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Fundación H. A. Barceló – Facultad de Medicina 2do. AÑO

Docentes:

Dra. Susana Carnevali de Falke

Dra. María Claudia Degrossi

Módulo 6: Lípidos Lección 1: Características generales

Bromatología y Tecnología de Alimentos

Bromatología y Tecnología de Alimentos Módulo 6 ‐Lección 1

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Competencias a desarrollar en este Módulo

Luego de la lectura y realización de las actividades de este módulo, el alumno:

• Conoce la clasificación de los lípidos.

• Relaciona la estructura química de los distintos lípidos con sus propiedades

funcionales.

• Conoce las principales materias primas para la manufactura grasas y aceites

comestibles.

• Distingue las distintas etapas de refinación de grasas y aceites

• Comprende el concepto de polimorfismo y lo relaciona con el templado de grasas.

• Reconoce las aplicaciones de la hidrogenación, interesterificación y fraccionamiento

de lípidos.

• Diferencia los posibles mecanismos de deterioro de los lípidos (rancidez hidrolítica y

oxidativa) y jerarquiza los factores que afectan estos procesos.

• Analiza los mecanismos de acción de los antioxidantes.

• Comprende el concepto de punto de humeo de un aceite.

Condiciones de aprobación del presente módulo • Participación en el Foro de cada lección del Módulo 6.

Ejes temáticos Ácidos grasos y triglicéridos Manufactura de grasas y aceites

Fosfolípidos Hidrogenación

Ceras Interesterificación

Esteroides Fraccionamiento

Polimorfismo Rancidez

Templado Punto de humo


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Marco Teórico del Módulo 6

Lección 1: Características generales 1- Introducción

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono,

hidrógeno y, generalmente, también oxígeno, pero este último en porcentajes mucho más

bajos. Además pueden contener fósforo, nitrógeno y azufre.

Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común las

siguientes dos características:

• Son insolubles en agua

• Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

Los lípidos, tanto los que se encuentran en forma “visible” o directa, como están

en la manteca y en los aceites, o “invisible” o indirecta como en la leche, carnes,

huevos, tortas, etc., tienen un papel importante en la alimentación. Su función nutricional

básica se relaciona a su aporte energético, que es el más elevado de todos los

nutrientes. Por ello son ideales como material de reserva.

Por supuesto, son muy importantes los ácidos grasos esenciales, no sólo para

sintetizar ciertos derivados metabólicos específicos (prostaglandinas, receptores de

membrana, etc.), sino también por su influencia en los niveles de colesterol sanguíneo,

pues disminuyen el riesgo de la formación de ateromas. Además, los lípidos transportan

y permiten la absorción de las vitaminas liposolubles.

En lo referente a la calidad del alimento, aportan color (por ejemplo, a través de

los carotenos en la manteca o favoreciendo la reacción de Maillard durante la fritura),

contribuyen significativamente a la textura y estructura de las preparaciones (como en el

hojaldre, los helados, o en el batido de manteca y azúcar para lograr productos de

pastelería aireados), modifican el sabor de los alimentos y la sensación de los mismos

en la boca (lubricación), resultan un excelente medio de cocción, para sólo dar algunos

ejemplos. Además, provocan saciedad, debido a que son digeridos más lentamente que

los glúcidos y las proteínas.


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2- Clasificación El número de sustancias clasificadas como lípidos es muy grande y la manera de

clasificarlas resulta difícil, existiendo diversos métodos para este fin. El más común es

dividirlos en tres grandes grupos en función de su estructura química, como se presenta

en la Tabla 1.

Tabla 1: Clasificación de los lípidos según su estructura química

A. Lípidos simples: Ésteres de ácidos grasos y alcoholes

1. Grasas y aceites. Ésteres de glicerol con ácidos monocarboxílicos

2. Ceras. Ésteres de alcoholes monohidroxilados y ácidos grasos

B. Lípidos compuestos: Lípidos simples conjugados con moléculas no lipídicas

1. Fosfolípidos. Ésteres que contienen ácido fosfórico en lugar de un ácido

graso, combinado con una base de nitrógeno.

2. Glucolípidos. Compuestos de carbohidratos, ácidos grasos y esfingosinol,

llamados también cerebrósidos.

3. Lipoproteínas. Compuestos de lípidos y proteínas.

C. Compuestos asociados 1. Ácidos grasos

2. Pigmentos

3. Vitaminas liposolubles

4. Esteroides

5. Hidrocarburos

Fuente: Badui Dergal, S. Química de los Alimentos. Ed. Longman, México (1999).

