Lípidos en los alimentos: clasificación y propiedades

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LÍPIDOS EN LOS
ALIMENTOS
Programa de Ingeniería Agroindustrial
Elvis Judith Hernández Ramos
PhD Ciencia y Tecnología de Alimentos
UNIDAD IV:
CONTENIDO DE LA UNIDAD
4. LÍPIDOS EN LOS ALIMENTOS
 4.1 Introducción
 4.2 Clasificación
 Acidos grasos,
Acilglicéridos,
Polimorfismo,
Fosfoglicéridos,
Ceras, Esteroles
 4.3 Análisis físicos y
qcos de las grasas
 4.4 Manufactura de
grasa y aceites
 4.5 Procesos de
modificación de gr y ac.
 4.6 Sistemas grasos en
alimentos
 4.7 Deterioro de lípidos
 4.8 Determinación de la
oxidación de los lípidos
 4.9 Papel en el aroma de los
alimentos.
 4.10 Aspectos nutricionales

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Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas
básicamente por carbono e hidrógeno y
generalmente, en menor proporción, también
oxígeno. Además ocasionalmente pueden
contener también fósforo, nitrógeno y azufre
Tienen en común estas dos características:
1. Son insolubles en agua
2. Son solubles en disolventes orgánicos, como
éter, cloroformo, benceno, etc.
4.1 INTRODUCCIÓN
__________________________________LÍPIDOS EN LOS ALIMENTOS
4.1 INTRODUCCIÓN…
Grasas y aceites Abundantes e importantes
Estudio de alimentos
100%
triacliglicéridos
Esteres de ácidos grasos
+ glicerol
¿CUALES SON NUESTRAS FUENTES DE GRASA?

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4.1 INTRODUCCIÓN…
SU HISTORIA
Existen antecedentes que en la Roma imperial (siglo II A.C.)
ya existían pequeñas "fábricas" de aceite de oliva.
El Químico Francés Michel- Eugéne Chevreul (1786-1889)
mezclo grasas animales con un álcali (NaOH o KOH) le permitió
obtener un producto al que llamó "glicerina“ y que pudo extraer
con agua. Ademas se obtuvieron jabones (Saponificación).
Leibig (1803-1873): “Las grasas se pueden formar a partir de
los CHOs por pérdida de oxígeno” (las grasas son químicamente
más reducidas que los COHs), basado en la observación
experimental que las vacas podían producir leche, con un
contenido constante de grasa, solo alimentándose con CHOs.
4.2 CLASIFICACIÓN DE LOS
LÍPIDOS
ESTRUCTURA QUÍMICA

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4.2 CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS…
GRASA DE LA LECHE
Palmítico, oleico, y esteárico
C4 – C12 <<< ramificados e impares
ÁCIDOS LÁURICOS
 Coco y babasú: ac láurico (40 – 50%)
 C6 , C8 y C10
 ↓ a.g insaturados ↓ punto de fusión
CLASIFICACIÓN DE GRASAS Y ACEITES
MANTECAS VEGETALES
 Semillas de árboles tropicales
 >a.g saturados: estrechos rangos de punto de
fusión
 Ordenamiento de los a.g en los t.g
 Repostería: manteca de cacao
ÁCIDOS OLEICOS Y LINOLEICOS
 + abundantes de origen vegetal
 20% a.g saturados
 < Semillas de algodón, maíz, cacahuete, girasol,
oliva, palma y sésamo.

