esfingomielinas
 Glucolípidos
 LIPIDOS ASOCIADOS: su estructura difiere mucho de
los dos primeros aquí están el colesterol, los
carotenoides, los terpenos, las vitaminas liposolubles,
y se les dice asociados porque están en la materia
grasa

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LIPIDOS SIMPLES : Ejemplo de ACILGLICERIDO

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Cera : palmitato de miricilo

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FOSFOLIPIDOS
Ejemplo de un fosfoglicÉrido: Lecitina
 Los fosfogliceridos= 2 AG + Glicerol + un fosfato + un

aminoálcohol (en este hay variación). Ejemplo la
Fosfatidilcolina conocido como lecitina

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Sobre el fosfolÍpido lecitina
 Entonces en la estructura de la lecitina observas 2 AG

unidos al glicerol y en el tercer carbono del glicerol se une
un grupo fosfato (HASTA AHÍ SERIA ACIDO
FOSFATIDICO) al cual se une el aminoalcohol colina,
tendriamos a la fosfatidilcolina
 Entre las propiedades de la lecitina tenemos su capacidad
de ser emulsificante.
 Fuentes de los fosfoglicéidos: yema de huevo (Lecitina
principal fosfolipido), leche, pescado

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Fosfoesfingomielinas

 Esta conformado por la unión de un acido graso a un

aminoalcohol denominado esfingosina, al cual se une un
grupo fosfato y a este la colina.

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LIPIDOS ASOCIADOS

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Fuentes de COLESTEROL

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Requerimiento de lipidos
 Experiencias realizadas han demostrado que la dieta bien







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equilibrada debe proveer de grasas aproximadamente lo
correspondiente al 30% de las calorías totales.
Dietas con su aporte de grasas equivalente al 60% de las calorías
totales conducen a obesidad.
En la cantidad de lípidos requeridos debe encontrare una relación
aproximada de 2 a 1 de ácidos grasos poliinsaturados a saturado, lo
cual se logra con la ingesta de parte iguales de lípidos de origen
vegetal y animal.
De ácidos grasos esenciales se necesita el correspondiente al 1%
de las calorías totales lo que equivale aproximadamente entre 2.5 a
3.5grs.
En forma generalizada se estima que los requerimientos de lípidos
debe ser de: 1gr / Kgr / dia


 Las grasas provienen de animales sacrificados cuyo tejido

adiposo se somete a proceso térmico para romper células y
liberar su contenido
 Los aceites vegetales se producen a partir de las semillas
oleaginosas por prensado o con diferentes solventes como el
hexano o por una combinación de ambos.
 En la primera extracción se obtienen grasas y aceites
llamados crudos que contienen impurezas tales como acidos
grasos libres, proteínas, CHO, H2O, fosfátidos y otros que
contribuyen al color, olor sabor inestabilidad, espumado y
otras características indeseables.
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REFINACION DE LOS ACETIES VEGETALES
(SOYA)

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Composición promedio de los aceites
crudo y refinado de soya

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DESGOMADO
 Consiste

en la extracción acuosa de diversos
compuestos hidrosolubles, tales como proteínas,
hidratos de carbono y fosfátidos, que es posible separar
ya que establecen una fase inmiscible con el aceite
 No todos los aceites se someten al desgomado ya que
algunos. como, por ejemplo. el de oliva (debido a su
composición).
 Se le añade al lípido 2-3% de agua y se calienta la
mezcla a 60 - 70°C; la fracción acuosa se separa por
centrifugación o por una decantación lenta.
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 El desgomado del aceite de soya y en ocasiones el de maíz. se

practica mucho debido a que sus fosfátidos se hidratan.
esponjan y precipitan sobre todo si se incrementa la
temperatura; éstos se recuperan por centrifugación y se
deshidratan.
 El producto resultante se conoce comercialmente
como Lecitina aunque en realidad contiene una baja
proporción de este fosfolípido

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NEUTRALIZACION
 Este tratamiento se efectúa básicamente para eliminar los

ácidos grasos libres(AGL) que contengan los aceites pero
también reduce los monoacilglicéridos y los fosfolípidos que
pudieran haber quedado después del desgomado.
 Si se deja pasar mucho tiempo después de moler las semillas se
incrementa considerablemente la cantidad de ácidos grasos libres, ya
que las lipasas actúan más fácilmente sobre los triacilglicéridos y
liberan los ácidos correspondientes.
 El método clásico se basa en una reacción de
saponificación que se lleva a cabo por la adición de
hidróxido de sodio al 12-15% en la cantidad precisa para
que sólo reaccione con los AGL, cuya concentración se
determina previamente
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 El aceite se mezcla con la sosa y se calienta, a través de un cambiador de

