Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle
Ciencia Unisalle
Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería
1-1-2005
Caracterización físico química de dos aceites comestibles
Caracterización físico química de dos aceites comestibles
sometidos a pruebas discontinuas de termorresistencia
sometidos a pruebas discontinuas de termorresistencia
Martha Cecilia Rosero JiménezUniversidad de La Salle, Bogotá
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CARACTERIZACION FISICO QUIMICA DE DOS ACEITES COMESTIBLES SOMETIDOS A PRUEBAS DISCONTINUAS DE TERMORESISTENCIA
MARTHA CECILIA ROSERO JIMENEZ
UNIVERSIDA DE LASALLE
CARACTERIZACION FISICO QUIMICA DE DOS ACEITES COMESTIBLES SOMETIDOS A PRUEBAS DISCONTINUAS DE TERMORESISTENCIA
MARTHA CECILIA ROSERO JIMENEZ
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS
DIRECTOR
ESPECIALISTA, MAGISTER ALBERTO VEGA TURIZO INGENIERO DE ALIMENTOS
ASESOR METODOLOGICO Y BIOESTADISTICO BIOLOGO ALBERTO DIAZ MARTINEZ
UNIVERSIDA DE LASALLE
FALCULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTO BOGOTA, 2005
TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION 1 PROBLEMA 3 JUSTIFICACION 5 OBJETIVOS 6 1 MARCO TEORICO 7 1.1 LOS FACTORES MÁS IMPORTANTES A TENER EN CUENTA EN UN ACEITE SON 19
1.2 FRITURA 24
1.2.1 Temperaturas de fritura 25
1.3 CAMBIOS EN EL ACEITE Y REACCIONES EN LA FRITURA 26 1.3.1 Formación de color 26 1.3.2 Oxidación 27 1.3.3 Polimerización 27 1.3.4 Hidrólisis 28 2 DISEÑO METODOLOGICO 30 2.1 HIPOTESIS 30 2.2 POBLACIÓN Y MUESTRA 30 2.3 TIPO DE INVESTIGACIÓN 30 2.4 METODO 30 2.5 TIPO DE DISEÑO 31 2.6 VARIABLES 31 2.7 INDICADORES DE ESTABILIDAD DEL ACEITE 32
2.7.1 PRUEBAS FISICO-QUIMICAS REALIZADAS AL ACEITE
2.8 ANALISIS FISICO-QUIMICOS 33
2.9 EQUIPOS Y MONTAJES UTILIZADOS PARA LAS PRUEBAS DE
LABORATORIO 35 2.9.1 DENSIDAD 35 2.9.2 HUMEDAD 36 2.9.3 INDICE DE REFRACCION 37 2.9.4 VISCOSIDAD 38 2.9.5 PUNTO DE HUMO 39
2.9.6 INDICE DE YODO, INDICE DE PEROXIDO Y ACIDEZ 40
2.9.7 ACIDOS GRASOS OXIDADOS 41
3 RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS 43
3.1 DENSIDAD 47 3.2 HUMEDAD 49 3.3 INDICE DE REFRACCION 51 3.4 VISCOSIDAD 53 3.5 PUNTO DE HUMO 55 3.6 INDICE DE COLOR 55 3.7 ACIDEZ 57 3.8 INDICE DE YODO 61 3.9 INDICE DE PEROXIDOS 63
3.10 ACIDOS GRASOS OXIDADOS 66
3.11 RANCIDEZ 68
3.12 FOTOGRAFÍAS DE LOS ACEITES DESPUES DE CADA FRITURA 69
4 CONCLUSIONES 73
5 RECOMENDACIONES 74
BIBLIOGRAFIA 75 ANEXOS 77
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1. EQUIPO Y MONTAJE PARA LA DETERMINACIÓN DE LA
DENSIDAD. 35
FIGURA 2. EQUIPO UTILIZADO PARA LA DETERMINACIÓN DE
HUMEDAD. 36
FIGURA 3. EQUIPO UTILIZADO PARA LA DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE
DE REFRACCIÓN. 37
FIGURA 4. EQUIPO Y MONTAJE PARA LA DETERMINACIÓN DE LA
VISCOSIDAD. 38
FIGURA 5. MONTAJE PARA LA DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE
HUMO. 39
FIGURA 6. MONTAJE DE TITULACIÓN PARA LOS TRES ENSAYOS
MENCIONADOS ANTERIORMENTE 40
FIGURA 7. MONTAJE DE CALENTAMIENTO CON REFLUJO 41
FIGURA 8. MONTAJE DE UN EMBUDO DE DECANTACIÓN PARA EL
LISTA DE TABLAS
TABLA 1. CONTENIDO DE LÍPIDOS EN ALGUNOS ALIMENTOS DEL
HOMBRE 18
TABLA 2. VALORES DE DESCARTE PARA LAS CARACTERÍSTICAS
FÍSICO- QUÍMICAS DE ACEITES DE FRITURA. 23
TABLA 3. NORMAS TÉCNICAS DE ICONTEC COMO REFERENTE PARA SEGUIMIENTO EN PROCESO COMERCIALES Y NEGOCIACIONES
COMERCIALES 34
TABLA 4 ECUACIONES DE COMPORTAMIENTO DE LAS VARIABLES FÍSICO-QUÍMICAS DE DOS ACEITES COMERCIALES SOMETIDOS A
FRITURAS 44
TABLA 5. NIVELES DE SIGNIFICANCIA PARA LA COMPARACIÓN DE LA TASA DE EVOLUCIÓN DE LAS VARIABLES FÍSICO-QUÍMICAS DE
DOS ACEITES 45
TABLA 6. INDICE DE PEROXIDO QUE SE PRESUPONE SEGÚN EL PESO DE LA MUESTRA 64
LISTA DE ANEXOS
ANEXO 1. TECNICAS PARA PRUEBAS DE LABORATORIO 77
LISTA DE GRAFICOS
Gráfico 1. Comportamiento de la densidad de dos tipos de aceites de girasol a través del tiempo de fritura de papa precocida. 48
Gráfico 2. Comportamiento de la humedad y materias volátiles de dos clases de aceites de girasol a través del tiempo de fritura de
papa precocida. 50
Gráfico 3. Comportamiento del Índice de refracción de dos tipos de aceites de girasol a través del tiempo de fritura de papa
precocida. 52
Gráfico 4. Comportamiento de la viscosidad de dos tipos de aceites de girasol a través del tiempo de fritura de papa precocida. 54
Gráfico 5. Comportamiento del color de dos tipos de aceites de Girasol en diferentes periodos de fritura de papa precocida 56
Gráfico 6. Comportamiento de la acidez en diferentes periodos de fritura de papa precocida. 59
Gráfico 7. Comportamiento del Índice de yodo de dos tipos de aceites de girasol a través del tiempo de fritura de papa precocida. 62
Gráfico 8. Comportamiento de índice de peróxidos de dos tipos de aceites de girasol a través del tiempo de fritura de papa precocida. 65
Nota de aceptación: _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ _________________________ ___________________________ Firma del Director
___________________________ Firma del jurado
___________________________ Firma del jurado
Este trabajo lo dedico a mis padres que con un gran esfuerzo y ayuda hicieron posible que mis ilusiones profesionales se hicieran realidad, y a mi esposo agradecerle el apoyo que me brindó en el transcurso de este camino para alcanzar mi primer éxito profesional.
Martha Cecilia Rosero Jiménez
AGRADECIMIENTOS
La autora expresa sus agradecimientos a:
Al especialista, magíster ALBERTO VEGA TURIZO, decano de la facultad de Ingeniería de Alimentos de la Universidad INCCA de Colombia; por su dedicación y acompañamiento en todo el proceso de elaboración, desarrollo y finalización de este proyecto; sin su presencia y experiencia no hubiera sido un proyecto de excelencia.
Al metodológico y bioestadístico biólogo ALBERTO DIAZ MARTINEZ, por su paciencia y colaboración para conmigo en el desarrollo metodológico estadístico de mi proyecto.
A los jurados del proyecto, RAFAEL GUZMÁN y LUZ MYRIAM MONCADA por su tiempo y respeto para este proyecto.
Al personal encargado del laboratorio de la Universidad INCCA de Colombia por su colaboración desinteresada y constante.
