**Unidad IV: Lípidos en Alimentos**

Clasificación y Estructura

Principales lípidos presentes en los alimentos. Aspectos físicos: cristalización y consistencia. Cambios bioquímicos en las grasas y los aceites. Alteraciones y mecanismos de control. Modificaciones de grasas. Química del procesado de grasas y aceites. Efecto sobre las características del producto.

Fuentes de Lípidos

**Vegetales**

• Frutos:
  • Olivo (Olea europaea)
  • Palma (Elaeis guineensis)
  • Coco (Cocos nucifera)
• Semillas:
  • Girasol (Helianthus annuus)
  • Soja (Glycine max)
  • Cacao (Theobroma cacao)
  • Algodón (Gossypium herbaceum)
  • Cacahuete (Arachis hypogaea)
  • Palma (Elaeis guineensis)
• Cereales:
  • Maíz (germen) (Zea mays)
  • Arroz (germen + salvado)
  • Lino (Linum usitatissimum)

**Animales**

• Pellas y Tocinos:
  • Sebos de bovino, ovino y caprino
  • Manteca de cerdo
  • Aceites de pescado
• Grasas Plásticas Preparadas:
  • Aceites Hidrogenados
  • Grasas Transesterificadas
• Grasas extendibles o emulsiones agua-grasa:
  • Naturales: Mantequilla
  • Preparadas: Margarina

**Microorganismos**

• Microalgas
• Levaduras: 25 especies con un 20% de lípidos
• Mohos: 50 especies con un 25% de lípidos

Consumo Humano – Biodiesel

**Grasas y Aceites: Diferencias**

No hay una distinción clara entre los términos “grasa” y “aceite”:

• Grasa: estado sólido a 20°C
• Aceite: forma líquida a 20°C

**Lípidos, Grasas y Aceites: Definiciones**

• Lípidos: comprende todas las sustancias extraíbles con éter o con otros disolventes no polares.
• Aceites: abundan los ácidos grasos oleico y linoleico y tienen menos del 20% de ácidos grasos saturados. Ejemplos: Oliva, girasol, soja.
• Grasas: 30-80% de ácidos grasos saturados. Ejemplos: sebos y mantecas animales y algunas mantecas vegetales, como las de cacao y palma.

Aceites y grasas (RSA): Son los triglicéridos de ácidos grasos comercialmente puros, obtenidos de materias primas sanas y limpias, libres de productos nocivos derivados de su cultivo o manejo, o de los procesos de elaboración.

**Características de los Lípidos**

• Ser apolares.
• Ser insolubles en agua y solubles en la mayor parte de los disolventes orgánicos.
• Poseer un carácter oleaginoso.
• Tener pesos específicos menores que el del agua.
• Ser fácilmente saponificables con álcalis.

**Funciones de los Lípidos**

• Función de reserva: Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación (Proteínas y glúcidos solo 4,1 kilocaloría/gr).
• Función estructural: Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.
• Función biocatalizadora: Favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.
• Función transportadora: El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos. Solubiliza vitaminas y compuestos lipofílicos.

**Clasificación de Lípidos según su Composición**

1. Lípidos saponificables: Poseen ácidos grasos en su composición.

• Simples: Ésteres de ácidos grasos y alcoholes. Acilglicéridos y céridos.
• Complejos: Lípidos simples conjugados con moléculas no lipídicas: Fosfolípidos, glucolípidos, lipoproteínas.

• Terpenos: Vitamina A, E y K, pigmentos, aceites esenciales de plantas.
• Esteroides: colesterol, vitamina D.
• Prostaglandinas: funcionan como hormonas.

**Composición de Glicéridos (Acilglicéridos)**

Son los lípidos más simples:

• 1 molécula de alcohol (glicerol o glicerina) esterificada con 1, 2 o 3 moléculas de ácidos grasos libres (A.G.).
• Monoglicérido, Diglicérido, Triglicérido.
• Simple: tiene idénticos los tres radicales de ácido graso.
• Mixtos: no tienen iguales los radicales de ácido graso.
• La mayoría de las grasas naturales (animales y vegetales) son mezclas de triglicéridos mixtos.