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ÁCIDOS LINOLÉNICOS
 Aceites de soja, germen de trigo, cañamo y perilla
 Problema de alteración del aroma: reversión
GRASAS ANIMALES
 Grasas de reserva (manteca y sebo).
 a.g C16 y C18 (intermedio: Ac oleico y linoleico).
 < a.g cadena impar; t.g saturados ↑ punto fusión.
ACEITES DE ORIGEN MARINO
 a.g poliinsaturados de cadena larga. Seis C=C.
 Ricos vit A y D, susceptibles oxidación: a.g
insaturados
ÁCIDOS GRASOS
Los ácidos grasos constituyentes de grasa y aceites
les confieren:
 Diferencias de estabilidad
 Comportamiento
 Plasticidad
 Estado físico
 Patrón de cristalización
 Índice de yodo
 Temperatua de solidificación

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COMPOSICIÓN DE Á.G EN ALIMENTOS
 Yema de huevo: > ac linoleico: alimentación
rica en a.g poliinsaturados. = ac palmítico y
esteárico (no alimentación).
 Leche: > ac linoleico y linolénico;
poliinsaturados proteínas.
 Peces: ↓ac poliinsaturados: dieta pobre →
> estabilidad de los aceites a la oxidación.
ÁCIDOS GRASOS
ÁCIDOS GRASOS
ÁCIDOS GRASOS COMO ADITIVOS
 Monoésteres de glicerol: antimicrobianos
 10 – 18 carbonos: emulsionantes: forma
directa o sus ésteres palmitato, oleato y
estearato.
 Sales de Ca y Mg del palmítico y esteárico:
antiaglomerantes en vegetales deshidratados.

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CLASIFICACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
1. Saturados: Los átomos de carbono de las
moléculas contienen todos los átomos de hidrógeno
que pueden tener.
2. Insaturados: Tienen capacidad para más
átomos, debido a la presencia de enlaces dobles o
triples.
ÁCIDOS GRASOS
CLASIFICACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
ÁCIDOS GRASOS

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ÁCIDOSGRASOS
ÁCIDOSGRASOSOMEGA3
ÁCIDO EICOSAPENTAENOICO (EPA)
Fuentes alimenticias:
Aceite de pescados: hígado de bacalao, arenques, verdel,
salmón, sardinas y sábalo. También se encuentra en la leche
materna.
Fuentes no-animales, suplementos de spirulina y microalgas.
(fuentes comerciales).
Cantidades minutas en la verdolaga
ÁCIDO DOCOSAHEXAENOICO (DHA)

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ÁCIDOS GRASOS SATURADOS
 C4 – C24: T° fusión ↑P.M o tamaño de
molécula.
 C4 – C8: líquido, C10 >: sólidos
 Soluciones en H2O →1/α P.M
 Laurico: ac coco, Lípidos de palma: palmítico,
butírico: grasa de leche.
ÁCIDOS GRASOS
ÁCIDOS GRASOS SATURADOS
 Cadena corta: aroma y sabor de derivados
lácteos: [ ]↓ quesos y mantequillas.
 Cadena corta [ ]↑:problema de rancidez
hidrolítica.
Dieta: no más del 10% : ateroesclerosis.
 Más estables que los a.g insaturados.
 Más de 200°C: oxidación → freído . O2
ÁCIDOS GRASOS

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ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS
 Gran reactividad química.
 Más abundantes aceites vegetales y marinos
 Más enlaces dobles: menor T° de fusión.
 Mono y poliinsaturados (mono C9 y C10)
ÁCIDOS GRASOS
ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS
Poliinsaturados naturales: dobles enlaces no
conjugados.
 Isómeros de diinsaturados: cis-cis, cis-trans,
trans-cis, trans-trans.
ÁCIDOS GRASOS

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ÁCIDOS GRASOS
Esterificación: glicerol + 1, 2 o 3 moléculas de
ácidos grasos.
ACILGLICÉRIDOS

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ACILGLICÉRIDOS
MONO Y DIACILGLICÉRIDOS
 Fracción pequeña de grasas y aceites
 Síntesis de lipasas, tranesterificación
comercial de grasas y glicerol.
 Emulsionantes (parte hidrófoba e hidrófila).
 Monoacilglicéridos: actividad antimicrobiana
ACILGLICÉRIDOS
TRIACILGLICÉRIDOS
 95% composición de grasas y aceites
 Simples (una clase de a.g) y mixtos (dos o
tres a.g diferentes)