Articulo 95: Ni la Universidad, ni el director, ni el jurado calificador son responsables por las ideas expuestas por la estudiante
REGLAMENTO ESTUDIANTIL UNIVERSIDAD DE LA SALLE
INTRODUCCION
Los lípidos constituyen el grupo de compuestos de reserva de energía más importante en el reino animal. Además aíslan los órganos vitales de los golpes, mantienen la temperatura óptima del cuerpo, ayudan a transportar las vitaminas liposolubles (A, D, E y K), forman parte integral de las hormonas y la membrana celular y, como tal, están asociados con el transporte a través de la membrana celular.1,2 Los lípidos se clasifican en tres subclases importantes,
con base a los productos de su hidrólisis: Lípidos simples, lípidos compuestos y esteroides. Las grasas y aceites comestibles son lípidos simples, los cuales por hidrólisis producen ácidos grasos y glicerol.1
Las grasas son necesarias para disfrutar de una salud óptima. Ciertas grasas reducen el riesgo de cáncer, problemas de corazón, alergias, artritis, eczema, depresión, fatiga, infecciones, síndrome premenstrual y la lista de síntomas y enfermedades asociadas a su deficiencia crece cada año. Sin embargo, es importante saber qué grasas son las que favorecen la salud y cuáles las que predisponen al organismo a enfermar.3
El consumo en exceso de grasas saturadas y trans ocasiona niveles elevados de colesterol de baja densidad en el organismo (LDL), los cuales son considerados como una de las principales causas de la enfermedad isquémica del corazón y la enfermedad cerebro vascular (ECVs). La OMS (2003), sugiere que el consumo de grasas debe representar entre el 15 y 30% de la ingesta energética diaria y que las grasas saturas deben constituir menos del 10% de este total.4
1 BAUM J, Stuart. Introducción a la química orgánica y biológica. México: Editorial continental, 1978 2
UNED. Nutrición y dietética; Guía de alimentación y salud, enero 8 2000. www.uned.es/pea-nutricion-y-dietetica-I/guia/cardiovascular/grasas.htm
3
CALA, Cervera. ¿Qué son las grasas? Revista enero 2004. www.enbuenasmanos.com 4
Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son las responsables del 30% de las defunciones. En 1990, ocasionaron entre 8 y 9 millones de muertes en los países subdesarrollados (63% de las muertes) y 5.3 millones de muertes en los países desarrollados.
En América del sur y el Caribe se prevé para las dos primeras décadas del siglo XXI, que las enfermedades cardiovasculares van a causar el triple de muertes y discapacidades que las enfermedades infecciosas (OPS, 2002).5
Una de las alternativas para disminuir el consumo de trigliceridos saturados es evitar la reutilización del aceite vegetal, opción que es de poca aceptación en Colombia, porque la gente del común la ve como pérdida de dinero. En la actualidad empiezan a aparecer en el mercado los llamados aceites Light, que anuncian, de un lado, contenidos hasta del 30% menores en grasas saturadas que otros aceites vegetales, y de otro, estabilidad y resistencia a la oxidación y altas temperatura, con lo cual se reduciría el consumo de grasas saturadas y por ende ayudaría a disminuir los niveles de colesterol malo en los consumidores de fritos. Un inconveniente inicial es el mayor costo del aceite Light.
No existen, estudios ni datos disponibles al alcance de la comunidad, que certifiquen las bondades ofrecidas por los fabricantes del aceite Gourmet Light., por lo tanto, en este estudio se pretende realizar un análisis comparativo sobre las características físico-químicas del aceite comestible Gourmet Light con un aceite tradicional de girasol de la misma marca, bajo las condiciones de fritura que se emplean en la mayoría de los hogares Colombianos.
PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En Colombia existe la costumbre de reutilizar los aceites vegetales en frituras sucesivas, con lo cual se incrementa el contenido de trigliceridos saturados y otras sustancias químicas nocivas para la salud. De otro lado, la autoridad competente (INVIMA) no ejerce control sobre las características y la calidad ofrecidas por el fabricante de los productos comestibles, sino, que asume buena fe, en los análisis iniciales que debe adjuntar el fabricante, acerca de los componentes del producto y su composición porcentual, y solo realiza una investigación, si alguien presenta una queja por la anomalía del producto. Obviamente, la certeza acerca de las virtudes ofrecidas por el productor, en la mayoría de los casos no está al alcance del consumidor.
FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Presenta el aceite Gourmet Light niveles más bajos de trigliceridos saturados que el aceite de girasol de la misma marca, y se mantiene sus características físico-químicas en niveles más estables después de sucesivas frituras discontinuas?.
SINTESIS
¿Cuáles son las diferencias físico-químicas iniciales de los dos aceites? ¿Existen diferencias entre los dos aceites sometidos a sucesivas frituras?
¿Qué ecuación describe mejor el comportamiento de las características fisicoquímicas con respecto al tiempo de fritura?
¿Cuál es la tasa de cambio de trigliceridos saturados, insaturados y de las características físico-químicas de los dos aceites por efecto del calentamiento y la exposición al aire?
¿Cuántas horas de frituras sucesivas discontinuas resiste cada aceite, sin que sus características excedan la norma establecida para Colombia?
JUSTIFICACIÓN
No existen, estudios realizados por entidades del Estado o independientes al alcance de la comunidad, que demuestren las ventajas del aceite Gourmet Light con respecto a los aceites vegetales de uso tradicional. Resulta de interés científico, establecer si este aceite presenta ventajas importantes sobre otros aceites comestibles, que ameriten su consumo, no obstante el mayor costo de este aceite, su uso se vería compensado con los beneficios que causaría en la salud del consumidor y a la larga ayudaría a reducir los gastos médicos ocasionados por enfermedades cerebro vasculares, obviamente que esto sería solo un pequeño aporte a la solución, pues el control de estas enfermedades en la población incluye muchos factores, entre los que podemos mencionar, hábitos alimenticios, actividad física, nivel cultural, y políticas de salud pública.
Las entidades del estado necesitan pruebas científicas sólidas que contribuyan a la formulación de estrategias nacionales de salud, es importante que el gobierno elabore directrices alimentarías sencillas, realistas y basadas en los alimentos que están al alcance de la comunidad. De acuerdo a lo anterior, este proyecto es de gran importancia para el consumidor, para la comunidad médica y científica, para las entidades del Estado que generan y regulan las políticas de salud y obviamente para la empresa productora del aceite, si éste presenta características ventajosas con respecto al aceite de girasol, o de otro modo para mejorar la calidad de sus productos.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Comparar las características físico-químicas del aceite Gourmet Light y el aceite de Girasol sometidos a frituras sucesivas discontinuas.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Determinar las características físicas y químicas iniciales y después de cada fritura de los dos aceites comerciales incluidos en este estudio.
Encontrar las ecuaciones de regresión que mejor describan el comportamiento de las características físico-químicas.
Comparar los comportamientos de las variables físico-químicas de los dos aceites.
Encontrar el número de horas en el proceso de frituras discontinuas a las que se pueden someter los dos aceites, sin que la alteración de sus características exceda la norma permitida para Colombia.