Las grasas y aceites son los más abundantes e importantes en la tecnología de

alimentos. Los lípidos compuestos están formados por una porción lipídica y otra no,

unidas covalentemente, destacándose los glucolípidos y los fosfolípidos. En el caso de

las lipoproteínas, sus integrantes, lípidos y proteínas, se enlazan hidróbofa y

electrostáticamente. Finalmente, los lípidos asociados son todos aquellos que quedan

fuera de las 2 categorías anteriores.

Otra clasificación se realiza teniendo en cuenta su capacidad para formar jabones.

Aquellos que los forman se denominan saponificables y los que no, insaponificables.


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Figura 1: Reacción de saponificación

Fuente: http://www.ehu.es/

Dentro de los denominados saponificables se encuentran los triglicéridos, las ceras

y los fosfolípidos; mientras que los insaponificables son básicamente los esteroles, los

hidrocarburos, los pigmentos y las prostaglandinas. Desarrollaremos algunos de estos

compuestos en los puntos siguientes.

2.1- Lípidos saponificables

2.1.1- Ácidos grasos Las grasas y aceites están principalmente constituidos por triglicéridos, ésteres

entre ácidos grasos y glicerol. Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga

cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen

en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).

Figura 2: Estructura química de los ácidos grasos

Polar No polar

Fuente: http://www.ehu.es/


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Las propiedades químicas de los ácidos grasos derivan por una parte, de la

presencia de un grupo carboxilo (polar) y, por otra parte, de la existencia de una cadena

hidrocarbonada (no polar). La coexistencia de ambos componentes en la misma molécula

convierte a los ácidos grasos en moléculas débilmente anfipáticas. El carácter anfipático

es tanto mayor cuanto menor es la longitud de la cadena hidrocarbonada.

La solubilidad de los ácidos grasos en agua decrece a medida que aumenta

la longitud de la cadena.

El grupo carboxílico de la molécula convierte al ácido graso en un ácido débil (con

un pKa en torno a 4,8). También presenta las reacciones químicas propias del grupo

-COOH: esterificación con grupos -OH alcohólicos, formación de enlaces amida con

grupos NH2, formación de sales (jabones), etc. El grupo -COOH es capaz de formar

puentes de hidrógeno, de forma que los puntos de fusión de los ácidos grasos son

mayores que los de los hidrocarburos correspondientes.

Figura 3: Reacción de esterificación de ácidos grasos

Fuente: http://www.juntadeandalucia.es/

Según la naturaleza de la cadena hidrocarbonada, distinguimos 2 grandes grupos

de ácidos grasos, los saturados y los insaturados.

Figura 4: Ácidos grasos saturados e insaturados

Fuente: http://www.juntadeandalucia.es/


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Ácidos grasos saturados

• Desde el punto de vista químico, son muy poco reactivos, siendo más estables a la

oxidación que los insaturados.

• En su nomenclatura se utilizan con más frecuencia los nombres triviales que los

sistemáticos.

• Los más abundantes son el palmítico (hexadecanoico, o C16:0) y el esteárico

(octadecanoico, o C18:0).

• Los de menos de 10 átomos de C son líquidos a temperatura ambiente y

parcialmente solubles en agua.

• A partir de 12 C, son sólidos y prácticamente insolubles en agua.

• En estado sólido adoptan la conformación alternada todo-anti, que da un máximo

de simetría al cristal, por lo que los puntos de fusión son elevados.

• El punto de fusión aumenta con la longitud de la cadena.

• Los lípidos ricos en ácidos grasos saturados constituyen las grasas (son aquellos

lípidos que son sólidos a temperatura ambiente).

Ácidos grasos insaturados

• Con mucha frecuencia aparecen insaturaciones en forma de dobles enlaces,

aunque se han encontrado algunos ácidos grasos con triples enlaces.

• Cuando hay varios dobles enlaces en la misma cadena, estos aparecen cada tres

átomos de carbono.

• En la nomenclatura abreviada se indica la longitud de la cadena y el número de

dobles enlaces.

• La posición de los dobles enlaces se indica como un superíndice en el segundo

número.

• Así, el ácido oleico (9-octadecenoico) se representa como C18:19, y el linoleico

(9,12-octadecadienoico) como C18:29,12, y el linolénico (9,12,15-octadecatrienoico)

como C18:39,12,15.