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ACILGLICÉRIDOS
TRIGLICÉRIDOS SIMPLES
 Trioleina, triestearina, tripalmitina
Trioleilacilglicérido, triestearilacilglicérido,
tripalmitínacilglicérido
TRIGLICÉRIDOS MIXTOS
 ac oleico, esteárico y palmítico (1,2 y 3 respec/)
sn gliceril-1 linoleato-2 estearato- 3 palmitato
linoleo-estearato-palmitina
1 linolil-2 estearil-3 palmitina
 Dos ácidos grasos iguales:
palmitil- diestearina
2 palmitil 1,3 diestearina
POLIMORFISMO
Diferentes estructuras tridimensionales o cristales
por debajo del punto de solidificación.
GRASAS
 Cambio de tipo de cristal: termodinámicamente
estable
Velocidad de enfriamiento
Temperatura final
Disolvente utilizado.
 Problemas de estabilidad en alimentos
 Punto de fusión de grasas y aceites:
polimorfismo más estable (β).

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FOSFOGLICÉRIDOS
Son conocidos con el nombre de fosfolípidos. Poseen
una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y
un ácido fosfórico. Son moléculas anfipáticas, es
decir, hidrofílicas e hidrófobicas. Son componentes
principales de las membranas biológicas. Forman
parte de las células nerviosas.
FOSFOGLICÉRIDOS

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FOSFOGLICÉRIDOS
GRUPO FOSFATO + BASE NITROGENADA
 Fase acuosa
CADENAS HIDROCARBONADAS
 Fase lipídica
Contacto más estrecho entre las dos fases inmiscibles.
PROPIEDADES
EMULSIONANTES
FOSFOGLICÉRIDOS
LECITINA: antioxidante y emulsificante de productos
infantiles y de confitería.

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CERAS
Sirven de cubierta protectora en la piel, pelos,
plumas y estructuras delicadas como los oídos de
los animales. En las plantas las encontramos
recubriendo por ejemplo las hojas y los frutos. Las
abejas utilizan ceras con fines estructurales, para
fabricar los panales de las colmenas.
CERAS
Acido
graso
Alcohol
monohidroxilado
Enlace
éster

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CERAS
Resistentes a hidrólisis.
Agentes protectores en hojas, tallos y frutos.
Sólidos en frío y líquidos y moldeables en
caliente.
Temperatura de fusión: 40 – 100 °C.
Regulan transpiración, barrera de gases
atmosféricos indeseables, repelentes al agua y
protegen al fruto de insectos.
ESTEROLES
VEGETAL: Fitoesteroles : Sitosterol, estigmasterol.
ANIMAL: Colesterol
Membranas celulares
Síntesis de hormonas
Síntesis de vitamina D

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ESTEROLES
Yema de huevo: 5% total lípidos, 225 – 275 mg /
huevo.
Leche: 120 mg / L , góbulo graso (85% del total)
Carne de bovino y pescado: 75 mg / 100 g porción
comestible.
GLUCOLÍPIDOS
Los glucolípidos están formados por la ceramida
unida a un monosacárido u oligosacárido. Al igual
que los fosfolípidos, los glucolípidos son moléculas
anfipáticas y junto a éstos forma parte de la
estructura básica de las membranas biológicas.

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LIPOPROTEINAS
Resultan de la unión de lípidos con proteínas
solubles. En éste complejo la proteína ocuparía la
parte periférica de modo que puede interactuar
con el agua de esta manera circulan los lípidos por
el plasma.
PROSTAGLANDINAS
Constituyen una familia de derivados de ácidos
grasos insaturados de 20 C, como el araquidónico.
Tienen una gran variedad de efectos biológicos de
naturaleza regulatoria. Por ejemplo: modulan la
actividad hormonal y producen la contracción del
músculo liso.

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TERPENOS
Pueden formar moléculas lineales o cíclicas. En los
vegetales se han encontrado un número
importante de terpenos. Por ejemplo el caucho, el
fitol que forma parte de la clorofila, o el b-caroteno
precursor de la vitamina A y el retinal, esencial
para la visión.
4.3 ANÁLISIS FÍSICOS Y
QUÍMICOS DE LAS GRASAS
Control de calidad rutinario en laboratorios e
industria.
Información de la naturaleza, origen y posible
comportamiento de la grasa para almacenamiento
y procesamiento.