1 MARCO
TEORICO
Los lípidos forman un grupo heterogéneo de compuestos orgánicos y son componentes esenciales de los tejidos vegetales y animales. Se clasifican arbitrariamente por su solubilidad en solventes orgánicos como benceno, éter, cloroformo y tetracloruro de carbono (llamados disolventes de grasas). Los lípidos comestibles constituyen aproximadamente entre el 25 y 28% de la dieta y sirven como material para la producción de muchas mercancías como jabones. Tiene importancia en la salud por la relación entre las grasas saturadas y el nivel alto de colesterol en la sangre y porque en el proceso de frituras sucesivas se producen sustancias nocivas para la salud, entre otras la acroleína, causante de cáncer gástrico.1
Las grasas y aceites son los lípidos más abundantes de procedencia natural. Ambos compuestos contienen glicéridos además de otros lípidos algunos se les puede denominar trigliceroles, debido a que son ácidos grasos unidos al glicerol, un alcohol trihidróxilado.Las grasas se distinguen de los aceites por su punto de fusión, se dice que un lípido es una grasa sí a los 25ºC se encuentra en estado sólido y un aceite, si está líquido a la misma temperatura. Estas diferencias reflejan el grado de insaturación de los ácidos componentes, es decir que las grasas están formadas por una gran proporción de ácidos grasos saturados, mientras que los aceites contienen una mayor proporción de ácidos grasos insaturados. Además, los lípidos de fuentes animales, por lo general son sólidos, en tanto que los aceites normalmente son de origen vegetal. En la mayoría de los lípidos de los mamíferos, los ácidos grasos son de cadena lineal y de número par de átomos de carbono, entre ellos los más abundantes son: Láurico, Palmítico, y Esteárico. También existen en la naturaleza ácida de número impar de carbonos y ramificada, pero su proporción es muy baja.1, 6
6
Cuando los tres grupos hidróxilo del glicerol están esterificados con el mismo ácido el éster resultante se llama un triacilglicerol simple, raras veces se encuentra en la naturaleza, pero puede ser sintetizado en el laboratorio, y cuando está esterificado por dos o tres ácidos grasos distintos, se les denomina; triacilgliceroles mixtos, los cuales se obtienen de grasas y aceites naturales.1
La distribución de las grasas naturales, se halla regulada por la “regla de distribución uniforme” según la cual, cada uno de los ácidos de una grasa tiende a repartirse tan uniformemente como sea posible entre las distintas moléculas de glicéridos, de esta forma, los ácidos presentes en pequeñas cantidades, tienden a aparecer en pequeñas cantidades en los glicéridos, los que están en una tercera parte del total aparecen en casi todas las moléculas y finalmente para que aparezcan lípidos simples, el ácido graso debe representar las dos terceras partes del total. En general, las grasa de las semillas vegetales son las que mejor se ajustan a esta regla, las de las frutas se desvían un poco y las de los animales presentan marcada desviación.6
El colesterol (del griego: chole, bilis; stereos, sólido) es el esteroide mejor conocido y más abundante en el cuerpo humano (alrededor de 240 g) y su mayor concentración corresponde al cerebro y el tejido nervioso. Es el principal componente de los cálculos biliares, de los cuales puede separarse como sólido cristalino de color blanco. El colesterol no se encuentra en los vegetales, pero sí en la mayoría de las carnes y productos derivados de animales, como huevos, mantequilla, queso y cremas. Además el colesterol es sintetizado en el hígado a partir de la Acetilcoenzima A, el cuerpo humano genera cerca de 3 g diarios.
Casi todo el colesterol se convierte en ácido cólico, el cual se utiliza para la formación de sales biliares. También, es un importante precursor en la biosíntesis de hormonas sexuales y vitamina D.1
El colesterol ha recibido mucha atención debido a la relación de sus niveles altos en la sangre y ciertos tipos de enfermedades cardiacas. Aproximadamente el 95% de las muertes debidas a enfermedades cardiovasculares están directamente ligadas a la arteriosclerosis (endurecimiento de las arterias que produce enfermedad cardiaca degenerativa, apoplejía y otras enfermedades arteriales). La arteriosclerosis resulta de la deposición del exceso de colesterol, cuando éste precipita y se acumula en los vasos sanguíneos, reduce el flujo sanguíneo y produce una presión sanguínea elevada.
El colesterol presente en los alimentos no es tan peligroso como el que circula por nuestras venas. En numerosos experimentos con diferentes especies de animales se encontró que el colesterol de la dieta resultaba ser altamente aterogénico (formador de placas de ateroma en las arterias), por lo que se pensó que en los humanos ocurriría lo mismo. Sin embargo, los humanos en general no son tan sensibles al colesterol de la dieta como otras especies de animales, y hoy en día tenemos la evidencia de que el colesterol ingerido influye bastante menos sobre el aumento de colesterol en sangre que el consumo de grasas saturadas, pues la absorción del colesterol en el intestino humano está limitada a un 40 o 50 % de lo ingerido.2
Los triglicéridos presentes en el intestino favorecen la absorción de colesterol, mientras que los esteroles vegetales (de alimentos ricos en fibra vegetal) y marinos (del marisco) la reducen por competir con su absorción. El contenido de colesterol de la alimentación típica occidental es de unos 400 mg/día.
Cuando la ingesta sobrepasa los 500 mg/día la absorción disminuye porcentualmente. No obstante, las recomendaciones oficiales al respecto señalan que el contenido en colesterol de la dieta no debe nunca sobrepasar los 300 mg/día.2
Los ácidos grasos saturados carecen de dobles enlaces y les cuesta combinarse con otras moléculas. Todas las grasas animales son altamente saturadas, excepto las del pescado y los mariscos, que son muy poliinsaturadas. Algunas grasas vegetales, como el aceite de coco y el de palma, son muy ricas en ácidos grasos saturados. En numerosos estudios epidemiológicos se ha comprobado que la ingesta de grasas saturadas aumenta los niveles de colesterol en sangre, especialmente los de la fracción LDL. Aunque el mecanismo por el que este aumento se produce no está del todo esclarecido, parece ser que los ácidos grasos saturados enriquecen los fosfolípidos de la membrana celular, interfiriendo con la función normal de los receptores LDL y reduciendo de esta forma la absorción de las LDL por las células. Al reducirse la eliminación de las LDL, su concentración en la sangre es mayor.2
Los diferentes ácidos grasos saturados tienen distintos comportamientos sobre los niveles de LDL-colesterol: El Ácido Palmítico (C16:0) es el principal ácido graso saturado presente en los alimentos de origen animal. Diferentes investigaciones han arrojado que incrementa los niveles de colesterol total y LDL, cuando sustituyen en la dieta a los hidratos de carbono u otro tipo de grasas. El Ácido Mirístico (C14:0), también aumenta la concentración de colesterol total. La dieta mixta habitual contiene cantidades pequeñas de ácido mirístico, presente fundamentalmente en la mantequilla.
El Ácido Esteárico (C18:0), en contraste con otros ácidos saturados, no eleva los niveles plasmáticos de colesterol total, según distintos estudios en animales y humanos. Este ácido se metaboliza más rápidamente hacia ácido oleico que otras grasas saturadas. La influencia del ácido Laúrico (C12:0) sobre los niveles de colesterol en sangre todavía no está clara, aunque se ha demostrado que el aceite de coco (rico en Laúrico) aumenta más los niveles de colesterol que la grasa de cordero. Los ácidos grasos saturados de cadena corta (C10 y menor) apenas modifican la colesterolemía. 2
Los ácidos grasos poliinsaturados no pueden ser sintetizados por el organismo humano por consiguiente son esenciales, por lo que deben ser aportados por la dieta. Se clasifican en ácidos grasos ω–3 (omega-3) y ω-6 (omega-6). El principal ácido graso ω-6 es el linóleico (C18:2), que se encuentra en los aceites vegetales de semillas (maíz, soja, girasol, etc.). Los ácidos grasos poliinsaturados reducen el colesterol total y el LDL cuando reemplazan en la dieta a las grasas saturadas. También reducen el colesterol HDL, lo cual no es deseable para una máxima protección frente a las enfermedades cardiovasculares (ECV). 2
Por otra parte, los ácidos grasos ω–3 se encuentran en pequeñas cantidades en algunos aceites vegetales, pero su fuente principal son los animales marinos (pescado y marisco). Los principales son el ácido linolénico (C18:3), el eicosapentaénoico (EPA; C20:5) y el docosahexaénoico (DHA; C22:6). Los estudios de poblaciones que consumen grandes cantidades de ácidos grasos -ω-3 de pescado y animales marinos han mostrado siempre una baja incidencia en ECV. Los efectos de los ácidos grasos ω-3 sobre las diferentes lipoproteínas en el organismo humano no están todavía completamente definidos.