• Por lo general, las insaturaciones son del tipo cis. Esto hace que la disposición de

la molécula sea angulada, con el vértice en la insaturación.

• Esta angulación hace que los puntos de fusión de las ácidos insaturados sean más

bajos que los de sus homólogos saturados.


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• Los dobles enlaces en trans distorsionan poco la simetría cristalina, que es muy

parecida a la de los ácidos grasos saturados. Pueden estar presentes

naturalmente en productos de origen animal de rumiantes, ya que las bacterias del

rumen pueden provocar la transformación de los lípidos poliinsaturados de los

vegetales en ácidos grasos saturados y trans. Sin embargo, la mayor proporción

de trans se presenta en las grasas hidrogenadas, tema que desarrollaremos más

adelante.

Figura 5: Ácidos grasos saturados


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Figura 6: Ácidos grasos insaturados

Fuente: http://es.geocities.com/batxillerat_biologia/

Figura 7: Isomería cis - trans


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La composición en ácidos grasos de algunos productos de origen animal varía con

diversos factores. En el caso de la yema de huevo, su contenido en ácido linoleico se

incrementa en la medida que la dieta de las aves sea rica en ácidos poliinsaturados; sin

embargo, el contenido de ácido palmítico y esteárico no varía con la alimentación. En el

caso de la leche, ocurre algo semejante (1-4).

Tabla 2: Ácidos grasos comúnmente hallados en los lípidos de los alimentos

Ácidos Fórmula empírica

Símbolos Punto de Fusión °C

Saturados Butírico (butanoico)

Caproico (hexanoico) Caprílico (octanoico) Cáprico (decanoico)

Laúrico (dodecanoico) Mirístico

(tetradecanoico) Palmítico

(hexadecanoico) Esteárico

(octadecanoico)

C4H8O2 C6H12O2 C10H2002 C12H24O2 C12H24O2 C14H28O2 C16H32O2 C18H36O2

C4:0 C6:0 C8:0

C10:0 C12:0 C14:0 C16:0 C18:0

-4.3 -2

16.5 31.4 44 58 63

71.5

Insaturados Palmitoleico

(hexadecenoico) Oleico

(octadecenoico) Linoleico

(octadecadienoico) Linolénico

(octadecatrienoico) Araquidónico

(eicosatetranoico)

C16H30O2 C18H34O2 C18H32O2 C18H30O2 C20H32O2

C16:1Δ9 C18:1 Δ9

C18:2 Δ9,12 C18:3 Δ 9,12,15

C20:4 Δ5,8,11,14

C18:1ω9C18:2 ω6C18:3 ω3C20:4 ω6

1.5 16.3 -5.0 -11.3 -49.5

Actividad 1 - Entre los ácidos grasos monoinsaturados se encuentra el ácido erúcico. El

C.A.A, en el artículo 525 del Capítulo VII, prohíbe que el contenido en

erúcico de los aceites comestibles supere el 5%. Investigue la causa.

- Investigue qué es el aceite de Lorenzo y para qué fue empleado.


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2.1.2- Acilglicéridos

Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de

ácidos grasos con una molécula de glicerina. También reciben el nombre de glicéridos o

grasas simples. La unión se da entre los grupos -OH de cada molécula. Se libera una

molécula de agua por cada enlace éster.

Figura 8: Acilglicéridos

Fuente: http://es.geocities.com/

Según el número de ácidos grasos, se distinguen tres tipos de acilglicéridos:

• los monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso

• los diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos

• los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos.

Mono y diglicéridos Representan una fracción muy pequeña de los constituyentes de las grasas y

aceites. Cuando su concentración es mayor, es indicativo de la hidrólisis y, por ende, del

deterioro de los triglicéridos.

Estos compuestos se utilizan mucho como emulsionantes pues tienen una parte

polar y otra no polar (la cadena hidrocarbonada del ácido graso). Algunos

monoacilglicéridos tienen actividad antimicrobiana, siendo más efectivos los que poseen

en su estructura un ácido graso de cadena de longitud media, como el monolaurato de

glicerilo.


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Triacilglicéridos Son los más abundantes en al naturaleza y principales componentes de grasas y

aceites, ya que representan más del 95% de su composición.