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4.2 ANÁLISIS FÍSICOS Y QUÍMICOS DE
LAS GRASAS…
ÍNDICES
ÍNDICE DE ACIDEZ: mg KOH para saponificar
a.g libres de una grasa → % de ac oleico.
ÍNDICE DE HIDROXILO: mg KOH neutralizar
ac acético combinado por acetilación de 1 g de
muestra.
ÍNDICE DE POLENSKE: mL KOH 0,1 N
neutralizar a.g volátiles insolubles en H2O en 5 g
de muestra.
ÍNDICE DE REICHERT-MEISSI: mL NaOH 0,1
N neutralizar a.g volátiles y solubles en agua en 5
g de muestra. Caracterizar grasas lácteas.
→a.g < 12 C
LAS GRASAS…
ÍNDICES
ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN: mg KOH para
saponificar 1 g de muestra → 1/ α P.M a.g.
ÍNDICE DE SOLIDIFICACIÓN DEL A.G
(TITER): determinación del punto de congelación
de una grasa. Temperatura de información del
grado de hidrogenación de aceites comerciales.
ÍNDICE DE YODO: g de yodo que reaccionan con
1 g de lípidos. Promedio de insaturaciones de
aceites y grasas (no distribución y localización del
C=C) → antes de hidrogenación.

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LAS GRASAS…
ÍNDICES
ÍNDICE DE SÓLIDOS GRASOS: cambios de
volumen específico (inverso de la densidad) vs T° →
% de sólidos a una temperatura determinada.
%S.G = BC
AC
LAS GRASAS…
OTROS ANÁLISIS
TEMPERATURA O PUNTO DE FUSIÓN:
Pocos triglicéridos: T° definida.
Alto número de triglicéridos: rango de
temperatura.
Chocolate: T° fusión < T° corporal.

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LAS GRASAS…
OTROS ANÁLISIS
TEMPERATURA DE FORMACIÓN DE
HUMOS: Temperatura de producción de
compuestos de descomposición.
PRUEBA DEL FRIO: Eficiencia del proceso de
hibernación.
Transparente: 5 ½ horas → buena calidad
4.4 MANUFACTURA DE
GRASAS Y ACEITES
GRASAS ANIMALES
 Ruptura de células (T°)
liberar contenido del tejido
adiposo.
ACEITES VEGETALES
 Prensado y uso de solventes
en semillas oleaginosas

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4.4 MANUFACTURA DE GRASAS Y
ACEITES…Semilla de soya
Limpieza / Descascarillado
Trituración / hojuelas
Calentamiento
Extracción
Destilación Harina
Aceite crudo Recuperación
disolvente
Desgomado Lecitina
Neutralización Pastas jabonosas
Decoloración
Hibernación
Hidrogenación
Fraccionamiento
Interesterificación
Desodorización Producto final
Desolventización
Alimentos
balanceados,
derivados proteínicos
DESGOMADO
 Extracción acuosa de ptn, CHOs,
fosfátidos y H2O
 2 - 3 % de H2O, ↑ T° 60 – 70 °C.
 Centrifugación o decantación lenta.
 Producto extraído: lecitina
ACEITES…

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NEUTRALIZACIÓN
 Eliminar a.g libres, monoacilglicéridos y
fosfolípidos.
 NaOH 12 -15% ↑ T° 60 – 70 °C → soap
stock.
 Separación del jabón por centrifugación.
 Producción de jabones, obtención de a.g,
alimento para ganado.
 Lavado con agua caliente → centrifugación
intensa.
 >>> a.g destilación vapor a vacío T° 250 °C.
 Aceites neutralizados: 0,1 % a.g.
ACEITES…
DECOLORACIÓN
 Eliminar sustancias que imparten
color.
 Adsorción: arcillas neutras, arcillas
ácidas activadas o carbón activado.
 Aceite + agente adsorbente: ↑T° 80 – 90
°C, 15 a 20 min → filtro prensa.
 Pigmentos a separar: xantofilas,
carotenoides y clorofilas.
 El gosipol del aceite de algodón y el b-
caroteno no se eliminan por adsorción.
ACEITES…

