GRASAS Y ACEITES COMESTIBLES.ppt

John Fredy Urrego R.John Fredy Urrego RamrezDepartamento de AlimentosFacultad de Qumica Farmacutica

John Fredy Urrego R. Aporte de caloras. Aislamiento contra el fro. Favorecen absorcin de Ca. Vehculo de nutrientes liposolubles. Regulacin de las actividades celulares por accin de las hormonas. Hace parte de la membrana celular. Forman parte de los rganos sensoriales . Formacin de tejido adiposo. Absorcin de impactos.

John Fredy Urrego R.


ANIMAL

LardoGrasa de cerdoDripping / sebo comestible de bovinosGrasa de resGrasa de lecheAceites marinos



Cmo se utilizan en la industria de los alimentos? Margarinas, mantequillas, mantecas, frituras, chocolates, repostera, panadera, cremas, salsas, mayonesas.John Fredy Urrego R.


John Fredy Urrego R.CLASIFICACIN Grasas y aceites: Esteres de glicerol con cidos monocarboxlicos

Ceras: Esteres de alcoholes monohidroxilados y cidos grasos Fosfolpidos

Glucolpidos

Lipoprotenas cidos grasos

Pigmentos

Vitaminas liposolubles

Esteroles

Hidrocarburos

FRACCIN LIPDICA (Saponificable)TriglicridosDiglicridosMonoglicridoscidos grasos libres

FRACCIN NO LIPDICA (No saponificable)EsterolesAntioxidantesPigmentosVitaminasFosfolpidosOtros: hidrocarburos, cetonas.John Fredy Urrego R.Colesterolcido Olico


John Fredy Urrego R.CH2OHCH-OHCH2OHR-COOHR-COOHR-COOHEsteres del glicerol y cidos alifticos de cadena larga saturados o no. SIMPLES O MIXTOS


REACCIN DE FORMACIN DE UN TRIGLICRIDOJohn Fredy Urrego R.


Saturados: Carnes, lcteos, yema de huevo y algunos alimentos procesados industrialmente. Generalmente son slidas a la temperatura ambiente.Mono insaturados: Aceite de oliva, canola, y aceitunas, soja, man, almendras, nueces. John Fredy Urrego R.


John Fredy Urrego R.Poli insaturados: Aceites vegetales de: girasol, maz, soja y de uva. Algunos pescados son ricos en cidos Grasos poli insaturados.


Composicin en cidos Grasos de aceites de origen vegetal (gramos/100 gramos aceite)John Fredy Urrego R.

ACEITEGrasasSaturadasGrasasMonoinsaturadasGrasasPoliinsaturadascidosGrasos Omega-6cidosGrasos Omega-3Razn omega-6/ omega-3MARAVILLA1223.96463.80.16399 MAZ13.626.159.957.72.226.2CANOLA7.465.826.719.47.32.7 PEPA DE UVA11.716.272.171.11.071.1 SOYA14.722.363.05678OLIVA5.272.214.713.90.817.4


John Fredy Urrego R.n 9 n 3n 6 cido estericocido oleicocido Linoleicocido Linolnico18:0 18:1 9 18:2 618:3 3


John Fredy Urrego R.Tomado de Biologa COU-AnayaCIDOS GRASOS SATURADOS E INSATURADOS DE MAYOR INTERS BIOLGICO:

NOMBRE COMNcido.TOMOS DE CARBONOESTRUCTURAPUNTO DE FUSIN(C)cidos grasos saturadosLurico12CH3(CH2)10COOH44,2Mirstico14CH3(CH2)12COOH54,0Palmtico16CH3(CH2)14COOH63,0Esterico18CH3(CH2)16COOH69,6Araqudico20CH3(CH2)18COOH76,5Lignocrico24CH3(CH2)22COOH86,0cidos grasos insaturadosPalmitoleico16CH3(CH2)5CH=CH(CH2)COOH-0,5Oleico18CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH13,4Linoleico18CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH-3Linolnico18CH3(CH2)CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH-11Araquidnico20CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH-49,5


Esteroles: Qumicamente inertes Colesterol y fitoesteroles

Antioxidantes: 0.05-0.2%. Tocoferoles o Vitamina E FosfolpidosVitaminas Liposolubles

Colorantes y pigmentos: Carotenoides ClorofilasFosfoglicridos: Fosfatidilcolina Fosfatidilinositol Fosfatidilserina Fosfatidiletanolamina John Fredy Urrego R.