El efecto más llamativo y claramente demostrado, es la disminución de los niveles de triglicéridos y VLDL en todo tipo de sujetos. Esta reducción se debe a la disminución de la síntesis en el hígado de triglicéridos y VLDL.2
Sin embargo, los efectos de los ácidos grasos ω-3 sobre los niveles de cLDL y cHDL dependen del tipo de paciente y de su perfil lipídico. Así, en pacientes con colesterol total elevado, los ω-3 disminuyen el cLDL si a la vez se disminuye el consumo de grasas saturadas. El efecto sobre el cHDL varía desde una ligera disminución, que es lo más frecuente, a un ligero aumento en pacientes con triglicéridos elevados. Además de la modificación del perfil lipídico, el consumo de ácidos grasos ω-3 da lugar a una inhibición de la agregación plaquetaría, principalmente al disminuir la formación de tromboxano A2. Esto supone un impedimento para la formación de placas en el interior de los vasos sanguíneos y su adherencia al endotelio, lo cual es un importante factor protector frente a las ECV. Por si todo esto fuera poco, se ha comprobado también que este tipo de grasas reduce la presión arterial y disminuye la viscosidad sanguínea. Estos son los motivos por los que siempre se recomienda aumentar el consumo de pescado frente al de carnes y otros tipos de alimentos de origen animal para reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares.2
Los ácidos grasos son utilizados por la industria alimentaría para la producción de grasas vegetales sólidas, sobre todo en las margarinas. La mayoría de las grasas y aceites naturales contiene sólo dobles enlaces cis (orientados de una forma especial en un único lado de la molécula). La producción comercial de grasas de origen vegetal sólidas implica su hidrogenación, un proceso que provoca la formación de ácidos grasos trans (con los dobles enlaces orientados en distintos lados de la molécula) a partir de los cis, además de la saturación variable de ácidos grasos insaturados.
La mayoría de las margarinas contienen hasta un 30 % de ácidos grasos trans. El más común es el ácido elaídico, isómero trans del ácido oleico. El efecto de los ácidos grasos trans sobre los lípidos y lipoproteínas en el organismo humano es similar al de las grasas saturadas. A pesar de las campañas publicitarias de muchos productos que contienen este tipo de grasas hidrogenadas, nunca se puede recomendar su consumo frente al de las grasas vegetales sin manipular cuando se trata de prevenir las enfermedades cardiovasculares.2
La oxidación de las lipoproteínas de alta densidad LDL tiene un importante papel en el inicio y desarrollo de la arteriosclerosis. El oxígeno es imprescindible para que nuestras células respiren, pero si no es perfectamente controlado durante su transporte tiene efectos letales para los componentes de nuestro organismo. Durante la respiración celular se producen radicales libres de oxígeno que pueden lesionar las proteínas de las células y alterar sus membranas y también actúan sobre las lipoproteínas transportadas por la sangre. Los sistemas biológicos se protegen contra las lesiones oxidativas producidas por los radicales de oxígeno mediante antioxidantes naturales que trabajan tanto en el interior como en el exterior de las células. Las lipoproteínas LDL oxidadas se comportan de una manera totalmente diferente de las normales. Cuando una célula de la pared arterial capta una LDL oxidada se convierte en una célula espumosa que capta grasa hasta alcanzar varias veces su tamaño normal. Esto da lugar a estrías grasas en las paredes arteriales.2
También actúan sobre los macrófagos inhibiendo su movilidad, hacen disminuir la producción de óxido nítrico (factor relajante del endotelio), estimulan la proliferación de células musculares lisas y aumentan la agregación plaquetaría. Todos estos procesos son determinantes para la formación de placas de ateroma.
Determinados nutrientes, como las vitaminas E y C y los betacarotenos se comportan como antioxidantes, y en numerosos estudios de todo tipo se ha comprobado que cuando se consume una cantidad suficiente de estas vitaminas, la mortalidad por enfermedades cardiovasculares disminuye. Debemos asegurarnos que nuestra dieta contenga suficientes elementos antioxidantes. El aceite de oliva tiene grandes cantidades de vitamina E, pero los procesos industriales de refinado a altas temperaturas destruyen esta vitamina. Sin embargo, el aceite de oliva virgen prensado en frío mantiene sus vitaminas intactas, por lo que su capacidad antioxidante es superior a la de cualquier aceite refinado.2
También se ha comprobado que las dietas ricas en ácidos grasos poliinsaturados producen LDL más susceptible de ser oxidado, que el LDL producido a partir de ácidos grasos monoinsaturados como el oleico. Esto es muy importante, porque quiere decir que las grasas monoinsaturadas tienen efectos antiaterogénicos independientes de los derivados de las mejoras que producen en el perfil lipídico.2
Las grasas más abundantes en el cuerpo y en la dieta son los triglicéridos. A temperatura ambiental, éstos pueden ser sólidos (grasas) o líquidos (aceites), y proporcionan más del doble de energía por gramo que los carbohidratos y proteínas. Nuestra capacidad para guardar triglicéridos en las células grasas es ilimitada, y un exceso de carbohidratos, proteínas o grasas en la dieta pasa a ser convertido en triglicéridos y guardado en el tejido adiposo o graso. Los ácidos grasos se divide en: triglicéridos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados.7
Una vez los triglicéridos son digeridos y absorbidos, unas moléculas llamadas "lipoproteínas" los transportan por el cuerpo. Las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) y las de baja densidad (LDL), los transportan del hígado a las células; mientras que las lipoproteínas de alta densidad (HDL) lo hacen al revés, o sea, de las células al hígado para ser eliminado. Por lo tanto, los niveles altos de LDL y VLDL están asociados con un riesgo de sufrir problemas cardiovasculares, en comparación con los niveles altos de HDL que, por el contrario, están asociados a un bajo riesgo de infartos, trombosis y arterosclerosis, entre otros.7
Un informe encargado a un equipo internacional de expertos por la Organización mundial de la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), recomienda una dieta basada en el bajo consumo de alimentos muy energéticos ricos en grasas saturadas y azúcar, en la ingesta abundante de frutas y hortalizas, así como un modo de vida activa. La carga que suponen las enfermedades crónicas, entre ellas las enfermedades cardiovasculares, el cáncer, la diabetes y la obesidad, aumenta rápidamente en todo el mundo. En 2001 las enfermedades crónicas representaron aproximadamente el 59% de los 56,5 millones de defunciones comunicadas en todo el mundo, y el 46% de la carga de morbilidad mundial.
La calidad de las grasas y los aceites que se ingieren, así como la cantidad de sal, también puede guardar relación con las enfermedades cardiovasculares, entre ellas los accidentes cerebro vasculares y los ataques cardiacos.4
En los países en desarrollo cada vez más personas sufren enfermedades crónicas, un cambio preocupante con respecto a unos pocos decenios atrás cuando las enfermedades crónicas se asociaban a los países ricos y desarrollados.
Esto se debe en gran parte al creciente desarrollo urbano provocado por el hecho de que los habitantes de las zonas rurales abandonan el campo y se dirigen a las ciudades. Los habitantes de las ciudades son más propensos a seguir dietas muy energéticas, ricas en grasas saturadas y carbohidratos refinados. Este repentino cambio en la dieta, combinado con un modo de vida sedentario, está teniendo graves consecuencias para los grupos pobres de la población urbana. 4
No todas las grasas ni todos los carbohidratos son iguales, y vale la pena conocer la diferencia, la gente debe comer menos alimentos hipercalóricos, especialmente los alimentos ricos en grasas saturadas y azúcar; realizar actividad física; consumir preferentemente grasa no saturada, y menos sal; ingerir frutas, hortalizas y legumbres y dar prioridad a los alimentos de origen vegetal y marino. Las grasas deben representar entre el 15% y el 30% de la ingesta energética diaria total, y las grasas saturadas constituir menos del 10% de ese total. Además los carbohidratos deberán satisfacer la mayor parte de las necesidades energéticas y representar entre el 55% y el 75% de la ingesta diaria, mientras que los azúcares refinados simples deben constituir menos del 10%. En tanto que el consumo de proteínas debe estar entre el 10% y el 15% de las calorías y la sal no exceder de 5 g por día. Finalmente la ingesta de frutas y hortalizas deberá incrementarse hasta alcanzar por lo menos 400 g por día.4
De otro lado, es importante tener en cuenta que, las enfermedades crónicas no son sólo consecuencia de comer en exceso, sino también del desequilibrio de la dieta, una elevada ingesta de sal es un factor que favorece la alta tensión arterial, mientras que las grasas saturadas contribuyen a elevar los niveles de colesterol.
