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| Estructura molecular de un lípido |
Los alimentos están constituidos fundamentalmente por
hidratos de carbono, proteínas y grasas. Dentro de las grasas están incluidos
mono, di y triglicéridos, ácidos grasos libres e hidrocarburos y ciertas
vitaminas. Las grasas y los aceites son más susceptibles de enranciamiento
debido a la estructura química que presentan. En general, la vida media de los
alimentos es limitada, siendo los síntomas mal olor y sabor.
¿por qué enrancian los
lípidos?
La auto oxidación o enranciamiento de los ácidos grasos
insaturados se debe a la reacción de los dobles enlaces con moléculas de
oxígeno. El doble enlace se rompe y la molécula se escinde formando aldehídos.
Tipos de enranciamiento
El termino rancidez se usa para describir los diferentes
mecanismos a través de los cuales se alteran los lípidos y se ha dividido en
dos grupos: lipólisis o rancidez hidrolítica y autoxidacion o rancidez
oxidativa.
Lipólisis o rancidez hidrolítica
Mediante esta reacción, catalizadas por las enzimas
lipolíticas llamadas lipasas y en ciertas condiciones, por efecto de las altas
temperaturas se liberan ácidos grasos de los triacilgliceridos y de los fosfolípidos.
En semillas crudas de las oleaginosas se presenta una fuerte actividad lipídica,
cuya función biológica es aprovechar los lípidos que sirven para suministrar
nutrientes y así fortalecer la germinación.
La acción de estas enzimas es hidrolizar el enlace éster de
los acilglicéridos y producir ácidos grasos libres incrementando el índice de
acidez. A diferencia de otras reacciones enzimáticas, la lipólisis se puede
efectuar en condiciones de actividad acuosa muy baja, como la que prevalece en
la harina de trigo; esto se debe a que, si los triacilgliceroles están en
estado líquido, tienen una gran movilidad y pueden, consecuentemente, favorecer
el contacto con las lipasas y provocar la reacción.
- En la carne y el pescado congelados ocurren
diversos cambios que provocan la generación de olores indeseables y que
provienen no solo de la oxidación sino también del lipólisis.
- La hidrólisis de los acilglicéridos no solo se
efectúa por acción enzimática; también la provocan las altas temperaturas en
presencia de agua, como ocurre durante el freído de los alimentos.
- Por otra parte, muchos hongos y levaduras que se
encuentran comúnmente como contaminaciones, dado su sistema enzimático llegan a
ocasionar severos problemas de lipólisis.
- En la leche, los ácidos grasos generados por las
correspondientes lipasas son de cadena corta como al ácido butírico, caproico,
caprílico y laúrico, los cuales son más volátiles con olores peculiares y
responsables del deterioro sensorial de estos productos; en este caso se perciben
olfativamente.
- Aunque en este caso la lipólisis es indeseable,
en algunos quesos es totalmente deseable y hasta se añaden lipasas microbianas
o algunos microorganismos con fuerte actividad lipolítica.
Las lipasas de la leche están asociadas de manera natural
con las micelas de caseína y cuando se efectúa la homogenización se pone en
contacto la enzima con los glóbulos de grasa de manera que, si no se pasteuriza
o esteriliza inmediatamente, se favorece la lipólisis.
Auto-oxidación o rancidez oxidativa
Esta transformación es una de las más comunes de los
alimentos que contienen grasas y otras sustancias insaturadas; consiste
principalmente en la oxidación de los ácidos grasos con dobles ligaduras, pero
se llega a efectuar con otras sustancias de interés biológico, como la vitamina
A.
Recibe el nombre de auto-oxidación pues es un mecanismo que
genera compuestos que a su vez mantienen y aceleran la reacción; entre los
productos sintetizados se encuentran algunos de peso molecular bajo que les confieren
el color característico a las grasas oxidadas, y otros cuya toxicidad todavía está
en estudio. la auto-oxidación se favorece a medida que se incrementa la
concentración de ácidos grasos insaturados (o el índice de yodo).
Lo mismo que sucede en otras transformaciones químicas, las
altas temperaturas aceleran la auto-oxidación especialmente por encima de 60ºC,
de tal manera que la velocidad se duplica por cada 15ºC de aumento; cabe
aclarar que la refrigeración y aún la congelación no necesariamente la inhibe
ya que la presencia de catalizadores y la disponibilidad de los reactivos puede
provocar que se lleve a cabo en estas condiciones.
El cobre y el hierro inician esta transformación en
concentraciones menores a 1ppm, por lo que es muy importante evitar todo
contacto con recipientes o equipo elaborado con estos metales. El primero tiene
más especificidad para catalizar la oxidación de las grasas lácteas, y el
segundo para los aceites vegetales. Los ácidos grasos libres solubilizan estos
iones y facilitan su acción catalizadora pues provocan un mayor contacto con el
lípido. Dichos ácidos grasos provenientes del hidrólisis de los
triacilgliceridos son más susceptibles a la oxidación que cuando se encuentran
en forma de esteres.
Los peróxidos provenientes de grasas oxidadas también
producen esta reacción, por lo que no es conveniente mezclar estas grasas con
otras frescas.
Causas que originan la
rancidez en grasas y aceites
Las grasas que
contienen algunos productos de panificación y pastelería contienen mezclas de
ácidos grasos que difieren significativamente en su sensibilidad a la
oxidación. Además, contienen compuestos no lipídicos que interaccionan con
complicadas acciones enzimáticas y con las grasas, lo que influye en la
velocidad de oxidación. Veamos cuáles son los principales factores que influyen
en la oxidación de las grasas
Composición en ácidos grasos. La
auto-oxidación de los ácidos grasos saturados es muy lenta y no se oxidan
prácticamente en condiciones normales. En cambio, a altas temperaturas, los
ácidos grasos saturados pueden experimentar una oxidación significativa. Por el
contrario, los ácidos grasos insaturados se oxidan tanto más fácilmente cuando
más dobles enlaces lleven.
La presencia de ácidos grasos. En
algunos aceites comerciales las presencias de ácidos grasos libres pueden
aumentar la incorporación de trazas de metales que pueden actuar como
catalizadores a partir de los tanques de almacenamiento o de las tuberías y, en
consecuencia, incrementar la velocidad de oxidación de los lípidos.
Superficie libre. En el
almacenamiento de las grasas la velocidad de oxidación aumenta
proporcionalmente con el área de líquido expuesto al aire. En las grasas
especiales para croissant, una vez destapado el papel que lo cubre, acelera la
oxidación por contacto directo con el aire.
Humedad. En los alimentos desecados
cuyo contenido en agua es muy bajo (actividad del agua menor (0.1), la
oxidación se produce muy rápidamente. El incremento del contenido de humedad a
un valor Aw 0,3 retarda la oxidación. Pero, sin embargo, cuando la actividad
del agua es muy alta (Aw = 0,55 – 0,85) la velocidad de oxidación aumenta.
Luz y temperatura. La energía
radiante, la luz –especialmente la radiación ultravioleta– y el calor, aceleran
la oxidación. Por el contrario, a temperaturas de congelación se paraliza.