OCH


John Fredy Urrego R.PrensadoExtraccin por disolventesUna combinacin de prensado y extraccin por disolventes.


John Fredy Urrego R.DesolventizacinDerivadosProtenicos


John Fredy Urrego R. Los aceites contienen impurezas que deben ser eliminadas y deben ser sometidos a diferentes procesos y operaciones para conseguir mejores propiedades organolpticas, liberndolos de fosftidos, cidos grasos libres, pigmentos y sustancias que produzcan mal olor y sabor.


El proceso consiste en tratar el aceite con agua o vapor de agua, (hidratacin y precipitacin de los fosftidos). Se realiza en tanques dotados de un agitador, para incorporar el agua (2% v/v) a una temperatura de 70C.

El aceite pasa a una centrifuga de gran velocidad, en la que se separan los fosftidos, junto con el agua en exceso, del aceite desgomado.

Los fosftidos son deshidratados, y es de donde se obtienen las lecitinas. (tienen valor comercial y se aplican, por su carcter emulgente, en diversas industrias de alimentacin.)



Eliminar fosftidos y glicolpidos, sin este refinamiento, los triglicridos se alteran con mayor facilidad y adquieren sabores y olores desagradables

Otros problemas indeseables son: decantacin en los tanques de almacenamiento, mayor susceptibilidad a la oxidacin, formacin de espumas durante el calentamiento.



NEUTRALIZACIN

Elimina cidos grasos libres, reduce los monoacilglicridos y fosftidos que pudieron haber quedado despus del desgomado.

Los aceites bien neutralizados contienen menos de 0.1% AGL. Esto es recomendable especialmente si los aceites se utilizarn para el proceso de hidrogenacin.



El aceite neutro y lavado se decolora aadiendo tierras adsorbentes (arcillosa o silcea).

La cantidad de tierra necesaria depende de la cantidad de color del aceite y del grado de decoloracin que se quiera obtener. A veces se utilizan mezclas de tierras y carbn activado (5-10%) para obtener mejores resultados.

El color de los aceites disminuye considerablemente durante la hidrogenacin, debido a la desaparicin de grupos cromforos.



El aceite decolorado se desodoriza, a vaco, en un recipiente a T de 150-160C, mientras pasa una corriente de vapor directo. Las sustancias voltiles son arrastradas, dejando el aceite libre de olores y con sabor suave.

Evitarcontacto con el oxigeno, el vapor que se utiliza debe estar desaireado, y el vaco debe ser muy elevado. A veces se aaden secuestradores (esteres de cido ctrico) para impedir la accin cataltica de los iones metlicos. En la operacin se destruyen tambin los perxidos.John Fredy Urrego R.


Los aceites contienen glicridos de puntos de fusin altos y se depositan en forma de cristales cuando se mantienen a temperaturas moderadamente bajas. El aceite de mesa debe mantenerse claro y brillante sin enturbiarse o solidificarse a temperaturas de refrigeracin.

Las grasas de punto de fusin alto retiradas pueden utilizarse en la elaboracin de otros productos



La saturacin con hidrogeno de enlaces dobles, en los glicridos con cadenas de cidos grasos insaturados, da lugar a la elevacin de puntos de fusin y naturalmente a la disminucin del Y.

La reaccin de hidrogenacin es selectiva y los cidos grasos ms insaturados tienen tendencia a reaccionar primero.

Pueden formarse ismeros trans por la accin del catalizador.

El valor absoluto del IR depende del IY y del peso molecular medio de los glicridos.John Fredy Urrego R.


John Fredy Urrego R.Con la hidrogenacin, o adicin directa de hidrgeno a los enlaces dobles de los cidos grasos insaturados, se pretende modificar el comportamiento fsico de determinados aceites y grasas.