**Ácidos Grasos**

• Cadenas lineales de carbono.
• Número par de carbonos.
• Un grupo hidroxilo.

Los ácidos grasos más abundantes presentan cadenas lineales con un número par de átomos de carbono. Existe un amplio espectro de longitudes de cadena, que varían entre un ácido graso de la leche con 4 átomos de carbono y los ácidos grasos de algunos aceites de pescado, con 30 átomos de carbono. Son frecuentes los ácidos grasos con 18 átomos de carbono.

**Propiedades de los Ácidos Grasos**

• Poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH), y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada con grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales.
• Las moléculas de A.G. son anfipáticas: la cadena alifática es apolar (lipófila; hidrofóbica), y por otra, el grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo).
• Desde el punto de vista químico, los A.G. son capaces de formar:
  • Enlaces éster con los grupos alcohol de otras moléculas.
  • Sales de A.G. correspondientes, denominados jabones, mediante un proceso denominado saponificación.

**Ácidos Grasos: Nomenclatura**

Los dobles enlaces situados en la cadena de carbonos o los sustituyentes de la misma se designan químicamente asignando al carbono del grupo carboxilo la posición 1.

Los dobles enlaces del ácido linoleico le proporcionan el nombre químico sistemático de ácido 9,12-octadecadienoico; 18:2 (18 átomos de carbono: dos dobles enlaces).

**Reactividad de los Ácidos Grasos**

A mayor insaturación, mayor reactividad.

• Oxidación ® Enranciamiento
• Autoxidación ® Peróxidos

Cambio deteriorativo durante el almacenamiento de alimentos. Ejemplos: Afrechillo de arroz integral, harinas de pescado.

Compuestos:

• Imprimen sabor.
• Tóxicos.
• Reaccionan con el grupo amino de la lisina.
• Autoxidación ® Peróxidos

**Isómeros de Ácidos Grasos**

Debido a la presencia de dobles enlaces, los ácidos grasos insaturados presentan dos tipos de isomerismo:

• Geométrico: cis y trans.
• Posicional: causado por la diferencia en la localización de los dobles enlaces en la cadena carbonada.

**Esencialidad de los Ácidos Grasos**

Ácidos grasos de cadena larga con carácter de “esencialidad” para los animales: son aquellos que el organismo no puede sintetizar y, por tanto, tienen que ser ingeridos a través de los alimentos.

Imposibilidad de introducir dobles enlaces entre átomos del carbono 9 y el grupo metilo.

Pertenecen a la familia de los ácidos grasos OMEGA (ω).

**Ácidos Grasos Saturados (AGS)**

• NO presentan dobles enlaces en sus moléculas.
• Varían de C4 a C20; más comunes: ácido palmítico (C16) y ácido esteárico (C18).
• El punto de fusión de un AGS es directamente proporcional al tamaño de su cadena carbonada:
  • C4 a C8 son líquidos a 20-25°C.
  • >C10 son sólidos a la misma temperatura.
• Su solubilidad disminuye a medida que aumenta la longitud de la cadena y el peso molecular de la molécula:
  • Ácido butírico (C4) es miscible en agua.
  • C12 en adelante son inmiscibles.

**Ácidos Grasos Insaturados (MUFA-PUFA)**

• Predominan sobre los saturados, especialmente en los aceites vegetales y en las grasas de animales marinos que viven a bajas temperaturas.
• Mayor reactividad química que los saturados debido a la presencia de dobles enlaces en su molécula.
• Su punto de fusión disminuye a medida que aumenta el grado de insaturación y su sensibilidad a las reacciones de oxidación es mayor cuanto más insaturado sea el ácido.

**Fosfolípidos**

Ésteres, formados por una molécula de alcohol (glicerol) a la que se encuentran unidos 2 ácidos grasos¹ (generalmente uno insaturado) y un grupo fosfato² con una molécula polar pequeña ionizable (colina, serina, inositol, o etanolamina). Estos dos últimos son fuertemente polares, lo que le da un marcado carácter de compuesto anfipático:

• ¹una cola apolar, hidrófoba.
• ²una cabeza polar, hidrosoluble.

