TECNOLOGÍA DE GRASAS Y ACEITES

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1 NOTAS DE CLASE TECNOLOGÍA DE GRASAS Y ACEITES Preparado por GLADYS RAMÍREZ LÓPEZ Profesora UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA DEPARTAMENTO DE FARMACIA Curso de Nutrición y Bromatología

2 Lípidos Alimentarios Los lípidos alimentarios están constituidos por los aceites (líquidos) y los grasos (sólidos) comestibles y para su estudio se contemplan 3 partes: Tecnología, química y análisis. En este módulo se revisará la tecnología. Los lípidos son importantes por su elevado valor energético (38Kj/g) y tienen propiedades muy importantes para la preparación de los alimentos por su: Comportamiento a la fusión Sabor agradable Capacidad disolvente de sustancias que dan sabor y olor Consistencia Sensación bucal Palatibidad Aroma específico Proporcionan ácidos grasos esenciales y contribuyen a la absorción de vitaminas liposolubles, aromas de alimentos cocidos: grasa más aminoácidos En el caso de grasas animales influye la raza y la alimentación en su composición; en vegetales, influye el tipo y variedad de las plantas y las condiciones alimentarias. Tecnología Los aceites y las grasas se pueden obtener ya sea de material vegetal o animal. Entre los vegetales tenemos: almendras, avellanas, nuez, albaricoque, maíz, ajonjolí, algodón, linaza, maní (cacahuete), soya, olivas, girasol, sésamo, cacao, coco, palma (Colombia uno de sus principales productores), etc. A partir de 1964 se ha incrementado la producción de aceite de soya y grasa de palma y ha disminuido la obtenida de animales marinos. El material animal que proporciona grasa es el tocino que proviene del cerdo y cuya grasa se obtiene a baja T por medio de la cual la grasa se dilata, rompe la membrana y sale el sebo proporcionado por el ganado vacuno, ovino y caprino y que según su calidad se utilizaba en la fabricación de margarina. El sebo se obtiene mediante una fusión húmeda entre en una fuente vapor sonde es derretido, pasado por un filtro prensa y así se obtiene el sebo simple prensado; su composición es la siguiente: 30% estearina, 60% oleína, 10% palmitoleína. En la actualidad se usan grasas vegetales para la elaboración de la margarina. Además están los aceites proporcionados por los animales marinos tales como sardinas e hígado de bacalao con alto contenido de vitaminas liposolubles A y D. Contienen muchos ácidos grasos insaturados; para conservarlos se aumenta su peso molecular hidrogenando y refinando. A excepción de la industria del jabón, las grasas y aceites tienen su más importante aplicación en la producción de margarina. La manteca de cerdo u la mantequilla también son importantes Los métodos utilizados para la obtención de estos productos se aplican en lo posible tratando de no afectar las cualidades nutritivas (p.ej. vitaminas), el aceite de semillas se puede obtener durante todas las épocas del año si el grano ha sido almacenado en buenas condiciones de T y H

