Els lípids (II)

Avui us porto els apunts de la UD2 de química alimentària, que va sobre els lípids i especialment dels seus procediments culinaris e industrials. L’he anomenat Els Lípids (II) ja que és una bona continuació de l’entrada Els lípids dels apunts de bioquímica del trimestre passat.

Lectura prèvia recomanada:

Introducció

Res que no haguem vist ja a l’anterior entrada, però recapitulem:

Els lípids son molècules orgàniques generalment solubles en dissolvents orgànics e insolubles a l’aigua. Els acilglicerols i àcids grassos constitueixen el 99% dels lípids d’origen animal o vegetal. Aquesta classificació es basa exclusivament en l’estat sòlid o líquid dels lípids a temperatura ambient (20ºC).

Avui dia, molts autors utilitzen únicament el terme greixos per a designar tots aquests productes, ja que molts lípids presenten una consistència intermitja que dificulta la seva classificació.

Els greixos juguen un paper important en la nutrició:

  • Subministren energia
  • Aporten àcids grassos essencials que el cos no sintetitza
  • Actuen com a vehicle de vitamines liposolubles
  • Milloren la palatabilitat dels aliments

Però, durant molts anys han estat sent objecte de controvèrsia amb respecte a la seva toxicitat, la seva suposada contribució a l’obesitat i al risc de patir malalties cardiovasculars

(N. del T. per aquí ja hem deixat força clar que no és un problema inherent als greixos o com a mínim no a tots ells).

Durant el processat, emmagatzemament i manipulació dels aliments, els lípids sofreixen canvis químics complexes i reaccionen amb d’altres constituents dels aliments amb els que interaccionen, produint compostos de vegades favorables i d’altres vegades desfavorables per a la qualitat de l’aliment.

Recordem que des d’un punt de vista bioquímic els podem classificar en saponificables i no saponificables i que dins dels primers, trobem els acilglicerols dels quals els triacilglicerols (triglicèrids) són els més abundants en els aliments, quedant un petit 3% per als saponificables de tipus complex i lípids no saponificables.

Els greixos animals

En general, son una font important d’àcids grassos saturats i colesterol. Alguns, com el del porc, contenen altes quantitats d’àcid oleic, i d’altres procedents d’animals marins contenen altes quantitats d’àcids grassos poliinsaturats.

Greixos d’animals terrestres

Aquest grup està format bàsicament pels greixos de dipòsit dels animals domèstics (sèu de boví, saïm o llard de porc, i amb menor ús, llard d’oca i sèu de xai). S’obtenen per fusió mitjançant tractament tèrmic, que fa que el greix dels teixits s’expandeixi, es trenqui la paret cel·lular i flueixi lliurement.

D’aquests, el greix animal que més s’utilitza és el llard de porc. Existeixen diversos tipus, com el neutra, en branca o fos. En general, és de color blanc i la seva consistència varia des de untuosa a granular, i és bastant rica en àcids grassos monoinsaturats. Clic per a veure en detall el seu valor nutricional a NutritionData.

Perfil d’àcids grassos saturats dels principals greixos animals (FEDNA)

Mantequilla
Sebo
Manteca
Grasa mezcla
Grasa de pollob
Pescadoc
Perfil de ácidos grasosa
Chileno
Nórdico
Nacional
C<14
12.5
tr.
tr.
tr.
tr.
0.1
MirísticoC14:0
11.3
3.2
1.5
2.0
1.0
7.0
6.0
4.3
PalmíticoC16:0
27.5
25
23.7
23.5
21.6
19
11
15.7
PalmitoleicoC16:1
3.1
3.2
3.0
3.3
5.4
9
7.2
4.1
EsteáricoC18:0
10.6
21.1
13.0
15
7.4
4.9
1.2
4.3
OleicoC18:1
26.4
38.3
44
43
44
16
11
13.5
LinoleicoC18:2
2.2
2.2
10
>7.5
19
2
1.0
1.8
LinolénicoC18:3
tr.
tr.
0.8
0.8
1.2
0.9
0.5
1.1
C≥20
2.0
tr.
1.3
1.2
1.0
>36
>45
>47
C20’s
19
>20
17.0
C22’s+24’s
16
>25
30
DHA C(22:6)
11
7.8
11.0
EPA C(20:5)
10
8.1
11.0
n:3
0.3
1
0.4
2
>28
>15
>35
Características
Índice lodo
32
46
64
>55
76
180
125
170
Título
37
43
39
<45
32
28
25
28
Índice saponificación
225
198
197
197
197
190
186
189
Saturados/Insaturados
1.86
1.32
0.6
0.69
0.42
1.02
1.90
1.60