La actividad física es un factor esencial para determinar el gasto diario de energía y, por lo tanto, es fundamental para el equilibrio energético y el control de peso. Para mantener un peso corporal sano, especialmente en el caso de las personas que pasan la mayor parte de su tiempo sentadas, es necesario dedicar una hora por día, casi todos los días de la semana, a alguna actividad física moderada, por ejemplo, caminar. 4
En Finlandia y el Japón, países que han intervenido activamente para modificar la dieta y los hábitos alimentarios de sus poblaciones, se ha producido una considerable reducción de los factores de riesgo y de las tasas de incidencia de enfermedades crónicas. Las enfermedades crónicas son prevenibles, el examen de las cuestiones conexas y la creación de entornos que fomenten la salud, son aspectos esenciales para reducir las tasas de fallecimiento y discapacidad por enfermedades crónicas. Es necesario promover las relaciones de trabajo entre las comunidades y los gobiernos; alentar iniciativas locales que incluyan a las escuelas y los lugares de trabajo; y fomentar la participación de la industria alimentaría.4
Los problemas demográficos, como la creciente proporción de personas de edad, y la reducción de la mortalidad por casos coronarios agudos conducirán a un aumento general en el número total de personas con cardiopatía coronaria en la población. A esto se suma, en los países subdesarrollados, los factores genéticos, medio ambientales, sociales y económicos. De ahí que tres cuartas partes de los años de vida perdidos por discapacidades provienen de estos últimos países. La hipertensión es un buen ejemplo para ilustrar este tema, pues está establecido que es posible prevenirla mediante el control y la prevención de factores de riesgo primarios, de los cuales los más importantes son la dieta inadecuada, la falta de actividad física, el exceso de peso, la obesidad y el colesterol elevado.5
En 1997, la OPS creó la iniciativa CARMEN (Conjunto de Acciones para la Reducción Multifactorial de Enfermedades No Transmisibles), con la participación de Chile, Canadá, Costa Rica, Cuba y Puerto Rico se han asociado a la red otros cinco países (Argentina, Brasil, Colombia, Estados Unidos (El Paso) y Uruguay), los que han participado como observadores mientras finalizan el proceso formal de preparar un protocolo nacional.5
Tabla 1. Contenido de lípidos en algunos alimentos del hombre
Alimento % Lípidos % Monoinsaturados % Poliinsaturados Grasas Animales Pescado 28 29 43 Pollo 40 38 22 Cerdo 40 46 14 Res 54 44 2 Mantequilla 59 37 4 Aceites Vegetales Cártamo 11 11 78 Girasol 12 18 70 Maíz 14 26 60 Sésamo 14 43 43 Soya 15 27 58 Cacahuete 20 45 35 Margarina 20 48 32 Algodón 20 18 52 Coco 86 12 2
Fuente: Moléculas Orgánicas de Interés Biológico, BACCA GONZALEZ, Cecilia. Bogotá, 2004.
1.1 LOS FACTORES MÁS IMPORTANTES A TENER EN CUENTA EN UN
ACEITE SON: 8
- Aroma y sabor: el aceite debe tener aroma y sabor neutro, para que no
interfiera con el aroma y sabor de alimento freído.
- Color: el aceite caliente debe presentar un color amarillo pálido,
transparente y de apariencia brillante.
- Estabilidad: un aceite estable, tiene la propiedad de ser mantenido a altas
temperaturas sin degradarse apreciablemente durante un periodo de tiempo específico.
- Punto de humo: Se encuentra inversamente relacionado con la fracción de
glicerol libre. Es la temperatura a la cual el aceite puede ser sometido a calentamiento intenso antes de la síntesis de la acroleína.
- Acidez libre: la determinación de ácidos grasos libres, solo debe ser un
criterio complementario, debido a que en el cambio oxidativo de los aceites o grasas de fritura se producen compuestos que no son ácidos grasos, pero que aumentan el valor de acidez. La grasa o aceite debe tener un bajo contenido de ácidos grasos libres (a.g.l.), ya que estos causan la degradación rápida del aceite y disminuyen la vida útil.
- Índice de Yodo: es muy importante evaluarlo, porque nos indica el grado
de insaturación que presenta la grasa o aceite. A mayor grado de insaturación, menor es la estabilidad de la grasa o aceite a altas temperaturas y mayor el efecto oxidativo de la misma.
8
- Índice de refracción: El índice de refracción de un aceite es definido como
la relación de la velocidad de la luz en el aire (técnicamente, un vacío) a la velocidad de la luz en al aceite. Las muestras se miden con un refractómetro a 20ºC o 25ºC para aceites y 40°C para grasas, ya que la
mayoría de las grasas son líquidas a esa temperatura. El índice de refracción es usado para controlar la hidrogenación; la cual decrece linealmente como decrecen los valores de yodo. Es usado también como una medida de pureza y medio de identificación, ya que cada sustancia tiene un índice de refracción característico.9
Índice de peróxidos: determina la cantidad en miliequivalentes de oxigeno
presentes en un kilogramo de aceite o grasa; lo que permite detectar el desarrollo de estos compuestos en el aceite que ha ingresado al producto tales como hidroperóxidos, hidróxidos, epóxidos y carbonilos los cuales son los grupos químicos de la formación de oxidimeros y polímeros.
- Viscosidad: permite medir la estabilidad térmica del aceite. Y en lo
referente al aceite absorbido permite detectar alteraciones en la presencia de ácidos grasos libres y en general cambios de carácter químico. (Reacciones de Polimerización). Para la medición de la viscosidad es importante tener en cuenta la temperatura de las muestras (25ºC), porque si la temperatura es superior o inferior los resultados obtenidos se alterarían y no se tendría un conocimiento preciso ni certero.
- Índice de coloración alcalina: se basa en la observación de aceites de
fritura gastados se combinan a temperatura ambiente con álcalis, tomando coloración de amarillo hasta el marrón (reacción entre productos de
composición y solución alcalina). La determinación empírica indica con mucha propiedad (90%) que es el aceite clasificado como malo.
Es ampliamente conocido, que sistemas herméticos y un buen control de la temperatura, influyen en la estabilidad del aceite. Al estudiar las frituras repetidas, los polímeros aparecerán después de efectuado un considerable numero de éstas.
El ácido linoléico genera nuevos compuestos y el tiempo que la grasa puede ser utilizada es directamente proporcional al grado de saturación e inversamente proporcional a la superficie en contacto con el aire.
Investigaciones recientes demuestran que cuando en condiciones normales se calienta una grasa con o sin alimento, el deterioro es menor, pero si se calienta por largos tiempos a temperatura alta en presencia de oxigeno, aparece hasta el 50% de material polimerizado (Aspectos generales de las grasas calentadas M.C. Doborganes Garcia 1980). Los métodos más usados de fritura son: 8
- Fritura superficial (Shallow frying). - Fritura en profundidad (Deep Frying).
Estos métodos de fritura están influenciados por la temperatura, cantidad de material y el “turnover”. El porcentaje de renovación (%R), se define como la cantidad de aceite añadido por hora, dividido por la capacidad de la freidora multiplicado por 100. Esta técnica permite mantener las características del aceite inicial para la fritura adecuada. Durante la fritura se presentan pérdidas de aceite, ya sea por absorción o por arrastre, fenómeno que de no tenerse en cuenta acarrea inconvenientes durante el desarrollo de esta operación.8
8 OCAMPO, Martín, PARDO, Esperanza y ZAMUDIO, Ruth. Evaluación de la calidad del aceite de ajonjolí absorbido durante la fritura de la papa a la francesa prefrita congelada. Bogota 1996 Universidad
Se considera que un aceite nuevo es tan buen agente de fritura como ligeramente alterado y se han propuesto cinco fases así:8
- Fase 1ª. (Aceite inicial), de poca viscosidad poder surfactante mínimo, poca
mojabilidad, se disminuye la transferencia de calor y su absorción es baja.
- Fase 2ª. (Aceite fresco), se forman monoglicéridos y diglicéridos, aumenta
el poder surfactante.
- Fase 3ª. (Aceite óptimo), absorción de aceite apropiada, correcto contacto
aceite-producto, transferencia de calor apropiada, comienzo del espumear.
- Fase 4ª. (Aceite degradado), la hidrólisis y la oxidación son elevadas, el
producto absorbe demasiado aceite, demasiada cocción externa en el producto.
- Fase 5ª. (aceite descartado), disminuye el punto de humo, se producen
atmósferas irritantes en la sala de fritura, se va alcanzando el punto de ignición (Flash point) del aceite.