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__________________________________LÍPIDOS EN LOS ALIMENTOS__________________________________LÍPIDOS EN LOS ALIMENTOS
DESODORIZACIÓN
 Eliminación de sustancias volátiles
(cetonas o aldehídos de bajo peso
molecular).
 Aumento de temperatura 150 – 160 °C
y circulación de vapor desaereado.
ACEITES…
HIBERNACIÓN
 Enfriamiento o “winterización” :
opcional.
 Eliminar triglicéridos saturados de alto
punto de fusión.
 Evitar que el aceite se enturbie al
enfriarse.
ACEITES…

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HIBERNACIÓN
ACEITES…
•Disolución del aceite en
solvente volátil.
•Enfriamiento.
•Filtración (separación de
cristales)
•Destilación
RÁPIDA
•Enfriamiento rápido 15
°C + agitación (cristales
pequeños).
•Cristalización controlada
en tanques 5 -7 °C.
•Reposo de 24 -36 h
•Filtración (prensa)
TRADICIONAL
4.5 PROCESOS DE
MODIFICACIÓN DE GRASAS
Y ACEITES
Comercialmente:
 Permanencia del estado físico
 Tendencia a la cristalización.
 Determinado punto de fusión.
 Propiedades de untuosidad.
 Resistencia a la oxidación e hidrólisis.
Modificaciones:
 Hidrogenación
 Tranesterificación.
 Fraccionamiento.

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HIDROGENACIÓN
 Aceites líquidos: semisólidos
(margarinas)
 Ácidos grasos insaturados:
 Saturación de una porción, C=C
 Isomerización cis-trans
 Isomerización posicional de C=C
 Medición índice de refracción: ↓índice
de refracción ↓° de saturación.
4.5 PROCESOS DE MODIFICACIÓN DE
GRASAS Y ACEITES…
INTERESTERIFICACIÓN
 Movilización de los grupos acilo de los
acilglicéridos y su reacomodo.
 Tres mecanismos de reacción:
 Acidólisis: ácido y éster
 Alcohólisis: éster y alcohol
 Tranesterificación: dos ésteres.
 No afectan la saturación y no producen
isomerizaciones.
 Reacomodo de a.g en las moléculas de los
triacilglicéridos.
GRASAS Y ACEITES…

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FRACCIONAMIENTO
Separación mediante métodos físicos de
dos o más fracciones de un lípido.
 Obtención de oleína, estearina: sustitutos
de grasas costosas (cacao)
GRASAS Y ACEITES…
4.6 SISTEMAS GRASOS EN
ALIMENTOS
Sistemas grasos más importantes
 Margarina.
 Mantecas vegetales.
 Mantequilla.
 Grasas para alimentos infantiles.
 Helados.
 Mayonesa y aderezos.
 Sustitutos de la manteca de cacao.
 Freído.

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MARGARINA Y MANTEQUILLA
ALIMENTOS…
MARGARINA Y MANTEQUILLA
ALIMENTOS…

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MAYONESA Y ADEREZOS
ALIMENTOS…
GRASAS DE ALIMENTOS INFANTILES
ALIMENTOS…
Composición de ácidos grasos: C12 (5-7%),
C14 (4-6%), C16 (30-35%), C18:0 (<12%),
C18:1 (>30%), C18:2 (12-16%), C18:3 (0.5-
2%)

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CONSULTAR
4. LÍPIDOS EN LOS ALIMENTOS
 4.7 Deterioro de lípidos
 4.8 Determinación de la oxidación de los lípidos
 4.9 Papel en el aroma de los alimentos.
 4.10 Aspectos nutricionales
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