La hidrogenacin se aplica especialmente a las grasas liquidas que se han de transformar en plsticas, destinadas fundamentalmente a la preparacin de margarinas y sortennos, mejoran su color y estabilidad.


John Fredy Urrego R.CatalizadorNquel, Platino, PaladioEstos catalizadores vienen soportados en una base de slice. Dosificacin: 0.1% al peso.Reaccin:


John Fredy Urrego R.Tcnica que cambia posicin de los cidos grasos dentro de la molcula del triglicrido cambiando su punto de fusin y las propiedades de cristalizacin de las grasas nuevas.

Tecnologa para producir grasas con cero TRANS, mantiene la configuracin CIS natural.

Se obtienen cocientes P/S superiores a 1.2 mnimo recomendado por la Asociacin americana del corazn.

Se mantiene el ndice de Yodo y no hay saturacin con H de los AGE.

En el proceso se mezclan grasas en un ambiente de Nitrgeno a T por debajo de 100 grados centgrados usando catalizadores como metxido de sodio.


John Fredy Urrego R.Si el Cociente P/S es igual o mayor a 0.5, la grasa es de buena calidad nutricional


Las grasas y los aceites se fraccionan para aumentar su valor comercial, o hacer productos especiales.

Grasas y aceites no son sustancias homogneas, sino mezclas de triglicridos con diferentes puntos de fusin, no tienen un punto de fusin definido. Esta caracterstica se explota para los propsitos de separacin.

El fraccionamiento es un proceso puramente fsico. La separacin es guiada exclusivamente por el punto de fusin o, por la solubilidad en un solvente adecuado.



HIDRLISISENRANCIAMIENTOPOLIMERIZACININTERESTERIFICACINHALOGENACINISOMERIZACIN

Generalmente ocurren en: Enlace ster y en insaturaciones de los AG.John Fredy Urrego R.


Se produce en presencia de agua y calor, Tambin es ocasionada por lipasas O por origen microbiano. Provocan la ruptura del enlace ster de los triglicridos, descomponindose en monoglicridos, diglicridos y cidos grasos libres, y en menor cantidad, se pueden formar metilcetonas y lactonas.John Fredy Urrego R.


La consecuencia directa recae sobre la calidad bromatolgica, aumenta el grado de acidez, incidiendo en el olor y sabor.

Medida preventiva: conservar materias primas a bajas temperaturas (refrigeracin, congelacin) y evitar contacto con agua.

Como consecuencia de la hidrlisis suele decrecer el punto de humo y aumentar la acidez. John Fredy Urrego R.


Oxidativo o auto oxidacin: Se modifican las propiedades organolpticas, hay prdida de calidad y se disminuye su valor nutritivo al destruirse cidos grasos esenciales (linolico y linolnico), y afectarse vitaminas con estructuras insaturadas (vitamina A).

Mecanismos de reaccin:

1. Perodo de iniciacin:

Agentes pro-oxidantes (calor, radiaciones, iones metlicos, etc.) se originan radicales libres de los cidos grasos insaturados a partir del hidrgeno que se sita en posicin alfa respecto del doble enlace. Estos radicales libres son muy reactivos.

RH ---------------------------> R* + H* John Fredy Urrego R.


2. Perodo de propagacin:

El oxgeno del aire reacciona con el radical libre, originndose hidroperxidos que a su vez pueden reaccionar con otros cidos grasos para originar nuevos radicales libres activos.Adems, los propios perxidos pueden suministrar radicales libres al descomponerse, originando alcolxiradicales que posteriormente darn lugar a compuestos secundarios ms pequeos (aldehdos, cetonas, entre otros). R* + O2 ------------------> R-O-O* R-O-O* +RH ------------------> R-OOH + R*

Son reacciones en cadena, cuyos lmites son: - Ausencia de oxgeno. - Reaccin entre radicales libres.



3. Perodo de terminacin.

Al reaccionar entre s los radicales libres se originan dmeros. R* + R* ------------------> R-R R* + R-O-O* --------------> R-O-O-R

Siempre desaparece el cido graso original, y como productos finales se pueden encontrar: - Polmeros diversos. - Hidroperxidos R-OOH - Dmeros con puente de oxgeno R-O-O-R.

