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• Ana Luz Mamani

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PROPIEDADES FISICAS QUIMICAS DE LOS ACEITES M.Sc. Fernando Carlos Mejía Nova

Triglicéridos  Los

triglicéridos puros son incoloros, inodoros e insípidos.  Insolubles en el agua.  Todo olor o sabor en los aceites o grasas se debe a la presencia de componentes diferentes a los triglicéridos.

Propiedades Físicas

El PF de una grasa corresponde al punto de fusión de la forma β que es la forma polimórfica más estable y es la temperatura a la que se funden todos los sólidos

El punto de fusión es de gran importancia en el procesamiento de grasas animales

Ejemplos; ácido Laúrico 44 º C, Linoleico -5.2 ºC Esteárico 69.9ºC

En los ácidos grasos con número par de átomos de carbono es mayor que en el del ácido de número impar inmediato superior.

Los PF de los ácidos grasos aumenta con la longitud de la cadena y disminuyen con un aumento en el numero de dobles enlaces.

PUNTO DE FUSION

aceite es menos que la temperatura ambiente (510ºC)

ácidos de cadena corta o insaturados, el punto de fusión se reduce.

Es la temperatura en que la ultima fracción sólida de grasa se funde.

CALOR ESPECIFICO

Es muy útil para lograr el adecuado comportamiento en los procesos tecnológicos a se someten

El calor especifico de los aceites vegetales es de 200 J/KG.°K Ejemplos de algunos triglicéridos saturados: Trilaurina a 73.6 ºC - 0,515 cal/gr. Tripalmitina 72.7 ºC - 0.525 cal/gr.

Es la resistencia tangencial que un fluido en movimiento opone a un esfuerzo cortante.

El calor específico de los triglicéridos en su estado físico original son similares y pueden aumentar según su insaturación

Es importante señalar que los valores del calor específico de las grasas líquidas son el doble que las grasas sólidas

VICOSIDAD

Al aumentar el grado de insaturación, la viscosidad disminuye y cuando la longitud de la cadena aumenta, los componentes de ácidos grasos también aumentan la viscosidad

Es un importante factor que debe conocerse para la correcta utilización de las grasas.

En general es alto debido a la gran cantidad de moléculas que componen una grasa

La viscosidad de una grasa se debe a la fricción interna entre los lípidos que la constituyen

Es la resistencia tangencial que un fluido en movimiento opone a un esfuerzo cortante.

PESO ESPECIFICO

La densidad disminuye cuando las grasas se dilatan al pasar de sólido a líquido Es de gran importancia cuando se trata de diseñar equipos para procesar grasa Cuando las grasas se derriten, su volumen aumenta y por lo tanto, la densidad disminuye Varia en razón directa con el estado de no saturación de sus ácidos constituyentes y en razón inversa con su peso molecular. Se evalúa con balanza hidrostática o picnómetro

Para el control de porcentajes de sólidos y líquidos en grasas comerciales, se utilizan curvas dilamétricas Es la relación entre la masa de una sustancia y la masa de igual volúmenes de agua a un temperatura dada.

El IR mide el cambio de dirección que se produce cuando un rayo de luz pasa a través de la sustancia problema.

INDICE DE REFRACCIÓN

Es una característica muy útil para clasificar rápidamente aceites no identificados o para observar los procesos de una hidrogenación catalítica. Tiene relación estrecha con el peso molecular medio y con el grado de insaturación

Los triglicéridos es mayor de aquel que corresponde a sus derivados

La medición se realiza en un refractómetro ABBE. Normalmente la temperatura del aceite debe estar a 40ºC y Grasas a 60ºC.

Ejemplo:El aceite de oliva a 85 ºC tiene un índice de refracción que oscila entre 1,4665 y 1,4685

SOLUBILIDAD

La solubilidad tiene una gran relevancia en el procesamiento de las grasas Las grasas son solventes apolares completamente solubles (benceno, hexano ...) La solubilidad de las grasas en solventes orgánicos disminuye al aumentar la longitud de la cadena y el grado de saturacion Los fosfolípidos pueden interactuar con el agua porque el ácido fosfórico y los alcoholes que los componen tienen grupos hidrofilicos En general, la tensión super"cial aumenta con la longitud de la cadena y disminuye con la temperatura. La tensión superficial y la tensión interfacial disminuyen con facilidad con el uso de agentes tensoactivos como mono y digliceridos

Propiedades Químicas

Acidez Libre 

Define la calidad del aceite.  La acidez libre del aceite seda por la presencia de ácidos grasos libres como resultado de la hidrólisis de alguno de los triglicéridos.  El desarrollo de la acidez libre esta acompañado siempre por la formación de cantidades equivalentes de diglicéridos y monoglicéridos (aumenta la acidez)  Para su valoración es necesario utilizar una base fuerte como hidróxido de sodio o potásico normalizado, para neutralizar a los ácidos grasas libres.  Permite conocer el grado de insaturación de las moléculas.  Nos permite controlar los procesos de hidrogenación.