aPerfil en % de grasa verdadera.
bEl perfil en ácidos grasos varía en función de la alimentación de las aves, así como cuando se incluyen grasas procedentes de otras especies aviares distintas al pollo.
cLa composición del pescado chileno, nórdico y nacional corresponde básicamente a la Anchoa (Engraulis ringens), Arenque (Clupea arengus) y túnidos, respectivamente.

Els lípids de l’ou

Tenen una particular importància els lípids de l’ou, per les seves propietats emulgents i el seu contingut en colesterol.

El percentatge de greix de l’ou sencer és aproximadament del 12%, situat la majoria al rovell (32-36% del total). Els lípids del rovell estan constituïts per triacilglicerols (66%), fosfolípids (28%) i colesterol (5%). Dels fosfolípids, un 73% és fosfatidilcolina i un 15% fosfatidiletanolamina.

Greixos d’animals marins

Els greixos dels animals marins són rics en àcids grassos poliinsaturats de cadena llarga de la sèrie omega 3 i solen contenir quantitats significatives de Vitamines A i D. S’autooxiden fàcilment degut al seu alt grau d’insaturació.

Perfil de àcidos grassos (%) d’olis de peix utilizats en alimentació animal (FEDNA)

Ácidos grasos
Túnidos
Anchoveta
Capelina
Menhaden
Arenque
Salmón
Sardina
Saturadosa
29
36
20
30
21
20
30
Monoinsaturadosb
28
30
62
27
57
29
34
Poliinsaturadosc
37
5
4
34
16
40
32
n-3
32
30
10
24
15
38
33
n-6
5
2
2
2
1
2
3
C22:6 (DHA)
21
10.8
2
8
6
18
11
C20:5 (EPA)
8
10.4
4
12
7
13
11
Colesterol, mg/100 g
ND
ND
ND
521
766
485
710

aΣ C12:0, C14:0, C16:0 y C18:0.
bΣ C16:1 C18:1, C20:1 y C22:1.
cΣ C18:2, C18:3, C18:4, C20:4, C20:5, C22:5 y C22:6.

Els greixos dels lactis

En aquest grup s’inclouen els greixos de la llet dels ruminants, especialment de la vaca, i els seus derivats. Els triacilglicerols constitueixen el 96 a 98% dels lípids de la llet.

La mantega és un derivat lacti eminentment gras. És una emulsió d’aigua en greix que s’obté mitjançant inversió de les fases que constitueixen el sistema d’emulsió de la llet o de la nata. Aquesta inversió es realitza a través d’un procés de batut.

El seu alt contingut en lípids fa que sigui un aliment amb un contingut energètic elevat (749 kcal per 100 g aprox). A més, conté quantitats importants de vitamines liposolubles, especialment Vitamina A (828 ug per 100 g). El seu contingut en colesterol és aproximadament de 230 mg per 100 g.

Pel que fa al seu perfil d’àcids grassos (d’ara en endavant AA) conté principalment de cadena llarga, encara que també conté un 10% de cadena curta i un 16% de cadena intermitja. Veure més a NutritionData.

Una comparativa interessant entre la llet materna i la llet de vaca

Els greixos vegetals

Dins dels greixos vegetals podem distingir dos grans grups:

Tots els greixos vegetals es caracteritzen per tenir un alt percentatge d’àcids grassos insaturats i per l’absència de colesterol

Pel que fa als greixos dels fruits, hi ha dos que destaquen: l’oli d’oliva i l’oli de palma.

L’oli d’oliva

La seva composició en àcids grassos és diferent a la de la resta d’olis vegetals, això fa que actualment sigui considerat com l’oli més saludable.

L’àcid gras és abundant en l’oli d’oliva és l’àcid oleic, que en algunes varietats pot arribar a representar fins al 83% dels AA. A més, conté quantitats significatives d’AA essencials: linoleic i linolènic.

