Las grasas y aceites aptos para el consumo humano se denominan grasas y aceites comestibles, comúnmente conocidos como aceite y grasa. Estos son los términos generales utilizados para las grasas y aceites empleados en los alimentos. Mientras que los aceites son líquidos a temperatura ambiente, las grasas son sólidas.
Composición y Clasificación de Grasas y Aceites
Químicamente, las grasas y los aceites se componen de tres elementos principales: carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Pertenecen a los lípidos simples y sus moléculas están formadas por la combinación de una molécula de glicerol y tres moléculas de ácidos grasos. El término "aceite y grasa" normalmente se refiere a estos ésteres, también conocidos como grasas verdaderas o grasas neutras.
Los lípidos, además de los triglicéridos, también incluyen monoglicéridos, diglicéridos, fosfátidos, cerebrósidos, esteroles, ácidos grasos, alcoholes grasos y vitaminas liposolubles. Las grasas y los aceites pueden descomponerse en glicerol y ácidos grasos; estos últimos representan aproximadamente el 95% de la masa de grasas y aceites.
Tipos de Ácidos Grasos
Los ácidos grasos se pueden dividir en ácidos grasos saturados y ácidos grasos insaturados. Los ácidos grasos insaturados contienen uno o más dobles enlaces, que pueden variar del 1 al 6 en la molécula. Los ácidos grasos saturados, por su parte, se clasifican en:
- Ácidos grasos saturados (volátiles) de bajo nivel: Tienen números de átomos de carbono inferiores a 10 y son líquidos a temperatura ambiente.
- Ácidos grasos saturados de alto nivel (ácidos grasos sólidos): Tienen números de átomos de carbono superiores a 10 y son sólidos a temperatura ambiente.
Mecanismos de Deterioro de las Grasas: La Rancidez
Los lípidos son uno de los principales componentes de los alimentos y son importantes en la dieta porque son fuente de energía y de nutrientes esenciales. Sin embargo, la reacción de oxidación de lípidos es quizá el proceso más importante que se lleva a cabo en los alimentos, afectando sus propiedades y almacenamiento.
El enranciamiento es un proceso por el cual un alimento con alto contenido en grasas o aceites se altera con el tiempo adquiriendo un sabor y olor desagradables. Durante el almacenamiento, las grasas o alimentos con alto contenido graso sufren reacciones de oxidación e hidrólisis. Esto ocurre debido a la presencia de oxígeno en el aire, luz solar, microorganismos, enzimas, agua y otros factores. Como resultado, las moléculas de grasa inestables se degradan gradualmente en productos de bajo peso molecular, lo que genera olores y sabores desagradables, sabor amargo e incluso toxicidad.
Rancidez Hidrolítica: Un Enfoque Detallado
El enranciamiento hidrolítico consiste en la hidrólisis de los triglicéridos que integran una grasa o un aceite, descomponiéndose en ácidos grasos y glicerina. Esta reacción se debe a la acción de enzimas lipolíticas (lipasas) presentes en el producto o producidas por ciertos microorganismos contaminantes.
Los aceites o grasas con mayor contenido de ácidos grasos inferiores pueden contener esterasas o lipasas. Bajo la acción de estas enzimas, se produce la hidrólisis de las grasas, lo que da como resultado la formación de ácidos grasos inferiores libres (incluidos aquellos con longitudes de cadena de carbono inferiores a C10), glicerol, monoacilgliceroles o diacilgliceroles.
Los ácidos grasos de cadena corta (como el ácido butírico, el ácido valérico o el ácido caprílico) tienen sabores sudorosos y amargos distintivos, lo que lleva al desarrollo de un olor rancio en las grasas. Este fenómeno se conoce como rancidez hidrolítica. Por ejemplo, la hidrólisis del ácido butírico en la mantequilla produce un olor desagradable. Sin embargo, la formación de ácidos grasos superiores libres mediante hidrólisis no produce olores desagradables.
Los alimentos o grasas a base de aceite, al contener mayores cantidades de agua y proteínas, son particularmente propensos a la contaminación microbiana, lo que provoca el deterioro hidrolítico.
Rancidez Oxidativa y Deterioro de Ácidos Cetónicos
Además de la rancidez hidrolítica, existen otros mecanismos de deterioro:
- Rancidez oxidativa: También conocida como autooxidación de grasas, ocurre cuando los ácidos grasos insaturados de las grasas se exponen al aire y se oxidan automáticamente. Esto lleva a la descomposición de estos ácidos en ácidos grasos inferiores, aldehídos y cetonas, resultando en un olor desagradable y sabor amargo. Este proceso es acelerado en presencia de luz, calor, humedad, otros ácidos grasos libres y ciertos catalizadores inorgánicos como las sales de hierro y cobre. La autooxidación de las grasas es la principal causa de deterioro de las grasas y de los productos alimenticios que las contienen. La rancidez oxidativa, además, destruye las vitaminas liposolubles, particularmente las vitaminas A y E (tocoferoles).
- Deterioro de ácidos cetónicos: También conocida como oxidación de ácidos grasos, ocurre cuando los ácidos grasos saturados libres generados a partir de la hidrólisis de grasas sufren una oxidación catalizada por una serie de enzimas, dando como resultado la formación de ácidos cetónicos y metil cetonas con un olor desagradable.
Factores que Influyen en la Estabilidad de las Grasas
La estabilidad de las grasas y aceites es crucial para la calidad de los alimentos. Varios factores pueden acelerar o mitigar el enranciamiento:
- Temperatura: Altas temperaturas, como las utilizadas en el proceso de fritura (superiores a 180°C), deterioran gravemente la composición química del aceite si este es muy insaturado.