Índice de Saponificación 

El índice de saponificación expresa el peso en miligramos de KOH necesarios para saponificar completamente un gramo de aceite o grasa.( esta propiedad esta relacionada con el peso molecular).  El aceite se saponifica con un exceso de álcali potásico alcohólico caliente, quedando en estado libre el glicerol y las sales alcalinas resultantes de los ácidos grasos que se conocen como jabones  La cantidad de álcali consumido se determina valorando por retroceso con ácido clorhídrico.  El índice de saponificación es inversamente proporcional a la medida de los pesos moleculares de los ácidos grasos de los glicérido presentes en el aceite o grasas.

Índice de Saponificación  Los

jabones de sodio y potasio son solubles en el agua, en medio ácido se liberan ácidos grasos libres.  La presencia de sales de calcio o de magnesio hace que se formen jabones insolubles ( hay aguas que contienen un alto porcentaje de sales de calcio (aguas duras) que no sirven para el lavado porque se forma el jabón insoluble correspondiente.

Índice de Saponificación H2C-O-CO-R1 l HC-O-CO-R2 + 3KOH l H2C-O-CO-R3

H2COH R1COOK l HCOH + R2COOK l H2COH R3COOK

Índice de Saponificación

Índice de insaponificación  La

materia insaponificable consta de aquellas sustancias contenidas en los aceites y grasas que después de saponificar.  Se extraen con éter dietílico, quedan sin volatilizarse luego de secar a 80 ºC.  Incluyen hidrocarburos y alcoholes de alto peso molecular.  La mayoría de los aceites y grasas contienen una pequeña parte de materia insaponificable, que normalmente puede llegar al 2 %.

Índice de yodo  Es

la medida de la insaturación de las grasas y aceites  La definen con la cantidad de gramos de yodo que son absorbidos por 100 g de grasas.  Por medio del índice de yodo se establece el grado de absorción de yodo por los glicéridos no saturados que constituyen las grasas  Este índice cambia con la hidrogenación, oxidación u otras reaccione en los aceites no saturados.

Índice de peróxido  Nos

indica el grado de oxidación que tienen los aceites y grasas  Este índice es de gran importancia y de interés práctico para el reconocimiento del comienzo y progreso de la descomposición autooxidativa y con ello.  Para enjuiciar las posibilidades del tratamiento y predecirse de conservación o la estabilidad de las grasas o productos grasos.

Hidrólisis  Los

triglicéridos pueden ser hidrolizados cuando se les calienta a altas temperaturas en presencia de un ácido fuerte diluido, obteniéndose como productos glicerol y los ácidos grasos correspondientes.  La hidrólisis de los triglicéridos también es catalizada por la enzima lipasa.

Hidrólisis  Esta

enzima existe en todos los tejidos que contienen lípidos.  Las lipasas de distintos orígenes poseen diferentes grados de especificidad,  Así por ejemplo la enzima responsable de la digestión de las grasas, la lipasa pancreática, tiene preferencia por las posiciones 1,3 por los ácidos de cadena corta.  A medida que se rompen gradualmente las uniones éster se forman productos intermedios, di y monoglicéridos.

Hidrólisis

H2C-O-CO-R1 HC-O-CO-R2 + 3H20

H2COH HCOH

R1COOH +

R2COOH

H2C-O-CO-R3

H2COH

R3COOH

Triester

Glicerol

Ac. Grasos

Hidrólisis 

En lo tecnológico la actividad de la lipasa en los alimentos es la producción de un desagradable sabor agrio, como resultado de la liberación de ácidos grasos.  Los ácidos grasos volátiles de cadena corta ( tal como el ácido butírico) también constituyen con su olor a los alimentos así afectados.  Este tipo de deterioro es conocido como rancidez hidrolítica es muy común en las aceitunas, leche, crema, mantequilla y las nueces.  Dado que la actividad de la lipasa ocurre en la interfase, la rancidez hidrolítica es más veloz en las emulsiones más finamente dispersas, tal como la crema y la leche homogenizada.