calor, hasta 60-70°C para acelerar la reacción; se produce así una pasta
jabonosa que se separa por centrifugación y se emplea en la fabricación de
jabones. en la obtención de ácidos grasos.
 En estas condiciones el aceite todavía contiene una cierta concentración
de jabones; éstos se separan con un lavado subsecuente que consiste en
mezclar el aceite con agua caliente y someterlo a una nueva
centrifugación.
 Cuando la cantidad de ácidos grasos libres es muy grande, se
forman muchas pastas jabonosas que resulta difícil separar:
por esto. en ocasiones. en lugar de neutralizar se emplean
sistemas de destilación por arrastre con vapor a vacío y a
temperaturas hasta de 250°C. De esta manera se eliminan los de ácidos
grasos libres. así como otras sustancias de peso molecular bajo que
imparten olores indeseables.
 En general, los aceites bien neutralizados contienen menos de
O.l % de AGL
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DECOLORACION
 Este tratamiento se le da a los aceites después de haberlos

neutralizado para eliminar las sustancias que le
imparten un determinado color, aunque en los pasos
anteriores también se extraen muchas de ellas.
 El método más común se basa en un proceso de
adsorción que utiliza diversos agentes adsorbentes,
principalmente arcillas neutras, arcillas ácidas
activadas o carbón activado. Las neutras son derivados
de la bentonita.

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 Este paso elimina las sustancias volátiles responsables

de los olores indeseables del aceite que provienen
generalmente de las reacciones de oxidación; en su
mayoría son cetonas o aldehídos de peso molecular
bajo y, en ocasiones AGL de menos de 12 átomos de
carbono que se encuentran en concentraciones muy bajas
del orden de 0.001 a 0.01 %.
 El proceso consiste en calentar el lípido a 150-160 ºC y
hacerle circular una corriente de vapor desaereado
que arrastra los compuestos indeseables
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HIBERNACION
 Este proceso también conocido como enfriamiento o

"winterización" (anglicismo), es opcional y es una forma
muy especializada de cristalización fraccionada cuya finalidad
es eliminar los triacilglicéridos saturados de punto de fusión
alto y evitar que el lípido se enturbie al enfriarse.

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PROCESOS QUE MODIFICAN LA
ESTRUCTURA DE LOS LIPIDOS

PROCESOS DE MODIFICACION DE GRASAS Y
ACEITES
 Los aceites que se obtienen comercialmente mediante los

procesos ya descritos pueden someterse a ciertas
transformaciones químicas que modifican sus propiedades
originales en otras más funcionales y apropiadas para la
fabricación de alimentos; en algunos se requiere que los
lípidos tengan una cierta tendencia a la cristalización, en
otros, un determinado punto de fusión, ciertas propiedades
de untuosidad y así sucesivamente.
 Algunas de las modificaciones más importantes son la
hidrogenación, la transesterificación y e1 fraccionamiento en
los últimos años se ha incrementado enormemente el cúmulo
de conocimientos sobre estas reacciones
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HIDROGENACION
 Es

un procedimiento industrial que consiste en la
transformación de los aceites líquidos en grasas sólidas, lo
cual se logra por introducción de hidrogeno a nivel de
dobles ligaduras de los AG insaturados y lo que requiere de
la presencia de catalizadores adecuados como el níquel.
 Durante la hidrogenación los ácidos grasos insaturados están sujetos
fundamentalmente a tres transformaciones químicas: a) la
saturación de una proporción determinada de las dobles
ligaduras; b) la isomerízación cis-trans de otra parle de dichos
ácidos, y c) la isomerización posicional de algunas
insaturaciones, que se lleva a cabo en menor intensidad que
los otros dos cambios
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Transformaciones del ácido oleico
durante su hidrogenación

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HIDROGENACION
 Este proceso se puede efectuar en sistemas continuos, pero

comúnmente se emplean los de lote (batch). El reactor se carga con el
aceite y se le añade de0.03 a 0.10% de catalizador; se calienta a una
temperatura que va desde 140 hasta 225 ºC y se inyecta hidrógeno gaseoso
a una presión de 1 a 4 atmósferas ( 15 a 60 lb/in2)
 En resumen, la reacción sucede en un sistema trifásico: el
catalizador sólido, los triacilglicéridos líquidos y el hidrógeno
gaseoso con una solubilidad limitada
 El aceite de soya con un índice de yodo de 123 a 139 es un líquido aun a
bajas temperaturas, pero cuando se hidrogena hasta un índice de yodo de
100, se convierte en un sólido suave que funde a 30ºC: si se satura
completamente, se produce un sólido quebradizo con un punto de fusión
de 68 oc. De manera semejante.
 El aceite de palma (con aproximadamente 50% de ácidos grasos saturados
y un índice de yodo de 50 a 55) funde a 34-36ºC, pero alcanza 42-44ºC
cuando el índice de yodo se reduce en 8 puntos y hasta en 58 ºC al
saturarse completamente.
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Cambios en la composición del aceite de soya durante la hidrogenación

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 De todos los posibles isómeros (cis-trans. trans-trans.

trans-cis, etc.) que pueden sintetizarse con los diferentes
ácidos, los monoenoícos con el doble enlace en trans en
el carbono 9 o 12 son los más comunes.
 Por su parte, los dienos trans-trans del ácido linoleico se
encuentran en baja concentración, menos de l.O% del
total de ácidos grasos.