Las tres posiciones de esterificación pueden aparecer con 3 ácidos grasos iguales,

dos iguales y uno distinto, o los tres diferentes. Por este motivo, el carbono del alcohol

secundario del glicerol puede resultar asimétrico. En algunos casos (cuando los

sustituyentes en C1 y C3 son iguales), es imposible distinguir entre el C1 y el C3 del

glicerol, y por lo tanto se recurre a la numeración estereoquímica de los carbonos del

glicerol, que se denota anteponiendo el prefijo sn- al número del carbono. Según esta

numeración, si se sitúa el OH del alcohol secundario a la izquierda, se considera como

carbono 1 al que queda arriba utilizando la proyección de Fischer. Para nombrarlos se

indican los radicales de ácidos grasos, seguido de glicerol. Así, el nombre sn-1 palmitoil

sn-2 oleil sn-3 estearoil glicerol representa un triacilglicerol con ácido palmítico en posición

sn-1, ácido oleico en posición sn-2 y ácido esteárico en posición sn-3. En el caso de

presentar los 3 ácidos grasos iguales se denominan añadiendo el sufijo “ina” a la raíz que

denota al ácido graso en cuestión. Por ejemplo trioleína es el triglicérido constituido por 3

oleicos. Los ácidos grasos más frecuentes en los acilgliceroles son palmítico y esteárico

(entre los saturados); y oleico y linoleico (entre los insaturados). Con bastante frecuencia,

la posición sn-2 de los triacilgliceroles está ocupada por un ácido graso insaturado. Los

triglicéridos animales poseen mayor porcentaje de ácidos grasos saturados, por lo que

suelen ser sólidos a temperatura ambiente (grasas). Los triglicéridos vegetales y de los

animales marinos tienen un alto contenido de ácidos grasos insaturados, y son líquidos a

temperatura ambiente (aceites).

Figura 9: Nomenclatura de los triglicéridos

Fuente: http://www.ehu.es


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Cuando los tres ácidos grasos son saturados o trans, los triglicéridos pueden

establecer enlaces hidrofóbicos y ordenarse, cristalizando fácilmente: son sólidos a

temperatura ambiente (grasas). Por el contrario, como muestra la Figura 10, cuando

contienen en su estructura ácidos grasos insaturados cis, la molécula se deforma, los

distintos triglicéridos no pueden ordenarse y, por ende, sólo pueden cristalizar a bajas

temperaturas, siendo líquidos a temperatura ambiente. Desarrollaremos este tema en

detalle en la Lección 3.

Figura 10: Comparación de un triglicérido con 3 ácidos grasos saturados o trans y

con ácidos grasos insaturados cis

Los triacilgliceroles, dominantes en la composición de aceites y grasas animales y

vegetales, se clasifican en los siguientes subgrupos (2):

Grasa de Leche: La grasa de este grupo proviene de la leche de los rumiantes,

particularmente de la vaca. Aunque los principales ácidos grasos (AG) de la leche son el

palmítico, el oleico y el esteárico, esta grasa es la única entre las grasas animales que

contiene cantidades apreciables de AG de cadena corta C4-C12, y aunque en menor

cantidad, AG ramificados e impares.

Grasa Aceite


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Acidos Láuricos: La grasa de este grupo se obtiene de algunas especies de palma,

como el coco y se caracterizan por su alto contenido de ácido láurico (40-50%), un

contenido moderado de AG C6, C8 y C10, su bajo contenido en AG insaturados, y su

punto de fusión relativamente bajo.

Mantecas Vegetales: Las grasas de este grupo provienen de las semillas de varios

árboles tropicales y se caracterizan por su estrecho rango de punto de fusión, debido

principalmente al ordenamiento de los AG en las moléculas de TG. A pesar de su gran

proporción de AG saturados con respecto al de insaturados, no contienen prácticamente

glicéridos trisaturados. Las mantecas vegetales se utilizan extensamente en repostería,

siendo la manteca de cacao el miembro más importante del grupo.

Acidos Oleicos y Linoleicos: Las grasas de este grupo son las más abundantes. Estos

aceites son todos de origen vegetal y contienen gran cantidad de AG oleico y linoleico, y

menos del 20% de AG saturados. Los miembros más importantes de este grupo son los

aceites de semillas de algodón, de maíz, de maní, de girasol, de cártamo, de oliva, de

palma y de sésamo.

Acidos Linolénicos: Las grasas de este grupo contienen cantidades sustanciales de

ácido linolénico; entre ellas están los aceites de soja, de gérmen de trigo, entre otros,

siendo el más importante el de soja. La abundancia del ácido linolénico en estos aceites

es el responsable del desarrollo de un problema de alteración del aroma conocido como

“reversión”.