Se evita la propagacin con antioxidantes: tocoferoles y vitamina E (naturales) y otros artificiales derivados del cido glico y del anisol (BHA, BHT, TBHQ).John Fredy Urrego R.


Oxidacin por lipoxidasas:Alteracin de tipo enzimtico, debido a la presencia de lipoxidasas en algunos vegetales y en ciertas carnes de animales.Cataliza la oxidacin de cidos grasos insaturados especficos, aquellos que contengan el sistema 1,4-pentadieno cis-cis, como es el caso de los cidos: linolico, linolnico y araquidnico.Se inicia el proceso con la formacin de radicales libres en presencia de oxgeno. John Fredy Urrego R.


La presencia de radicales libres que se combinan entre s o con los cidos grasos forman polmeros lineales (con diferente grado de longitud y ramificacin) o cclicos (sobre todo en presencia de dobles enlaces).

Estos compuestos tienen mayor tamao y peso molecular, por lo que tienden a aumentar la viscosidad del aceite formando espuma y una capa de consistencia plstica en la superficie del aceite y en el recipiente. John Fredy Urrego R.


Se utiliza para controlar la proporcin de halgenos en el aceite.Esta proporcin se mide en proporciones de yodo/cloro.Lmites permitidos CAOC: 1,0-1,2.

Para encontrar la relacin yodo/cloro, se realizan dos determinaciones:

a. Determinacin de yodo b. Determinacin de halgenos totalesJohn Fredy Urrego R.


Clculo:

Relacin de halgenos2 a3 b2 aa = ml de Na2S2O3 0,1N, consumidos en la valoracin del yodo.b = ml de Na2S2O3 0,1N, gastados en la valoracin del halgeno total.John Fredy Urrego R.


Uno de los parmetros ms sensibles que se utiliza para detectar los cambios qumicos resultantes de unas condiciones de elaboracin severas es la isomerizacin cis-trans, especialmente en el cido linolico.

Altos contenidos de cidos insaturados en un aceite evitan la formacin de ismeros trans a temperaturas controladas. John Fredy Urrego R.


Objetivos:

Identificar atributos fsicos y qumicos.

Control de criterios de calidad, pureza, adulteraciones y falsificaciones.

Caracterizar su calidad frente a las normas.

Caracterizar valor nutricional.

Control de procesos tecnolgicos. John Fredy Urrego R.


Mtodos de IDENTIFICACIN

Punto de FusinPunto de HumoPrueba de FroDensidadndice de Refraccinndice de Yodondice de SaponificacinMaterial Insaponificable



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 slida y lquida, a una atmosfera de presin.Control de hidrogenacin, ya que existe una correlacin bastante buena entre esta y la consistencia de la grasa plastificada.John Fredy Urrego R.


Densidad o gravedad especficaNo vara mucho para aceite puro y fresco.

NTC: 336 Promedio : Menor que 1. Se determina con picnmetro a 25 C , si la grasa es lquida. Si la muestra es slida se funde a 40 C o 60 C.

Aumenta cuando aumenta el PM de los cidos grasos no saturados, y desciende cuando aumenta la temperatura.



Se mide con refractmetro 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 ndice de refraccin aumenta a medida que aumenta el PM de los cidos grasos.



Mide el grado de insaturacin (dobles enlaces no conjugados)

Se aprovecha la capacidad de adicin que tienen los halgenos sobre los dobles enlaces, bajo condiciones especficas.

Orden de reactividad: Cl > Br > I

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

Propiedad qumica relacionada con el ndice de refraccin.Determina si las grasas o aceites estn combinados con otros aceites.



Se define: mg de KOH necesarios para saponificar 1 g de grasa

Saponificar: hacer reaccionar una sustancia alcalina con una grasa para formar un jabn. El ndice de Saponificacin es 1/ PM de los cidos grasos

Ac. Butrico 4 C 556.6Ac. Larico 12 C 263.4Ac. Palmtico 16 C 208.5Ac. Esterico 18 C 188.5



Reaccin:John Fredy Urrego R.3NaOHCalor


Se determina saponificando la grasa y separando el insaponificable con ter.