3 máxima del 12% ya que el calor y la alta H.R. son culpables de la germinación, la fermentación, la aparición de los hongos y la producción de micotoxinas. La semilla de algodón no debe almacenarse debido a la gran cantidad de fibra restante lo que hace que la semilla presente ignición espontánea, tampoco deben almacenarse las frutas como la oliva y el fruto de la palma Elais ginensis ya que su alto contenido en agua es favorable a una acción enzimática (lipasas especialmente) por lo cual su extracción debe hacerse poco después de su cosecha ya que la estabilidad es la mitad. Lógicamente en los animales es aceite se obtiene después del sacrificio. A la soya le disminuyen los principios antinutricionales, ureasa, lipoxigenasa, inhibidores de la tripsina. El aceite de oliva se obtiene a partir de los frutos partidos que se prensan a 40 C y se obtiene aceite virgen A grosso modo el proceso es: lavado y limpieza moler prensar mezclar decantar centrifugar. Dependiendo del grado de acidez del aceite obtenido se clasifica en: extra virgen, súper fino, fino virgen, etc., todo dependiendo del grado de acidez. El aceite de Palma que es de un color rojo intenso se Prensa clarifica centrifuga y se lava para eliminar el color. Obtención de aceites vegetales de semilla Existen 2 métodos: prensado y extracción (Ver gráfica) El prensado ha sido el método más antiguamente utilizado y solo hasta hace poco ha empezado a ser reemplazado por el método de la extracción porque da mejores resultados para la obtención del aceite en semilla que contienen poco (soya 15-20%). En un principio hubo algunas objeciones para el método de extracción y se decía que el aceite obtenido de esa forma no era apto para el consumo humano pero se comprobó que después del refinamiento no habría ninguna diferencia entre el aceite extraído y el aceite prensado. Actualmente se usa mucho el método de extracción, el residuo sobrante contiene menos del 1% del aceite obtenido. Entre los solventes utilizados están: hexano, benceno, tricloroetileno, sulfuro de carbono, el éter de petróleo se usa cuando la temperatura de ebullición no deja superar ciertos límites como en el caso de extracción de aceites esenciales; la acetona es el solvente selectivo para extraer el gosipol, principio tóxico que contiene la semilla de algodón (liga lisina y se permite como max 500 ppm), el dicloro etileno se usa para la extracción de la manteca de cacao CHCl=CHCl 1,2 dicloro etileno. Luego de la obtención del aceite bruto viene el proceso de REFINACIÓN que implica el desgomado, la neutralización, decoloración, winterización para precipitar las estearinas glicéridos saturados de alto punto de fusión; posteriormente se procede a la desodorización, hidrogenación y envasado. El aceite de oliva es el único que no se refina y se denomina virgen. La causa son sus excelentes características y a que el método de obtención empleado es el prensado.

4 Métodos de obtención de aceites Obtención del aceite neutro Deslecitinado (desgomado) Eliminación del mucílago, se extraen de los aceites vegetales por lavado con agua en las cuales se dispersa, se precipitan con H 3 PO 4. Neutralización: Los aceites y grasas contienen en porcentajes más o menos elevados, ácidos grasos libres que representan el grado de acidez de una grasa (1% 1 ) La formación de estos ácidos libres es debido principalmente a fermentación por malas condiciones de almacenamiento (T y H), la eliminación es difícil ya que se puede perder aceite neutro por formación de pastas jabonosas comprometiendo además la calidad final del producto. La neutralización se reporta como FFA (Free Fats Acids) y puede ser: Dura (reportada en % de á. esteárico) Blanda (reportada en % de á. oleico) Estos ácidos grasos comunican a las grasas sabores amargos y olores desagradables. En aceites usados en alimentos el FFA debe ser menor del 0,1% El sebo de res en pocos días presenta una acidez del 3%, el aceite de palma 2-3% La neutralización se efectúa saponificando el ácido graso libre como solución alcalina (NaOH - KOH) y luego decantado o centrifugado el jabón insoluble o formado