Perfil de ácidos grasosa
Linaza
Girasolb
Maíz
Soja
Algodón
Colza
Oliva
Cacahuete
Palmac
Estearina palma
Palmiste
Coco
Lecitinas de soja
C<14
tr.
tr.
>50
>55
tr.
MirísticoC14:0
tr.
tr.
tr.
1.0
tr.
tr.
0.3
1.0
1.0
15.0
17.0
0.3
PalmíticoC16:0
6.0
6.4
10.7
9.5
23.8
5.0
10.0
9
43
58.0
8.5
9.0
18.1
PalmitoleicoC16:1
tr.
tr.
0.5
0.2
1.0
0.3
0.2
0.5
0.3
tr.
tr.
tr.
EsteáricoC18:0
4.5
5.0
2.4
4.0
2.5
2.2
3.5
3.3
4.8
5.1
1.7
2.5
4.5
OleicoC18:1
19
22.6
26
22.0
18.8
57.0
78
50
40.0
28.1
17.1
7.0
17.8
LinoleicoC18:2
16
63
56
54
50.2
20.5
6.5
27
10
6.1
1.1
1.5
51.0
LinolénicoC18:3
54
<0.5
1.0
7.3
tr.
9
0.3
tr.
tr.
tr.
tr.
7.5
C≥20
1.0
1.1
0.5
1.1
tr.
4.4
tr.
8.4
tr.
tr.
tr.
tr.
Características
Índice lodo
180
132
120
130
106
98
85
93
52
58
17
9
94
Título
21
18
18
21
35
13
23
30
42
23
23
Índice saponificación
180
191
190
192
194
172
190
191
200
210
253
255
Saturados/Insaturados
0.10
0.14
0.16
0.18
0.40
0.10
0.18
0.25
0.96
4.00
8.92
0.32

aPerfil en % de grasa verdadera.
bEl perfil en ácidos grasos del aceite de girasol rico en oleico varía en función de la variedad y de las especificaciones del proveedor. En el mercado se comercializan con un mínimo de 75-80% de oleico.
cAceite crudo refinado de palma RBD. Los destilados de palma (“Palm fatty acid distillers” o PFAD) contienen aproximadamente un 1% menos de los ácidos oleico y linoléico y un 2% más de ácido palmítico.

Més sobre l’oli d’oliva

L’oli d’oliva, a diferència dels olis de llavors, pot consumir-se sense refinar (i llavors s’anomena verge).

El consum d’oli d’oliva verge té l’avantatja de que en aquest oli es manté intacta la fracció no saponificable, és a dir, que aporta tots els components presents en aquesta fracció, com els seus antioxidants naturals (tocoferols).

Aquesta presència de tocoferols antioxidants li confereix estabilitat contra l’oxidació.

Us deixo un enllaç a un document força complet i en castellà que ens van manar llegir i resumir en forma de treball durant l’assignatura. Té força informació sobre els processos que involucren l’oli d’oliva en la gastronomia, la salut, el preparat, comerç, normativa, etc. Clic aquí.

Olis vegetals de llavors oleaginoses

Tots aquests greixos, per a poder ser consumits, cal que prèviament hagin estat sotmesos a un procés de refinat complert. A diferència de l’oli d’oliva, aquests olis són rics en AA poliinsaturats (PUFA) de tipus omega 6

A la taula de dalt trobem una comparativa dels AA de cada oli, on es pot observar el canvi cap a contingut d’omega 6 dels olis de llavors en vers al d’oliva o de palma.

Un altre més visual:

En funció del perfil concret d’AA, podem generar 3 grans subgrups:

  • Rics en àcid lauric i mirístic: Olis de coco, palma i babasu
  • Rics en àcids palmític i estearic: Mantega de cacau, de shea i de Borneo
  • Rics en àcid palmític: Oli de cotó, germen de blat i de blat de moro
  • Pobres en àcid palmític i rics en oleic i linoleic: Olis de girasol, soja, cacahuet, mostassa, colze, sèsam, càrtam, lli…

(N. del T. No m’agrada interferir massa amb els continguts dels apunts de la carrera ja que prefereixo portar el coneixement dels llibres en general per a sentar base sobre la que després debatre, però, no hi ha inconvenient en comentar que aquí al blog normalment no es fomenta gaire l’ús d’olis de llavors degut a l’alta capacitat oxidativa/pro-inflamatòria dels seus PUFAs tractats)

Substitutius dels greixos

Degut a la mala fama dels greixos pel que fa als seus suposats efectes perjudicials per a la salut, han sorgit una sèrie de productes substitutius que, amb característiques sensorials similars a les dels greixos, tenen menys o ningun d’aquests efectes.