CONTENIDO INSAPONIFICABLE DE GRASAS Y ACEITESACEITE O GRASAM. INSAPONIFICABLE %Manteca de cacao0.2 1.0 Coco< 0.5Bacalao3.3 4.7 Hgado de tiburn13.0 20.0Oliva0.7 1.1 Palma0.3 1.0Maz0.8 2.0Semillas de algodn< 1.5Cacahuetes0.2 0.8Manteca de cerdo< 0.8Semillas de mostaza0.7 1.5


Adicin de aceites de pescado a aceites vegetales.Adicin de aceites livianos de petrleo.Adicin de aceite de algodn y ajonjol a otros aceites.Mezclas de aceites saturados en insaturados.Reutilizacin de aceites.John Fredy Urrego R.


Mtodos de determinacin de CALIDAD

Caractersticas organolpticas

ndice de Acidez

Prueba de Rancidez

ndice de Perxido

Material Insaponificable

HumedadJohn Fredy Urrego R.


Olor, color, textura caractersticos del producto.

Cada aceite presenta olor caracterstico al producto del cual fue extrado.

Parmetros inciales para determinar si el producto se acepta o rechaza o si debe realizarse anlisis ms profundos.

Mtodos de anlisis implementados y certificados en las industrias de aceites y grasas.John Fredy Urrego R.


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

El resultado se expresa en cido oleico o en % FFA.

Segn la norma Icontec 218, la acidez libre mide el grado de descomposicin lipoltica de los GLICERIDOS (hidrlisis enzimtica, tratamiento qumico, accin bacteriana).

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



Mtodo comercial para detectar la rancidez.

Su principio se basa en una reaccin entre la floroglucina y un constituyente de la grasa.

Se produce un color intenso el cual indica el grado de rancidez de la grasa (comparado frente a una muestra estndar).John Fredy Urrego R.


Se define: meq-g de oxgeno por Kg de grasa.Determina las sustancias capaces de oxidar el KI I metlico Grasas y aceites empiezan a descomponerse cuando son aislados de su ambiente natural sabor y olor desagradableEl principal desarrollo de la Rancidez es llevado a cabo por oxidacin Atmosfrica (autoxidacin).Esta es acelerada por exposicin al calor y a la luz, por la humedad y trazas de metales (Cu, Ni, Fe).El O2 es tomado por la grasa Hidroperxidos.A mayor grado de Insaturacin ( mayor IY), mayor posibilidad de RANCIDEZ

ndice de perxido hasta 5 Aceite fresco ndice de perxido en fbrica 0 perxido



Espectroscopia IR y cromatografa de gases: (AGT)Cromatografa en capa fina, columna, HPLC, CLAE Mtodos espectrofotomtricos: UV-visible y fluorescencia. Anlisis de cidos grasos, mono-, di- y triglicridos. Anlisis estructural de triglicridos Anlisis de vitamina E, esteroles y fosfolpidos.Tcnicas modernas de anlisis de aceites comestibles.John Fredy Urrego R.


Deteccin de aceites refinados y de otros aceites vegetales en aceite de oliva.

Anlisis de compuestos fenlicos, vitaminas y aditivos.

Deteccin de residuos de plaguicidas, contaminantes, y otros agentes indeseables. John Fredy Urrego R.


DESROSIER, N.W. "Elementos de tecnologa de alimentos" Ed. Continental. 11 Reimpresin, Mxico 1996, pags. 210-211BRENNAN, J.G. "Las operaciones de la ingeniera de los alimentos" Ed. Acribia, 3 Edicin, Espaa 1998, pags. 257-258PRIMO, Y.E. "Qumica de los alimentos", Ed. Sntesis. Espaa 1998, pags. 186-195BADUI, S. D. "Qumica de los alimentos" Ed. Pearson Education. 3 Edicin. Mxico 1999, pags. 233-241 Excerpted with permission from The National Cottonseed Products Association Guide to Edible Oils.http://oregonstate.edu/instruct/nfm236/lipids/index.cfm"Manual de practicas de tecnologa de granos II", Universidad de Sonora, Mxico 1995, pags. 18-20.



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