5 R-COOH+NaOH R-COONa+HOH El proceso de neutralización se puede llevar a cabo en lotes o en continuo. Para realizarlo, primero se valora para conocer la cantidad de ácido presente y luego se adiciona la base. Por lotes se efectúa en tanques de 20 a 30 toneladas, con agitadores a 33 RPM para evitar emulsiones, se calcula la cantidad de soda a partir de la acidez libre de la grasa. El jabón precipita y va al fondo y en la parte superior permanece la grasa neutra. El método continuo, significa que a medida que cae la grasa cae la soda en proporción estequiométrica para la neutralización, existe una fuga continua y por una parte sale el jabón (lodo) y por otra (hacia abajo) la grasa (3000 RPM) Lavado del aceite después de la neutralización Este lavado se lleva a cabo con el fin de eliminar los jabones que queden en el aceite después de la neutralización. Es necesario calentar el aceite a y lavar con ducha a igual T luego decantar y separar. Proceso de refinación Decoloración o blanqueo Tiene como fin proporcionar a los aceites un color agradable, eliminando sustancias culpables de la coloración denominados cromóforos como clorofila, carotenos, etc. que dan colores en diferentes gamas a los aceites: verde (oliva), naranja o rojo (palma) Para el blanqueo se utilizan principalmente tierra de infusorios y diatomáceas, así que carbón activado que representa una gran superficie de absorción por la formación de una gran cantidad de capilares, también se utilizan sustancias químicas oxidantes como el H 2 O 2, Cl 2, KMnO 4, HNO 3, que oxidan los dobles enlaces y blanquean. Además, agentes secuestradores como AL (OH) 3 S 1 O 2 (Silicato de Al 3+ ) o tierra fuller. El proceso de blanqueado se efectúa en tanques por proceso continuo o discontinuo (este último más recomendado) a 80 C (con vapor de agua) + 1 a 2% de filtro ayuda + 0,1 0,6% de agente de bloqueo + 3H pasar por filtro prensa C y con vacío. Este es el único tipo de blanqueo permitido en los lípidos alimentarios. Winterización (hibernación) Precipita estearinas de glicéridos de alto peso molecular. Desodorización Busca eliminar sustancias que le dan olores y sabores desagradables a las materias grasas, entre otros el escualeno, un hidrocarburo saturado del aceite de soya, los ácidos grasos de bajo peso molecular como son el butírico y el capróico y además aldehídos y cetonas que pueden formarse durante el proceso. Existe una gran diferencia de volatilidad entre éstas sustancias y los glicéridos basándose en esta propiedad el proceso industrial de la desodorización. Se efectúa una destilación aplicando parámetros de presión, temperatura y tiempo ya que se ha observado que el punto de ebullición de los ácidos grasos disminuye con el descenso de la presión, lo cual se aprovecha para su eliminación; además la temperatura de ebullición también disminuye usando vapor de agua ya que este modifica la tensión de vapor de los ácidos grasos, lo cual hace que disminuya el punto de ebullición, lo cual es muy importante dada cuenta que las altas temperaturas implican destilación de algunos glicéridos, polimerización e hidrólisis parcial de glicéridos.

6 Hidrogenación Consiste en la adición de H sobre las insaturaciones de los ácidos grasos en presencia de un catalizador que es generalmente Ni en polvo, pero también se usan Pt y Pd. El níquel es obtenido según la siguiente reacción: H-C OO H + Ni [HCOO - ] Ni + Ni (s) + CO 2 + H 2 0 Formito de níquel 240 c El Ni va dentro de la grasa y se encarga de transportar el H 2 que ha sido previamente producido en una celda electolítica y que es esparcido dentro de la grasa. Esta hidrogenación tiene como fin convertir la grasa líquida en un sólido bajo condiciones de T, t y P bien definidas. En el pescado este tratamiento es muy útil ya que disminuye el color y el olor y aumenta el punto de fusión y se lleva a cabo a P de 15 atm y T entre 120 y 150 C. El aceite de palma es hidrogenado a una presión de 8 atm. Envasado Finalmente el aceite es envasado según las necesidades en botellas de vidrio, latas, envases de plástico, entre otros. Residuos La gran mayoría de los residuos que quedan después de la extracción de los residuos son utilizados en la producción de concentrados para animales. Bibliografía Yúfera, Primo E. (1979) Química Agrícola III Alimentos. Editorial Alhambra. España. Bernardini. E. (1081) Tecnología de aceites y grasas. Editorial Alhambra. España. Bailey. Alton. E. (1079) Aceites y Grasas industriales. Editorial. Revertá. Argentina. Mehlenbacher. V.C. (1970) Análisis de Grasas y Aceite. Babad, Urmo. Fennema.(1993) Química de los alimentos. Editorial Acribia. Segunda edición. Fennema. (1996) Food Chemistry.Third edition