En 1996 Ocampo et al, determinaron incrementos de 75.9% en el nivel de peróxidos en aceite de ajonjolí virgen contenido en papa a la francesa prefrita congelada, después de 48 horas de calentamiento discontinuo abierto, debido a la presencia de los ácidos C18:1, C18:2 y C18:3, los cuales son vulnerables al calor y al oxigeno del aire ambiental. Las tendencias de oxidación de cambios paulatinos en la composición química se confirmaron con los cambios en el índice de yodo. El cambio de la viscosidad de 83 cp (0 horas) a 264 cp (48 horas), mostró el proceso sucesivo de saturación de los ácidos grasos.8
Borda & López (1997), en un estudio sobre la evaluación de la calidad del aceite de ajonjolí virgen contenido en la papa a la francesa congelada, sometida al método de fritura discontinuo con sistema abierto y calentamiento del aceite durante 60 horas a temperatura de 180ºC, encontraron que la acidez
ocasionan las variaciones de humedad del ambiente, ya que la alta temperatura durante el proceso de fritura actúa sobre los triglicéridos, que en presencia de agua sufren hidrólisis, la cual cambia la concentración de ácidos grasos libres.10
Otros cambios importantes en el proceso de fritura fueron el aumento constante del color, la densidad, el índice de refracción y la viscosidad, indicativos de la presencia de hidrólisis continua y del rompimiento de los dobles enlaces, hecho que es confirmado por el comportamiento presentado por los ácidos grasos. Contrario a esto, como era de esperarse, el índice de yodo sufrió un descenso casi continuo en el tiempo de fritura.10
Tabla 2. Valores de descarte para las características físico- químicas de
aceites de fritura.11
PRUEBA VALOR DE DESCARTE
Grado de acidez > 1º
Índice de peróxidos > 15 mEq/kg Disminución del índice de yodo ↓ 16 respecto al nuevo Disminución del punto de humos ↓ 50ºC respecto al nuevo
Color según escala Gardner > 10 Presencia importante de humo en la
sala de fritura
Presencia de espuma persistente en la freidora
Fuente. La fritura desde el punto de vista practico. MOFERRER, A y VILLALTA, J Revista técnica de la Industria Alimentaria. Alimentación Equipos y Tecnología. 1993, No. 4
10
BORDA, Janet y LOPEZ, Gicela. Evaluación de la calidad del aceite de ajonjolí virgen durante el proceso de fritura de la papa a la francesa prefrita congelada. Bogotá 1997. universidad Incca de Colombia. Facultad de ciencias técnicas. Departamento de Ingeniería de Alimentos
1.2 FRITURA
Los aceites actúan como medios de transferencia de calor, eliminan la humedad de los alimentos, modifican las texturas, dan un aroma y sabor agradables y característico al producto y finalmente se convierten en parte del mismo. Un buen aceite es aceite es altamente resistente al deterioro, aunque eventualmente esto puede ocurrir si no se le da un manejo adecuado, es importante tener en cuenta que el aceite no debe alterar el color, sabor y aroma característicos de los alimentos.
En el proceso de fritura los aceites son alterados por la humedad de los alimentos, la temperatura de fritura y el oxígeno presente en el aire los cuales originan los cambios más drásticos en su estructura. Algunos otros elementos pueden ocasionar deterioro en los aceites, aunque por lo general se encuentran en muy bajas proporciones, como es el caso de trazas de metales, sales, residuos de producto de fritura y la luz.
Durante el proceso de fritura se puede producir un proceso de reversión en el cual, en el cual el aceite revierte su sabor original y desarrolla un sabor semejante al aceite crudo o un sabor no característico, originado por la presencia en exceso de aire, agua, calor, luz o metales pesados.
La temperatura y el tiempo de calentamiento son los factores que más influyen en la alteración del aceite durante el proceso de fritura. Junto a estos factores tienen gran importancia los ciclos de temperatura-tiempo utilizados, en este caso el calentamiento intermitente es más perjudicial que el continuo, debido a la formación de una gran cantidad de hidroperóxidos cuando la temperatura baja.
1.2.1 Temperaturas de fritura
La mayoría de los alimentos se fríen correctamente en el intervalo de 163 – 191ºC. Las temperaturas próximas a los 204ºC suelen producir un pardeamiento superficial antes de que el interior del alimento este completamente hecho. Durante el tiempo en que el interior se cocina correctamente el alimento se quema en el exterior; en general no se debe sobrepasar los 204ºC. En algunos sistemas de elaboración de alimentos mediante fritura puede justificarse una temperatura mas elevada cuando el tiempo de inmersión del alimento es de 1-2 minutos. Además, este tipo de sistema esta normalmente asistido por sistemas de filtrado continuo y de renovación muy rápida del aceite de fritura.12
Durante periodos de poca actividad, la temperatura de aceite de fritura debería reducirse y quedarse entre los 93 y 121ºC o preferiblemente desconectar, ya que el mantenimiento del aceite caliente durante largos periodos de tiempo sin cocinar acelera de manera importante la oxidación. Las altas temperaturas provocan que las grasas se oxiden, dando como resultado un desarrollo temprano de la tendencia a la formación de espuma, un definitivo oscurecimiento del color y un incremento notable en la tendencia de la grasa a producir humo.
Existen básicamente tres métodos de freído: el liviano o superficial, en el que se adiciona y calienta una pequeña cantidad del aceite, después se introduce el alimento y se remueva hasta dorarlo; el de inmersión media, se vierte suficiente cantidad de aceite y se calienta, de tal manera que el alimento quede sumergido hasta la mitad, es necesario darle la vuelta al alimento para lograr la cocción completa y el método de freído por inmersión total, en éste los alimentos se depositan en una gran cantidad de aceite previamente calentado, en él los alimentos se sumergen y posteriormente flotan, a algunos alimentos
dan la vuelta por si solos y otros necesitan ser volteados. En este último método se fríen la papa en fósforo, patacón, buñuelos, pollo, etc.
Por todo esto, es importante no utilizar un aceite barato, aun cuando el precio es un aspecto importante a considerar, pero la utilización de aceites baratos no es ninguna ventaja, ya que se descomponen en lapsos de tiempo corto durante los procesos de fritura, mientras que los aceites de mayor calidad permanecen por más tiempo, es decir, una larga vida del aceite justifica su precio.13
1.3 CAMBIOS EN EL ACEITE Y REACCIONES EN LA FRITURA
Los aceites empleados en la fritura por inmersión experimentan gradualmente ciertos cambios químicos durante su uso. Los cambios más importantes son:
1.3.1 Formación de color: Todos los alimentos que se fríen aportan
sustancias (azucares, almidones, proteínas, fosfatos, compuestos de azufre y metales traza) que se acumulan en el aceite durante el proceso de fritura. Estos materiales extraídos se doran y/o reaccionan con el aceite y causan el oscurecimiento del mismo.
Cuando el aceite se va volviendo mas oscuro con el uso, los alimentos fritos en el se oscurecen a una velocidad mas rápida, alcanzando con el tiempo un punto en el cual el alimento puede tener un color demasiado oscuro o no estar completamente cocinado.
La velocidad de oscurecimiento o cualquier otro cambio en las características del aceite de fritura dependen de manera considerable de la velocidad de renovación del aceite en el recipiente. Cuando un alimento se fríe por
13
inmersión, parte del aceite o grasa es absorbido por el alimento. Este aceite absorbido debe ser remplazado por aceite nuevo; a mayor velocidad de renovación, menor nivel de oscurecimiento.12
1.3.2 Oxidación: El oxigeno del aire reacciona con el aceite de la freidora.
Algunos productos de la reacción son eliminados de la freidora por el vapor desarrollado durante la fritura del alimento, pero otros productos de la reacción permanecen en el aceite y pueden acelerar la oxidación posterior del aceite. A temperatura ambiente, la oxidación suele ser un proceso relativamente lento. Sin embargo, a las temperaturas de fritura la oxidación se produce de manera bastante rápida. Cuando mayor sea la temperatura, más rápida será la velocidad de oxidación.
Por lo tanto, para mantener el nivel de oxidación al mínimo en el aceite de fritura es importante usar un aceite de buena calidad, mantener la temperatura del aceite tan baja como sea posible, seguir las normas de fritura que permitan la máxima velocidad de renovación del aceite. También es importante la eliminación regular de las partículas de alimento que se encuentran en el aceite de fritura.12
1.3.3 Polimerización: Una oxidación excesiva va a menudo acompañada de
una polimerización. Cuando los aceites sufren calentamiento en el proceso de fritura en profundidad, se forman varios productos de descomposición.