Hidrólisis  La

hidrólisis de los aceites catalizada por las lipasas es un problema muy serio en la manufactura de aceite de oliva.  Como resultado de esta reacción el contenido de ácido graso libre de las aceitunas aumenta rápidamente durante su almacenamiento, especialmente si fueron magulladas.  Un nivel alto de ácidos grasos libres en los aceites comestibles resulta perjudicial y deben ser eliminados durante el proceso de refinado, lo que representa una pérdida sustancial en el rendimiento.

Hidrólisis 

La rancidez hidrolítica no siempre resulta perjudicial.  El sabor característico de los quesos del tipo Roquefort se debe principalmente a los ácidos grasos de cadena corta que se forman por la acción de las lipasas de los hongos sobre la grasas de la mantequilla.  La hidrólisis de las grasas, los mono y diglicéridos son útiles en la industria alimentaria como agentes emulsionantes.  Se los emplea a los mono y digliceridos ampliamente para la estabilización de emulsiones tales como la margarina, salsas para ensaladas, mantequillas, crema para café, etc.

Oxidación 

Es una reacción química que afecta la estabilidad misma del compuesto, es importante desde el punto de vista industrial.  Por la acción del oxígeno del aire y en presencia de humedad, luz, calor, los ácidos grasos insaturados pueden fijar oxígeno a nivel de los dobles en laces, permitiendo la formación de peróxidos a partir de los cuales se forman aldehídos y cetonas que son responsables del olor y sabores desagradables característicos de las grasas oxidadas o rancias.

Oxidación 

 R-CH=CH-R

+ O2

H H l l R- C- C- R l

 

I

O-O Peróxido

(aldehídos)

Oxidación  

 



Un tipo de rancidez mucho más frecuente y grave, se origina a través de reacciones de oxidación. La susceptibilidad de las grasas y los aceites frente al fenómeno de la oxidación se asocia con la presencia de dobles enlaces. Se denomina auto oxidación a la oxidación espontánea no enzimática. Los lípidos expuestos al aire es el tipo más frecuente de deterioro oxidativo de los lípidos en los productos alimenticios manufacturados. Por otro lado, en las verduras, la oxidación de los lípidos se ve catalizada por compuestos hematínicos.

Hidrogenación 

Consiste en añadir hidrogeno gaseoso a los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados presentes en los triglicéridos para formar los correspondientes ácidos grasos saturados.  Se realiza en la presencia de sustancias catalíticas como el platino, paladio o níquel a presión reducida y temperatura elevada.  Esta reacción se efectúa comercialmente en la Industria aceitera del como en la hidrogenación de aceites de pescado y en la obtención de manteca. 

- CH = CH- + H2

- CH2 – CH2-

Halogenación 



 



Consiste en la adición del cloro, bromo, iodo, monocloruro y monobromuro de Iodo a los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados. Esta reacción de adición es la base de una determinación analítica cuantitativa muy importante del monocloruro o monobromuro de iodo, conocida con el nombre de Índice de iodo. Que se define como el número de gramos de iodo que son absorbidos por 100 gramos de grasa. El índice de Iodo esta relación directa con el grado de insaturación de la grasa. -CH=CH-

+

I2

- CHI – CHI -

Sulfonación y sulfación  Es

la reacción química de los ácidos grasos insaturados con los grupos sulfato (-OSO2 OH) o  sulfonato (-SO2 OH) proveniente del ácido sulfúrico concentrado. -CH=CH- + HO-SO2-OH

-CH-CH2l OSO2-OH

Polimerización 

La polimerización es un proceso químico por el que los reactivos, monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí, dando lugar a una molécula de gran peso, llamada polímero, o bien una cadena lineal o una macromolécula tridimensional.

Polimerización 

Los ácidos grasos poliinsaturados se polimerizan ya sea en el momento que se produce la oxidación a temperatura ambiente o también al someterse a altas temperaturas en ausencia del oxigeno.  Los esteres de ácidos conjugados se polimerizan mas rápidamente que cuando no conjugados,  Este tipo de reacción química siempre fue empleado extensamente para el adelgazamiento de aceites secantes en los procesos comerciales y se le conoce como tratamiento de aceites para resistir el calor.

Isomerización 

 





Un isómero es un compuesto químico que tiene al misma composición de elementos y la misma cantidad de los mismos que otro compuesto químico. La única diferencia entre estos dos elementos radica en la distribución espacial de los átomos de los elementos. Los ácidos grasos insaturados al presentar un doble enlace entre dos átomos de carbono pueden producir una Isomerización estereoquímica. Las secciones de la molécula que se encuentran en los dos lados del doble enlace pueden estar al mismo lado y son isómeros cis o en los dos lados opuestos son isómeros trans. La configuración de los dobles enlaces en casi la totalidad de los ácidos grasos naturales es del tipo cis.