- Exposición al aire y luz: Estos elementos son catalizadores clave de la oxidación.
- Humedad: La presencia de agua facilita la acción de las enzimas hidrolíticas.
- Presencia de iones metálicos oxidantes.
- Composición de ácidos grasos: Los aceites con mayor grado de insaturación son menos estables al efecto de la temperatura y más propensos a la rancidez oxidativa. Los aceites con altos contenidos en ácidos grasos monoinsaturados (ácido oleico), como el aceite de maní, son ideales para el uso en fritura y exhiben una estabilidad relativamente buena.
- Antioxidantes: Los antioxidantes previenen la oxidación al combinarse preferencialmente con los radicales libres para formar moléculas menos reactivas.
BROMATOLOGIA: MODIFICACION DE ACEITES Y GRASAS
La Mantequilla de Maní: Susceptibilidad a la Rancidez Hidrolítica
La mantequilla de maní, que generalmente contiene un alto porcentaje de maní (como el 96% mencionado), es rica en grasas. El aceite de maní es un aceite vegetal comúnmente utilizado y su composición de ácidos grasos incluye monoinsaturados y poliinsaturados. Aunque su contenido de ácidos grasos monoinsaturados le confiere una buena estabilidad en comparación con otros aceites vegetales altamente insaturados, no está exenta de deterioro.
Dado que la mantequilla de maní es un alimento que contiene grasas, proteínas y un cierto nivel de humedad, es susceptible a ambos tipos de rancidez. La presencia de agua y proteínas la hace propensa a la contaminación microbiana, lo que a su vez favorece el deterioro hidrolítico por la acción de enzimas lipolíticas. Además, el contacto prolongado con el oxígeno y la exposición a la luz pueden inducir la rancidez oxidativa de sus ácidos grasos insaturados.
Para preservar la calidad de la mantequilla de maní, es fundamental controlar las condiciones de almacenamiento y empaque, minimizando la exposición a factores como la humedad, el oxígeno y la luz.
Detección y Cuantificación de la Rancidez
Existen métodos para determinar el grado de deterioro o rancidez de los aceites y grasas. Estos datos permiten evaluar el buen o mal uso de los productos grasos. Los métodos incluyen:
- Prueba de Kreiss: Un método cualitativo que se define por un cambio de color.
- Índice de Peróxidos (IP): Un método cuantitativo que mide la cantidad de peróxidos formados durante la oxidación inicial de las grasas. La Norma Boliviana (NB 34008) define un límite de hasta 6 meq/Kg de materia grasa para aceites. Para aceites vegetales, el máximo es de 10 meq/kg de materia grasa (Codex) o 2.5 meq/kg en el momento de elaboración; para mantecas y grasas, el máximo es de 3 meq O2/kg de materia grasa.
- Determinación de Ácidos Grasos Libres: Mide la hidrólisis de los triglicéridos, indicando el grado de rancidez hidrolítica.
Un estudio realizado para determinar la rancidez en aceites usados en el proceso de frituras en establecimientos de comida rápida implementó la Prueba de Kreiss y el Índice de Peróxidos. De 12 muestras de aceite analizadas, se estableció que el 42% se encontraban fuera del rango establecido por la norma, confirmando el uso de aceites rancios. Se recomienda el uso del método cuantitativo (Índice de Peróxidos) debido a la subjetividad del método cualitativo.
Impacto en la Salud y Seguridad Alimentaria
La principal problemática del consumo de aceites y grasas que han sufrido procesos de rancidez se debe a los productos de oxidación primarios y secundarios que resultan de la transformación de los ácidos grasos. Estos compuestos son tóxicos para el cuerpo humano y son capaces de alterar el metabolismo a nivel celular. Por ejemplo, la remoción de iones hidrógeno de los ácidos grasos poliinsaturados causada por los radicales libres inicia una reacción catalítica en cadena (autooxidación) que puede generar más de 60 productos finales, muchos de los cuales son tóxicos.
Los hidroperóxidos, compuestos indicadores de la oxidación primaria, sufren una ruptura en la que se generan compuestos secundarios de la oxidación lipídica, como aldehídos, cetonas, alcoholes y polímeros. Estos no solo tienen acción citotóxica, sino que también son los responsables de sabores y olores anormales en el aceite y los alimentos que mantienen contacto con el mismo. Además, ocasionan una disminución del contenido de ácidos grasos, principalmente insaturados.
El consumo de alimentos procesados con aceites vegetales expuestos al oxígeno y a temperaturas elevadas se asocia con un aumento en la probabilidad de desarrollar enfermedades cardiovasculares y diferentes tipos de cáncer. Las grasas que han experimentado oxidación, además de tener sabor y olor desagradables, parecen ser ligeramente tóxicas para algunos individuos. La ingesta masiva de estos productos puede causar disfunciones hepáticas, cardiacas y del sistema reproductor, cáncer, envejecimiento celular, afecciones inmunes, artritis y cataratas.
Se ha demostrado científicamente que los aceites reutilizados, especialmente en procesos como la fritura, forman compuestos parcialmente hidrogenados denominados ácidos grasos trans. Estos son perjudiciales para la salud de los consumidores, ya que disminuyen el colesterol bueno (HDL), aumentan el malo (LDL), elevan las concentraciones de triglicéridos y están relacionados con el riesgo de padecer infarto de miocardio y cáncer.