La seva classificació, des del punt de vista tecnològic, seria la següent:

  • Compostos no-calòrics amb propietats similars a les dels greixos
  • Compostos no-calòrics amb estructura diferent a la dels greixos

Les característiques d’ambdós són que no contenen calories i poden substituir bé els greixos des d’un punt de vista sensorial i funcional. Hi trobem els polièsters de sacarosa (SPE), èsters de poliglicerol (EPG) i el polisiloxà.

A més, hi ha els següents substitutius que sí aporten cert valor calòric:

  • Greixos modificats estructuralment que aporten menys calories
  • Substitutius a base de dextrines i maltodextrines
  • Substitutius de naturalesa proteica

En el primer grup trobem la caprenina, que és un triacilglicerol de baix valor calòric (5 kcal per gram en comptes de 9). Dins de les dextrines trobem la olestrina, que aporta unes 3 kcal/g i que té un ús ampli però que no es pot fer servir per a fregir, ja que l’escalfor destrueix les dextrines. En l’últim grup trobem el Simplesse, el primer producte patentat format per proteïna. S’obté a partir de la llet i de l’ou. El seu valor final és de 1 a 2 kcal per gram, el qual el fa l’estrella de productes light.

Aspectes químics del processat

Hidrogenació

La hidrogenació és un procés químic que permet reduir el grau d’insaturació dels greixos. Consisteix en l’addició d’hidrogen als dobles enllaços de les cadenes dels àcids grassos.

Aquest procés se sol aplicar a greixos vegetals amb un doble objectiu. Per una banda, per a la conversió d’olis líquids en greixos semi-sòlids per a obtenir una plasticitat adequada, que els fa ideals per a ser emprats en l’elaboració de galetes, pa de motlle, rebosteria, etc. I per l’altra, per a augmentar l’estabilitat de l’oli en front a l’oxidació.

En la pràctica, es barreja l’oli utilitzat com a matèria prima amb un catalitzador adequat (habitualment níquel), es calenta a temperatures entre 140 i 225ºC i se sotmet a pressions d’hidrogen fins a 450 kn/m2, mentre que és agitat. L’agitació és necessària per a aconseguir una barreja uniforme del greix amb el catalitzador, per a facilitar la dissolució de l’hidrogen, i per a dissipar el calor de la reacció.

Una vegada que s’ha assolit el grau d’hidrogenació desitjat, l’oli es refreda i es retira per filtració.

El procés global d’hidrogenació suposa una reducció del nombre de dobles enllaços. Malgrat això, en el procés es formen dobles enllaços que adquireixen una configuració trans. Els AA insaturats, es presenten de manera natural en configuració cis, per la qual cosa la ingesta de greixos trans a la dieta tradicional és molt escassa. No obstant, en els darrers anys ha incrementant la ingesta de greixos hidrogenats.

Acidificació

És deguda a la hidròlisi enzimàtica (a través de lipases) o química dels enllaços èster dels triacilglicerols, en la que s’alliberen àcids grassos. Aquests AA lliures són els responsables del grau d’acidesa del greix. Un excés d’àcids grassos lliures i per tant d’acidesa produeix l’aparició de sabor a ranci (enranciment hidrolític) en la llet crua. Alguns sabors dels formatges es deuen a l’addició intencionada de lipases microbianes i làcties.

També s’utilitza l’hidròlisi selectiva controlada en la fabricació d’altres productes alimentaris, com del iogurt o el pa.

Oxidació

L’oxidació dels lípids dóna lloc a l’aparició, en els aliments que contenen greixos, de sabors i olors generalment anomenats “a ranci” (enranciment oxidatiu). Aquests sabors i olors anòmals constitueixen una de les preocupacions de la indústria alimentària ja que deterioren la qualitat organolèptica de l’aliment.