Algunos de estos productos son esencialmente volátiles a las temperaturas de fritura y tienen escasa responsabilidad en el desarrollo de polímetros. Entre ellos se encuentra peróxidos, monogliceridos y diglicéridos, aldehidos, cetonas y ácidos carboxílicos. Los productos de descomposición no volátiles son
peso molecular; estas reacciones dan lugar a la formación de grandes moléculas.
Estas grandes moléculas o polímeros pueden resultar pegajosas; cuando se produce la formación de pegotes a parecen en los laterales de la freidora, sobre los cestillos de fritura o sobre las cintas transportadoras donde la superficie del aceite y metal entran en contacto con el oxigeno del aire.
La polimerización puede también tener como resultado la formación de espuma. Con el desarrollo de más y más polímeros de elevado peso molecular, el aceite de fritura contendrá ácidos grasos de longitudes de cadena considerablemente diferentes. Esta diferencia en las longitudes de cadena produce la formación de espuma en los aceites de fritura. 12
1.3.4 Hidrólisis: Es la reacción del agua del alimento con el aceite de fritura
para formar ácidos grasos libres. La proporción de hidrólisis o ácidos grasos libres depende de los siguientes factores.
La cantidad de agua liberada en el aceite: A mayores cantidades de agua más rápido es el cambio. El agua, generalmente procede del alimento que va a freírse. Las patatas frescas, por ejemplo, contiene el 85% de agua. Las patatas que han sido previamente escaldadas y congeladas mediante un proceso importante contienen alrededor del 50% de agua. El agua puede ser introducida por otras vías, por ejemplo durante la operación de limpieza del recipiente.
La temperatura del aceite de fritura: A mayor temperatura mas elevada es la velocidad de producción de ácidos grasos libres.
aceite nuevo más lenta es la velocidad de desarrollo de ácidos grasos libres.
El numero de ciclos de calentamiento/enfriamiento de los aceites
A mayor cantidad de migajas y partículas procedentes del alimento y acumuladas en el sistema de fritura, mayor velocidad de desarrollo de ácidos grasos libres. Por lo tanto la filtración correcta y frecuente es importante para mantener ese efecto bajo mínimos. 12
La calidad de los aceites juega un papel menor en la reacción de hidrólisis que en la formación de color, oxidación y polimerización. Las diferencias en el nivel de ácidos grasos libres en el aceite de fritura no indican necesariamente una diferenciación entre aceites de buena y mala calidad para el sistema de fritura. El nivel de ácidos grasos libres no se correlaciona bien con la calidad del alimento frito. A demás, los ácidos grasos libres son algo volátiles a las temperaturas de fritura. 12
2 DISEÑO
METODOLOGICO
2.1 HIPOTESIS
El aceite Gourmet Light conserva mejor y por más tiempo las características físico-químicas que el aceite de girasol de la misma marca comercial, cuando son sometidos a frituras sucesivas discontinuas, en condiciones ambientales similares a las empleadas en la mayoría de los hogares colombianos.
2.2 POBLACIÓN Y MUESTRA
La población corresponde a producción de los aceites Gourmet y Gourmet Light en la época de muestreo.
2.3 TIPO DE INVESTIGACIÓN
Explorativa: La muestra corresponde a una unidad de seis litros de cada
marca de aceite, tomadas al azar, no se incluyen repeticiones por los costos que tienen los análisis físico-químicos, es por esto, que el nivel de esta investigación es de tipo explorativo.
2.4 METODO
Inductivo: Inicialmente se tomó una muestra de cada aceite para hacer la
aceite a frituras sucesivas discontinuas de 10 minutos cada 12 horas, hasta completar 5 frituras. Se conservan muestras de los aceites en cada tiempo de fritura condiciones de no alteración, para realizar análisis físico-químicos adicionales, en caso de ser necesario.
2.5 TIPO DE DISEÑO
Sistemático para muestras dependientes.
2.6 VARIABLES
• Temperatura: esta variable fue constante en el proceso de fritura porque el aceite debia alcanzar 180ºC, para poder adicionar la papa y comenzar dicho proceso.
• Tiempo de fritura: el tiempo total de fritura fue de 40 minutos dividiendo este tiempo en 30 minutos de calentamiento del aceite para alcanzar la temperatura optima (180ºC) y 10 minutos de la fritura de la papa. Se debe aclarar que por cada fritura se aumento el tiempo de calentamiento en un rango aproximado de 5 – 10 minutos, debido a que el aceite contenía residuos de la papa.
• Cantidad de aceite: se tomo 6 litros de cada uno de los aceites para todo el desarrollo del proyecto; esta cantidad esta determinada por la cantidad de papa que se iba utilizar en el proceso.
• Cantidad de papa: Se utilizo un kilo de papa precongelada para cada aceite y por cada fritura.
• Numero de frituras: para cada aceite se hicieron 5 frituras discontinuas sucesivas cada 12 horas; porque con esta cantidad de frituras se podían tener datos suficientes para hacer las comparaciones.
• Tipos de aceite: se utilizaron dos tipos de aceite de girasol uno light y el otro normal, pero de la misma marca comercial (Gourmet).
2.7 INDICADORES DE ESTABILIDAD DEL ACEITE
Estos indicadores se dividen en dos, unos que cambian físicamente para convertirse en indicadores de estabilidad (índice de yodo, índice de refracción, densidad, punto de humo, viscosidad y color) y otros son indicadores directos como (acidez, concentración de acroleína, índice de peróxidos, humedad, ácidos grasos oxidados y rancidez).
Para todas estas pruebas se utilizo el aceite sin realizarle ningún tipo de filtración o de limpieza, porque lo que se buscaba era tener el aceite en las condiciones como lo utilizan las amas de casa en los hogares colombianos, es decir, se tomo el aceite a temperatura ambiente 18ºC y en reposo, con el fin de no homogenizarlo.
2.7.1 PRUEBAS FISICO-QUIMICAS REALIZADAS AL ACEITE DESPUES DE CADA FRITURA Acidez total Índice de yodo Índice de Peróxidos Índice de Refracción Punto de Humo
Densidad
Ácidos grasos oxidados Humedad
Viscosidad Color Rancidez
Las técnicas para el desarrollo de estas pruebas se encuentran localizadas en el anexo 1.
2.8 ANALISIS FISICO-QUIMICOS
Para comparar el resultado de las pruebas físico-químicos se siguieron las normas ICONTEC, aplicadas a cada una de las características evaluadas. En la tabla 3 se relacionan los diferentes análisis que se realizaron y la correspondiente norma.14
14
Tabla 3. Normas técnicas de ICONTEC como referente para seguimiento en
proceso comerciales y negociaciones comerciales9
Indicadores NORMA TECNICA
(ICONTEC)
Acidez
218 grasas y aceites vegetales y animales. Determinación del índice de acidez y de la acidez...
Índice de peróxido
236grasas y aceites vegetales y animales. Determinación del índice de peroxido.
Índice de Yodo
283grasas y aceites vegetales y animales. determinación del índice de yodo
Densidad
336grasas y aceites animales y vegetales. método de la determinación de la densidad (masa por volumen convencional)
Color
564 grasas y aceites animales y vegetales. Determinación del color lovibond.
Viscosidad Viscosímetro de brookfield
Humedad
264grasas y aceites comestibles vegetales y animales. aceite de girasol
Índice de refracción
264grasas y aceites comestibles vegetales y animales. aceite de girasol
Ácidos oxidados
264grasas y aceites comestibles vegetales y animales. aceite de girasol
Rancidez
219 Grasas y aceites. método cualitativo para determinación de rancidez
Modificado de: Borda et al. Bogotá, 1997.