 El tercer efecto de la hidrogenación sobre los ácidos grasos es la

isomerización posicional de sus dobles ligaduras: por ejemplo, el
acido oleico tiene su insaturación entre los átomos de carbono 9 y
10, pero ésta se puede correr y formar los correspondientes
isómeros con dobles ligaduras en los carbonos 8 y 9 o 10 y 11
 A los nuevos a los nuevos ácidos isomeros posicionales se les
designa con el prefijo iso, como el ácido iso-oleico, iso-linoleico. etc., que
indica que tienen sus insaturaciones en carbonos diferentes a los
normales.
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DETERIORO DE LOS LIPIDOS
 Las grasas y los aceites pueden sufrir diferentes transformaciones que

además de reducir el valor nutritivo del alimento producen
compuestos volátiles que imparten olores y sabores desagradables.
 Esto se debe a que el enlace éster de los acilglicéridos es susceptible a
la hidrólisis química y enzimática, y a que los ácidos grasos insaturados
son sensibles a reacciones de oxidación.
 El grado de deterioro depende del tipo de grasa o de aceite; en
términos generales, los que más fácilmente se afectan son los de
origen marino, seguidos por los aceites vegetales y finalmente por las
grasas animales.
 El término rancidez se usa para describir los diferentes mecanismos a
través de los cuales se alteran los lípidos y se ha dividido en dos
grupos: lipólisis o rancidez hidrolítica y autoxidación o rancidez
oxidativa
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LIPOLISIS
 Mediante

esta reacción, catalizada por las enzimas
lipolíticas llamadas lipasas, y en ciertas condiciones, por
efecto de las altas temperaturas, se liberan ácidos grasos
de los triacilglicéridos y de los fosfolípidos
 Durante la extracción industrial del aceite de soya, el primer paso
es triturar la semilla con lo cual se favorece la acción de estas
enzimas.
 Al hidrolizar el enlace éster, se producen AGL se
incrementa el índice de acidez; dichos ácidos grasos libres
deben eliminarse en la refinación ya que de otra manera pueden.
provocar muchos problemas; por ejemplo, en estas
condiciones son más sensibles a la autoxidacíón que en
forma esterificada
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LIPOLISIS
 En

la leche, los ácidos grasos generados por su
correspondiente lipasa son de cadena corta (butírico,
caproico, caprilico y láurico), más volatiles, con olores
peculiares y responsables del deterioro sensorial de estos
productos; en este caso, la lipólisis también recibe el nombre.
de rancidez hidrolítica, ya que se percibe olfativamente.
Aunque
 Aunque la lipólisis es indeseable, en algunos quesos
es totalmente deseable y hasta se añaden lipasas
microbianas o algunos microorganismos con fuerte
actividad lipolítica.
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Autooxidación
 Consiste principalmente en la oxidación de los ácidos grasos con dobles

ligaduras, pero se llegan efectuar con otras sustancias de interés
biológico, como la vitamina por acción del oxígeno y de las
lipoxigenasas.
 La autoxidación se favorece a medida que se incrementa la
concentración de ácidos grasos insaturados (o el índice de yodo)
 Las grasas y los aceites con mayor índice de yodo se deterioran más
fácilmente, de ahí la importancia de la hidrogenación para estabilizarlos
 Debido a que los fosfolípidos contienen una concentración alta de ácidos
grasos poliinsaturados, la oxidación de los lípidos se inicia generalmente
en esta fracción (cuando está presente); de hecho son más susceptibles a
esta reacción que los propios tríacilglicéridos.