Grasas Animales: Este grupo está formado por las grasas de reserva de los animales

domésticos (por ejemplo, manteca de cerdo y sebo), que contienen grandes cantidades

de AG: C16 y C18, cantidades intermedias de AG insaturados, la mayor parte ácido oleico

y linoleico, y pequeñas cantidades de AG de cadena impar. Estas grasas también

contienen cantidades apreciables de TG totalmente saturados y tienen puntos de fusión

relativamente altos.

Aceites de Origen Marino: Estos aceites normalmente contienen gran cantidad de AG

poliinsaturados de cadena larga, con hasta 6 dobles enlaces, y son generalmente ricos


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en vitaminas A y D. Debido a su alto grado de insaturación, resisten menos la oxidación

que otros aceites animales o vegetales.

2.1.3- Ceras

Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga (de 14 a 36 átomos de

carbono), con alcoholes también de cadena larga (de 16 a 30 átomos de C). En general

son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las funciones que realizan están

relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas,

el pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora. Una de las

ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.

2.1.4- Fosfoglicéridos En ellos, los C1 y C2 del glicerol se encuentran esterificados a ácidos grasos. El

C3 del glicerol se encuentra esterificado a su vez, con ácido ortofosfórico. Esta molécula

es el ácido fosfatídico (Figura 11). El ácido fosfatídico puede estar, a su vez, esterificado,

originando distintos tipos de fosfolípidos. Cuando la molécula que esterifica al ácido

fosfórico es nitrogenada como la colina, la etanolamina o el aminoácido serina se

obtienen, respectivamente, la fosfatidilcolina (también llamada lecitina), la

fosfatidiletanolamina (o cefalina) y la fosfatidilserina.

Figura 11: Acido fosfatídico

Fuente: http://www.um.es/


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Figura 12: Fosfolípidos

Fuente: http://www.ehu.es

Los fosfolípidos son muy importantes desde el punto de vista biológico ya que

intervienen en diversos pasos del metabolismo y son parte integral de las membranas y

de otros constituyentes de las células.

En la yema de huevo, el 28% de los lípidos son fosfolípidos, correspondiendo el

73% de dichos fosfolípidos a la lecitina, indispensable para la formación de emulsiones

como por ejemplo en la mayonesa.

En el caso de la leche, los fosfolípidos representan entre el 0,5 y 1% de los

lípidos, localizándose en la membrana de los glóbulos de la grasa láctea en donde

desempeñan una importante función en la estabilización de la emulsión. Volveremos

sobre este tema en el Módulo de lácteos.

Debido a su elevada insaturación, los fosfolípidos son muy sensibles a la oxidación

e inician muchas de las reacciones de deterioro en grasas y aceites (1).

Fosfatidilcolina (lecitina) Fosfatidiletanolamina (cefalina)

Fosfatidilserina


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2.2- Lípidos insaponificables

2.2.1- Terpenos Los isoprenoides o terpenos se forman por la unión de moléculas de isopreno. Las

estructuras que se originan pueden ser lineales o cíclicas.

Figura 13: Isopreno

2.2.2- Esteroides

Los esteroides son lípidos que derivan de una molécula llamada esterano o

ciclopentanoperhidrofenantreno (molécula con cuatro anillos). Comprende varios grupos

de sustancias:

• Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D.

Figura 14: Esteroles y vitamina D


Actividad 2 ¿Qué funciones cumplen los terpenos en los vegetales? Investigue sus estructuras

químicas.


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El 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.

Figura 15: Colesterol en las membranas biológicas


• Ácidos biliares: se sintetizan en el hígado y actúan facilitando la absorción de los

triglicéridos y vitaminas liposolubles de la dieta (especialmente la vitamina D del

intestino). Representan la única vía significativa por la que se puede excretar el

colesterol.

Figura 16: Ácidos biliares

Actividad 3 ¿Qué son los fitosteroles? Indique qué alimentos los aportan y qué funciones

cumplen.


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Referencias

(1) Badui Dergal, S. Química de los Alimentos. Ed. Longman, México (1999).

(2) Fennema, O.R. Química de los Alimentos. Ed. Acribia, Zaragoza, España (2008).

(3) Gutiérrez, J. B. Ciencia bromatológica. Principios generales de los Alimentos. Ed.

Díaz de Santos, Madrid, España, 2000.

(4) Ordoñez Pereda. J.A. Tecnología de los Alimentos. Vol. I. Editorial Síntesis, S.A.

Madrid, España, 1998.

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