Aquestes reaccions d’oxidació afecten també al valor nutritiu de l’aliment i generen productes d’oxidació tòxics. Actualment es relacionen diversos tipus de càncer amb aquests productes d’oxidació dels lípids. Malgrat això, la oxidació lipídica limitada i en condicions controlades pot produir efectes beneficiosos, com ocorre en els formatges madurs.

L’oxidació afecta fonamentalment als àcids grassos lliures i serà més fàcil que es produeixi com major sigui el nombre d’àcids grassos amb dobles enllaços (menor punt de fusió del greix).

Es creu que la principal reacció implicada amb el deteriorament oxidatiu dels lípids és la “autooxidació”, és a dir, la reacció amb l’oxigen molecular mitjançant un mecanisme auto-catalític. En els aliments, els lípids poden oxidar-se a través de dos tipus de mecanismes: enzimàtics i no enzimàtics.

Són reaccions molt complexes, per això per a la seva comprensió s’han usat els models més senzills com són el del oleat, el linoleat i el linolenat.

La autooxidació dels greixos es produeix per mecanismes en els que hi participen radicals lliures, i dóna lloc a la formació de hidroperòxids, que a la seva vegada donen lloc a gran varietat de productes.

Els factors que afecten a l’oxidació dels lípids són:

  • Composició en àcids grassos
    El nombre, la geometria i la posició dels dobles enllaços afecta la velocitat d’oxidació. Els isòmers cis s’oxiden abans que els trans, i els dobles enllaços conjugats abans que els no conjugats.
  • Àcids grassos lliures i acilglicerols
    Els AA s’oxiden a una velocitat lleugerament superior que quan es troben formant part d’acilglicerols. En olis industrials que presenten quantitats elevades de AA lliures la incorporació de metalls procedents dels tancs o les eines augmenta la velocitat d’oxidació.
  • Concentració d’oxigen
    A concentracions baixes d’oxigen la velocitat d’oxidació és proporcional a aquesta concentració. Quan la concentració supera un cert llindar, la velocitat es torna independent de la concentració.
  • Temperatura
    En general, un augment de la temperatura comporta un augment de la velocitat d’oxidació. Els greixos insaturats son més susceptibles a oxidar-se per la temperatura que els saturats.
  • Àrea superficial
    La velocitat d’oxidació augmenta a mesura que augmenta l’àrea superficial del lípid que està exposada a l’aire.
  • Aigua
    En els productes amb un mínim contingut d’aigua l’oxidació és molt ràpida. Si s’augmenta l’activitat de l’aigua (a)<0,1 el procés disminueix. Es creu que aquest fet és degut a que l’aigua té un efecte en l’activitat catalítica dels metalls, a que segresta radicals lliures i que per tant l’oxigen té més difícil l’accés al lípid. Malgrat això, quan l’activitat de l’aigua augmenta fins a valors de 0,55-0,85 el procés s’inverteix.
  • Pro-oxidants
    Els metalls de transició, especialment els que tenen dos o més estats de valència i un potencial d’òxid-reducció adequat (cobalt, coure, ferro, níquel, etc) afavoreixen eficaçment l’oxidació dels lípids. Avui dia és fàcil que s’incorporin o fins i tot apareixen naturalment en ous, llet i sucs de fruita.
  • Antioxidants
    Són substàncies que poden retardar l’inici del procés d’oxidació o bé disminuir-ne la velocitat. Es poden trobar de manera natural als aliments, com els tocoferols presents als olis vegetals sense refinar, o en el seu defecte es poden afegir com a additius sintètics. Aquests últims han de satisfer certes exigències de la UE en forma de probes per a garantir la seva innocuïtat.

Fregida

Durant la fregida els aliments entren en contacte amb oli a una temperatura d’uns 180ºC i estan exposats parcialment a l’aire durant períodes variables de temps.

Aíxi doncs, la fregida és el mètode culinari amb una major potencialitat de produir canvis químics en els greixos, els quals són absorbits en quantitats significatives per l’aliment al que se sotmet.