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Factores que intervienen en la
autooxidación
 Las

altas temperaturas aceleran la autoxídación
especialmente por encima de 60°C, de tal manera que la
velocidad se duplica por cada 15 ºC de aumento.
 El cobre y el hierro inician esta transformación en
concentraciones menores de 1 ppm. los ácidos gra'ios libres
solubilizan estos iones y facilitan su acción catalizadora pues
provocan un mayor contacto con el lipido.
 Los peróxidos provenientes de grasas oxidadas
también producen esta reacción, por lo que no es
conveniente mezclar estas grasas con otras frescas
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ETAPAS DE LA AUTOOXIDACION

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Oxidación de los lípidos

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Mecanismo de oxidación del ácido linoleico

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Mecanismo de oxidación del ácido oleico

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Sustancias producidas por los
hidroperóxidos de la propagación

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 La etapa de propagación genera hidroperóxidos que por ser

muy reactivos, propician otras transformaciones, como su
ruptura y la consecuente producción de nuevos radicales que
alimentan la reacción, su interacción con otras moléculas
 En el caso de la ruptura de los hidroperóxidos, el primer paso
es la escisión de su unión oxígeno-oxígeno y la consecuente
síntesis del radical alcoxi correspondiente. que para el caso del
ácido oleico se muestra en la figura 4.12.
 El segundo es la ruptura del enlace carbono-carbono, que
puede efectuarse en dos posiciones una a la derecha y otra a
la izquierda del carbono donde esta el grupo alcoxi; cuando se
efectúa a la derecha, generalmente se produce un aldehído y un
ácido, y cuando se lleva a cabo a la izquierda un hidrocarburo o un
cetoácido
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Interacciones de proteínas y lípidos oxidados

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 Además de su descomposición los peróxidos actúan sobre









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algunas proteínas generando sustancias cuya naturaleza química
puede ser dañina para el hombre.
Su efecto en estos nutrimentos es muy importante ya que se
reduce su calidad como tales debido a pérdidas de ciertos
aminoácidos, como metionina, triptofano, histidina y lisina.
la histamina se produce por la interacción de los
hidroperóxidos con la histidina, mientras que la metionina se
oxida a su correspondiente sulfóxido.
La proteína pierde aminoácidos, se vuelva menos
aprovechable y se polimerice. Estas transformaciones causan
que las enzimas pierdan su actividad biológica.
La peroxidación también provoca la polimerización, la agregación y la
fragmentación de los polipéptidos. lo que a su vez se refleja en las
propiedades funcionales pues causa transformaciones en la
hidrofobicidad y la solubilidad.


 El malonaldehido o dialdehido malónico, OHC-CH,CHO. es uno de

los principales productos de la ruptura de los hidroperóxidos
provenientes de la oxidación de los ácidos linoleico y araquidónico,
y su cuantificación es la base de algunos análisis para detectar el deterioro de las
grasas, como ocurre con el método del ácido tiobarbitúrico.
 La oxidación del colesterol también se efectúa cuando se expone al
oxígeno del aire, produciéndose más de 70 compuestos que ya se han
identificado en el almacenamiento del huevo.
 Muchas de las sustancias que así se generan han demostrado ser tóxicas en los
animales de laboratorio. Algunos inhiben la propia biosíntesis del colesterol e
inducen la muerte celular por un mal funcionamiento de la membrana
(angiotoxicidad y citotoxicidad, ateroesclerosis; otros de estos compuestos son
mutagénicos.
 Por otra parte, el colesterol también se transforma mediante un
proceso de fotoxidacíón por efecto de la luz fluorescente, lo cual
depende de la longitud de onda, el tiempo de exposición, la
temperatura, la distancia a la fuente luminosa. los contenidos de
cloruro de sodio
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 A su vez los peróxidos que se forman destruyen totalmente a

las vitaminas A y E, al caroteno y parte de los ácidos graos
esenciales a la ves que paraliza la biosíntesis de la vitamina K.

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DETERMINACION DE LA INTENSIDAD
DE LA OXIDACION
 EVALUACION SENSORIAL
 INDICE DE PEROXIDO: se basa en la capacidtid de los

peróxidos, productos de la oxidación de las grasas. de oxidar el ion
yoduro del Kl y producir yodo que se valora con una solución de
tiosulfalo; también se puede emplear óxido ferroso y cuantificar el
ion férrico formado.
 Debido a que los peróxidos están sujetos a reacciones secundarias
de degradación, el
 método está limitado sólo a las primeras etapas de la
oxidación,1os peróxidos alcanzan una concentración máxima que
después disminuye debido a su descomposición es decir al estudiar
una grasa demasiado oxidada, es probable que este índice sea bajo,
a pesar de que el olor sea característico de reacciones muy
avanzadas.
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 METODO DEL ACIDO TIOBARBITURICO: Junto con el

índice de peróxido. el método del ácido tiobarbitúrico (TBA) es
uno de los más empleados; su principio se basa en la reacción de
condensación entre dos moléculas de TBA con una de
malonaldehído en la que se produce un compuesto cromógeno de
color rojo cuya concentración se determina espectroscópicamcnte
a 530 nm.
 Dependiendo del tipo de alimento, el análisis se lleva a cabo
directamente, después de eliminar los pigmentos, o en la fracción
que se logra por una destilación con vapor.
 Este método es poco preciso en productos deshidratados y en
aquellos que tienen un contenido bajo de lípidos

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