Están presentes en los alimentos y en aceites obtenidos por procesos de extracción, se incluyen esfingomielinas y cerebrósidos, que se basan en la esfingosina en lugar del glicerol.

Aunque los fosfolípidos constituyen sólo una pequeña fracción de la grasa total de la dieta, pueden ser una fuente importante de ácidos grasos esenciales.

**Característica Anfipática de los Fosfolípidos**

Les facilita ser parte estructural de las membranas celulares como bicapa lipídica y cumplir en ellas una función selectiva en el transporte puesto que al entrar en contacto con el agua adquieren cierta configuración y los extremos hidrosolubles se orientan hacia fuera mientras los extremos hidrofóbicos se orientan en sentido opuesto.

**Carotenoides**

Son hidrocarburos liposolubles presentes en las grasas animales y vegetales. Existen más de 75 carotenoides diferentes. Son pigmentos orgánicos. Confieren el color amarillo. Tienen propiedades antioxidantes.

Se clasifican en:

• Carotenos
• Xantofilas

**Vitaminas Liposolubles**

• Vitamina E: Mezcla de fenoles liposolubles. Los aceites vegetales contienen normalmente grandes cantidades de tocoferol, especialmente los isómeros α, β y γ. El aceite de palma y el aceite de salvado de arroz, son fuentes muy ricas de tocotrienoles con una débil actividad como vitamina E, pero que actúan como antioxidantes y proporcionan estabilidad contra la oxidación.
• Vitaminas A y D: La vitamina A está contenida en la grasa de la mantequilla. Los aceites de pescado constituyen la fuente normal de vitamina D.

**Esteroides**

Son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias:

• Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D.
• Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales.

El contenido de esterol de las grasas y aceites alimentarios oscila entre el 0,01 y el 2%.

Colesterol: forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad. Es la molécula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides.

• En los productos animales el COLESTEROL es el principal esterol.
• En las plantas: son el β-sitosterol, el campesterol y el estigmasterol, se encuentran en forma libre o bien esterificados con otros compuestos.

**Lipoproteínas**

El tocoferol es el principal antioxidante liposoluble del cuerpo, y se encuentra en las lipoproteínas, especialmente en las LDL. Se encuentra en las membranas celulares, tanto en el interior como en el exterior de la célula, mejorando la protección de ésta frente al ataque de los radicales libres. La vitamina E mejora la función inmunitaria y puede intervenir en la reparación de las membranas dañadas.

**Glucolípidos**

Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un glúcido. Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.

**Propiedades Físicas de los Lípidos**

• Estado físico:
  • Líquido (20°C), normalmente aceite.
  • Semisólido: (20°C), manteca, grasa, estado plástico (combinación de sólidos/líquidos).
  • Sólido: (20°C) aceites totalmente hidrogenados, triglicéridos.
• Puntos de fusión: Temperatura a que una grasa se funde (0% sólidos).

**Índice de Refracción**

Es definido como la relación de la velocidad de la luz en el aire (técnicamente, un vacío) a la velocidad de la luz en al aceite. Las muestras se miden con un refractómetro a 20°C o 25°C para aceites y 40°C para grasas, (son líquidas a esa temperatura).

Es usado para controlar la hidrogenación; la cual decrece linealmente como decrecen los valores de yodo.

Es usado también como una medida de pureza y medio de identificación, ya que cada sustancia tiene un índice de refracción característico.

**Gravedad Específica**

O densidad relativa a 25/25°C. Es la relación entre la masa de una sustancia y la masa de igual volumen de agua, a cierta temperatura. Se puede determinar por medio de la balanza de Westphal o por el picnómetro.

**Color**

Propiedad sensorial con efecto industrial. Las muestras se deben homogeneizar a temperatura ambiente y las grasas en estado fundido. El color se puede determinar visual o espectroscópicamente.

**Reacciones Importantes de las Grasas y Ácidos Grasos**

• Hidrólisis
• Halogenación
• Saponificación
• Esterificación
• Interesterificación
• Rancidez