Durant la fregida d’un aliment, tenen lloc els següents esdeveniments:

  • S’allibera contínuament aigua que passa de l’aliment a l’oli calent, produint-se un arrossegament en corrent de valor dels productes volàtils de l’oxidació de l’oli. L’aigua alliberada agita l’oli i accelera la hidròlisi. Durant el procés de fregida a 180-185ºC el procés d’hidròlisi té menor importancia ja que l’aigua es transforma en vapor. La capa de vapor que es forma sobre la superfície de l’oli redueix la quantitat d’oxigen disponible per a l’oxidació.
  • Es poden generar en els aliments compostos volàtils, com per exemple compostos ensofrats i derivats de la pirazina en la patata.
  • L’aliment pot alliberar alguns dels seus lípids a l’oli de fregida. La barreja de greixos que es forma (per exemple oli de fregida + greix del pollastre) té una estabilitat en front a l’oxidació molt diferent a la que tenia l’oli original. Els aliments produeixen un augment de la velocitat d’enfosquiment de l’oli de fregida.

Alguns dels canvis que tenen lloc en l’oli i en l’aliment durant la fregida són necessaris per a que l’aliment adquireixi les seves propietats sensorials típiques. D’altra banda, si la fregida no es realitza de manera adequada, es poden veure afectades tant les propietats sensorials com el valor nutritiu de l’aliment.

Per a evitar que durant el procés es produeixin efectes negatius sobre els aspectes nutritius, sensorials i toxicològics dels aliments fregits, i per a evitar l’alteració dels olis de fregida, cal tenir en compte els següents aspectes:

  • Cal que l’aliment tingui la superfície el més seca possible, ja que la humitat afavoreix la hidròlisi i la formació d’espuma
  • La superfície de contacte de l’oli amb l’aire ha de ser el més petita possible, per a reduir l’oxidació
  • No han d’existir traces de metalls, doncs aquests acceleren les reaccions de degradació
  • Escollir un oli de fregida de bona qualitat i estabilitat
  • Escollir la temperatura de fregida més baixa que permeti l’obtenció d’un producte fregit de bona qualitat
  • En general, la temperatura s’ha de mantenir al voltant dels 180ºC, ja que si és més baixa s’absorbeix més greix
  • Filtrar l’oli per tal d’eliminar les restes d’aliment
  • En les fregidores, s’ha de substituir l’oli amb la freqüència necessària

Alguns dels compostos que es formen de la degradació dels greixos de fregida són volàtils i es desprenen del greix en la fregida en forma de fum, per aquesta raó s’anomena “punt de fumeig” d’un greix a la temperatura a la que comença la seva degradació.

El punt de fumeig es troba entre els 200 i 230 ºC i depèn en gran mesura del porcentatge d’àcids grassos lliures que presenti el greix utilitzat. Degut a això, és diferent per a cada tipus de greix.

Si considerem només el tipus d’àcids grassos, els millors greixos per a fregir serien els greixos estables a la oxidació. Malgrat això, els olis vegetals contenen productes antioxidants. El millor oli per a fregir és el d’oliva verge, ja que és el més ric en antioxidants i té un punt de fum suficientment alt. Tot i que és més car, aguanta la reutilització molt millor.

Els olis de peix, rics en AA monoinsaturats i poliinsaturats, són beneficiosos per a la salut però es degraden fàcilment amb la fregida, per tant, mai s’ha de reutilitzar l’oli per a fregir el peix, especialment el peix blau.

N. del T. Si us plau, no em deixeu missatges ara sobre si això està equivocat i que l’oli de coco o els greixos animals son millors per a fregir. Podria ser. En tot cas, això són els apunts de la uni i és el que diuen 🙂

Refinat

Els processos industrials de refinat eliminen substàncies presents en els greixos, les quals poden aportar aromes, colors o qualitats indesitjables. Entre aquestes substàncies es troben AA lliures, fosfolí`pids, hidrats de carboni, proteines i productes de la seva degradació, aigua, pigments i productes d’oxidació.

El procés de refinat es resumeix en les següents etapes:

  1. Sedimentació i desgomat
  2. Neutralització
  3. De-coloració
  4. Desodoritzat

Mapa conceptual

UD2 - Lípidos

Translate »