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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL TECNOLOGÍA DE OLEAGINOSAS

“Polimorfismo” Profesor: Dr. Ofelia Sandoval Catilla

Integrantes del equipo:  Bautista Salvador Uriel  Guillen Ventura Gabriela  Lucas Contreras Rosa de Guadalupe  Mora Vázquez Francisco  Rivera Turijan Wesly Israel

Grado: 7° Grupo: 2 Chapingo, Edo. De México a 18 de Junio de 2018

POLIMORFISMO Definición: El polimorfismo es la capacidad de una molécula para tomar más de una forma cristalina dependiendo del arreglo en el interior del cristal (Akoh et al, 2002d), en los lípidos, las diferencias en el empaquetamiento de las cadenas hidrocarbonadas y variación en el ángulo de inclinación de estas mismas diferencian las formas polimórficas (Oh et al, 2002). El comportamiento de la cristalización de los triacilglicéridos, incluyendo la velocidad de la cristalización, tamaño del cristal, morfología y cristalinidad total, son afectados por el fenómeno del polimorfismo y la estructura molecular de los triacilglicéridos y varios factores externos, tales como, temperatura, presión, velocidad de cristalización, impurezas y movimiento, influencian este fenómeno de manera importante (Shahidi, 2005b). Comprensión: Es cuando una misma molécula de aceite puede tener diferentes tipos de cristalización (acomodo de moléculas), entre más compactas las moléculas, mayor temperatura de fusión. Cristalización y polimorfismo en grasas y aceites Las propiedades físicas de las grasa y productos que contienen grasas, se deben en gran manera a su cristalización, es decir, la estructura de la red cristalina presente. El estudio de esa estructura y sus propiedades se ha enfocado principalmente en la composición lipídica, en el polimorfismo y la proporción sólido/ líquido que se presenta a diferentes temperaturas. La cristalización es un proceso por el cual en un compuesto las moléculas establecen enlaces hasta formar una red cristalina, la unidad básica de un cristal; pasando el sistema de un estado de desequilibrio al estado de equilibrio. En la siguiente figura se muestra un bosquejo de los niveles de estructura que presenta la grasa cristalizada. Se pueden pasar de una forma cristalina a otra mediante calor o enfriamiento o por cristalización en diferentes solventes.

Dan diferentes patrones de difracción de rayos x (diferentes formas de acloparse las cadenas).

Figura 1.Bosquejo de la jerarquía en la estructura que se presenta en la grasa cristalizada

1. FUNDAMENTO DEL MÉTODO Según el tipo de triacilgliceroly a determinada temperatura, será alfa, beta prima y beta (la forma polimórfica).Por ejemplo:

Figura 2.Compuesto y forma polimórfica

2. MÉTODOS MÁS FRECUENTES PARA LA MODIFICACIÓN 

Difracción de rayos X (Chen et al, 2002; Rousseau et al, 2005)



Espectroscopia infrarroja (Piska et al, 2006)



Resonancia magnética nuclear (Herrera et al, 1999; Cerdeira et al; 2006)



Calorimetría diferencial de barrido (Sonoda et al, 2004; MacNaughtan et al, 2006)



Observación microscópica (Oh et al, 2002; Sonwai et al, 2006)

Se han identificado hasta siete distribuciones de empaquetamiento, entre las que destacan la hexagonal, la triclínica y la ortorrómbica, y normalmente se les designa como α, β y β´ (Shahidi, 2005b; Yasuniwa et al, 2005). 3. Descripción de los métodos más frecuentes Los cristales α están compuestos de triacilglicéridos cuya longitud de las cadenas de ácidos grasos son empacadas en una conformación subcelular hexagonal como se muestra en la figura con el patrón de difracción de rayos X.

Figura 3. Formas polimórficas de un cristal, incluyendo la posible transición polimórfica, y estructura de empaquetamiento subcelular

Tabla 1. Tipo de cristales formados en los diferentes métodos de polimorfismo

CARACTERIS TICAS

Forma α

Forma ß

Forma ß

Empaquetami ento

Hexagonal

Rómbico

Triclinico

Densidad

Menos denso

Densidad intermedia

Más denso

Punto de fusión

Más bajo

Medio

Mas alto

’

Tipos de polimorfismo El polimorfo α es menos estable, transformándose fácilmente en la forma β' o en la forma β, dependiendo del tratamiento térmico. El polimorfo β', la forma meta-estable, se utiliza en la margarina y el acortamiento debido a su óptima morfología cristalina y redes de cristales de grasa, que dan lugar a óptimas propiedades reológicas y de textura. La forma β, la más estable, tiende a formar formas de cristal grandes y similares a las planchas, dando como resultado propiedades macroscópicas pobres en el acortamiento y en la margarina.

Figura 4.Poliformas, alfa, beta y beta prima

4. Aplicaciones en aceites o grasas obtenidas de las modificaciones y uso industrial Los cristales alfa son los más pequeños, originan un cristal liso pero inestable. Los cristales beta ' tienen un tamaño medio, y siguen siendo los deseados para las margarinas porque proporcionan una textura lisa, son bastante estables y aseguran la plasticidad del producto. Los cristales de mayor tamaño son los de tipo beta, que son estables y granulados, y generalmente indeseables. Con el polimorfismo se obtienen diversas formulaciones de sustancias grasas o aceitosas que se usan para la elaboración de productos como: 

Helados.



Salsas.



Mayonesas.



Chocolates.



Confiteria.

CASO DEL CHOCOLATE El chocolate consiste en una fase grasa (28 a 36%) con azúcar, sólidos del cacao y en el caso del chocolate con leche, sólidos de leche, mezclados con ella.

Las características fisicoquímicas de la manteca de cacao determinan las características de cristalización de la misma, y de estas a su vez dependen el brillo, la dureza, el “snap” o sonido al partir, la fusión en la boca, la resistencia térmica del producto, la suavidad y su comportamiento en el almacenamiento en los productos de chocolate. En la elaboración del chocolate las características de dureza de la grasa son determinantes. Posee seis formas de polimorfismo cristalino. Esta propiedad de la Manteca de Cacao (polimorfismo) exige un manejo cuidadoso en el proceso de atemperado, para evitar que las formas cristalinas poco estables, con bajo punto de fusión, propicien la formación de manchas blancas de grasa en la

superficie

Bibliografía 

del

producto,

fenómeno

conocido

como

"Bloom".