2.9 EQUIPOS Y MONTAJES UTILIZADOS PARA LAS PRUEBAS DE LABORATORIO
2.9.1 DENSIDAD: (Ver anexo 1 # 1)
Balanza analítica:
Marca: METTLER Modelo: AJ150
Capacidad 120g +/- 0.01mg
Picnómetro:
Marca: SCHOTT ”Duran” Capacidad real: 24,9645ml
2.9.2 HUMEDAD: (Ver anexo 1 # 2)
Determinador de humedad:
Marca: SARTORIUS A GÖTTINGEN Modelo: Ma 30
Voltaje: 100 – 120/ 220 – 240 Vac Frecuencia: 50 – 60 Hz
2.9.3 INDICE DE REFRACCION: (Ver anexo 1 # 3)
Refractómetro:
Marca: ROSSBACH Modelo: R. A. L. No: 900112
2.9.4 VISCOSIDAD: (Ver anexo 1 # 4)
Viscosímetro:
Marca: BROOKFIELD RDT “7” (Biolabor) Modelo: RVT
Serie: 99546
2.9.5 PUNTO DE HUMO: (Ver anexo 1 # 5)
Estufa:
Marca: CERAN (Schott) Voltaje: 110V
Termómetro:
Marca: SILBER BRAND Rango nominal: 50 - 250ºC Escala: 1ºC
2.9.6 INDICE DE YODO, INDICE DE PEROXIDO Y ACIDEZ: (Ver anexo 1 # 7, 8,9)
Para los tres ensayos se hizo un montaje de titulación como el que se muestra en la fotografía.
Bureta:
Marca: VIDRIOS Y EQUIPOS Capacidad: 25ml
Escala: 0.1 ml.
Figura 6. Montaje de titulación para los tres ensayos mencionados
2.9.7 ACIDOS GRASOS OXIDADOS: (Ver anexo 1 # 10)
Montaje de calentamiento con reflujo
Montaje de un embudo de decantación para el desarrollo de la prueba:
Marca: VILABQUIM Capacidad: 500ml
Figura 8. Montaje de un embudo de decantación para el desarrollo de la
3 RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS
Los resultados fueron analizados estadísticamente para determinar las ecuaciones de regresión que más se ajustaban a los valores observados de cada variable para este se empleó el paquete de estadística SPSS, el cual emplea el método de los mínimos cuadrados; menor sumatoria de las diferencias al cuadrado entre el valor observado de la variable y la recta de regresión. Se probaron once modelos de regresión simple, los cuales se especifican en la metodología estadística, el coeficiente de determinación y el residuo de la regresión fueron los criterios utilizados para seleccionar el tipo de ecuación que mejor se ajusto a los datos observados para cada variable.
Los valores observados de todas las características evaluadas a las dos clases de aceite se ajustaron mejor a curvas de comportamiento cúbico, de la forma:
Yi = bo + b1t + b2t2 + b3t3 En donde,
Yi: Característica i-ésima del aceite: porcentaje de ácidos grasos, color viscosidad, etc.
T: Tiempo de fritura en horas.
bo: Punto de corte de la recta de regresión con el eje y.
b1: Tasa de incremento o decremento de las características del aceite en la
primera etapa de fritura.
b2: Tasa de incremento o decremento de las características del aceite en las
etapas intermedias de la fritura.
b3: Tasa de incremento o decremento de las características del aceite en las
Tabla 4 Ecuaciones de comportamiento de las variables físico-químicas de dos aceites comerciales sometidos a frituras sucesivas de papa precocida y coeficientes de determinación.
Ecuaciones de Regresión R2 % A.G.L Light = 0.16 + 2.5X10-3t - 1X10-4t2+ 1.3 X 10-6t3 0.88 % A.G.L girasol = 0.18 – 1.7X10-3t + 7X10-5t2 - 8 X 10-7t3 1.00 Color Light = 7.8 + 0.40 + 0.012t2 - 1X 10-4t3 0.99 Color Girasol = 2.3 + 0.75 + 4X10-3t2 - 1X 10-4t3 0.98 Densidad Light = 0.92 + 1X 10-4t - 1X 10-5t2 + 1X 10-t3 0.83 Densidad Girasol = 0.90 + 3 X 10-3t - 1 X 10-4t2 + 1 X 10-6t3 0.94 Humedad Light = 0.34 + 4 X 10-3t - 1 X 10-4t2 + 1 X 10-6t3 0.99 Humedad Girasol = 0.10 + 2 X 10-4t - 3 X 10-5t2 + 3 X 10-7t3 0.96 IR. Light = 1.47 + 2 X 10-4t - 1 X 10-5t2 + 4 X 10-8t3 0.97 IR. Girasol = 1.47 + 3 X 10-4t - 1 X 10-5t2 + 4 X 10-8t3 0.80 IY. Light = 9.81 + 0.31+ 5.1 X 10-3t2 - 6 X 10-5t3 1.00 IY. Girasol = 9.81 + 0.44 - 2 X 10-3t2 + 5.1 X 10-5t3 0.98 %AGO Light = 60.55 + 0.4 - 2 X 10-3t2 - 3 X 10-5t3 1.00 %AGO Girasol = 9.64 + 0.4 - 2 X 10-3t2 + 3 X 10-5t3 1.00 I. Peroxidos Light = 23.79 - 0.53 + 1 X 10-2t2 - 8 X 10-5t3 0.99 I. Peroxidos Girasol = 6.14 – 0.27 + 4 X 10-4t2 + 1 X 10-5t3 0.99 Viscosidad Light = 23.79 - 0.46 + 2.1 X 10-2t2 - 2 X 10-4t3 0.90 Viscosidad Girasol = 4.06 – 8.8 X 10-2t + 9.3 X 10-3t2 - 6 X 10-5t3 0.97
Tabla 5. Niveles de significancia para la comparación de la tasa de evolución de las variables físico-químicas de dos aceites comerciales sometidos a frituras sucesivas de papa precocida.
Gourmet Light
Gourmet Girasol b0 b1 b2 b3 bf pbo pb1 pb2 pb3 pbf
0.16 2.5X10-3 -1X10-4 1.3X10-6 0.112
% de Ácidos grasos libres
0.18 1.7X10-3 7X10-5 -7x107 0.109 0.46 0.49 1.00 0.50 0.49 7.80 0.397 1.2X10-2 -1x10-4 45.045 Color 2.30 0.753 4X10-3 -1x10-7 45.719 0.00 0.00 0.46 0.50 0.00 0.92 1 x 10-4 -1x10-5 1x10-7 0.914 Densidad 0.90 3 x 10-3 -1x10-4 1x10-6 0.922 0.47 0.50 0.50 1.00 0.49 0.34 4 x 10-3 -1x10-4 1x10-6 0.340 Humedad 0.10 2 x 10-4 -3x10-5 3x10-7 0.080 0.02 0.49 1.00 0.50 0.01 1.47 2 x 10-4 -1x10-5 4x10-8 1.473 Índice de refracción 1.47 3 x 10-4 -1x10-5 4x10-8 1.475 0.50 1.00 0.50 1.00 0.50 9.81 0.310 5.1x10-3 -6x10-8 36.899 Índice de Yodo 5.58 0.443 -2x10-3 5.1x10-5 46.098 0.00 0.08 0.47 1.00 0.00 60.55 0.443 -2x10-3 -3x10-5 50.012
% de Ácidos grasos oxidados
9.64 0.443 -2x10-3 -3x10-5 12.825 0.00 0.50 1.00 1.00 0.00 23.79 -0.533 1x10-2 -8x10-5 8.278 Peróxidos 6.14 -0.273 4x10-4 1x10-5 12.063 0.00 0.00 0.45 1.00 0.00 84.85 -0.460 2x10-2 -2x10-4 100.000 Viscosidad 4.06 8.8x10-2 9.3x10-3 6x10-5 84.124 0.00 0.03 0.48 1.00 0.00
En la mayoría de los casos el coeficiente de determinación (R2) fue mayor a
0.94 lo que indica un buen ajuste a la recta de regresión, es decir una muy buena precisión de la ecuación para predecir valores esperados de las características del aceite por efecto del tiempo de fritura. El resultado de la ecuación de regresión para la viscosidad es R2=0.90, el porcentaje de acidez
ácidos grasos libres es R2=0.88 y la densidad es R2=0.83 del aceite Gourmet Light y el índice de refracción del aceite Gourmet presentaron coeficientes inferiores a este valor, pero aún así los niveles de predicción siguen siendo muy buenos (Tabla 4).
No se encontraron diferencias estadísticas significativas entre los dos aceites para su condición inicial (bo), ni para los cambios ocasionados por la fritura (b1,
b2, b3 y bf) en el porcentaje de ácidos grasos libres, la densidad y el índice de
refracción. En tanto que el color, el índice de peróxidos y la viscosidad presentaron diferencias significativas (p≤0.05) en la condición inicial (bo) y en la
primera fritura. De otro lado, solo se encontraron diferencias estadísticas en la condición inicial de los aceites para la humedad, el índice de yodo y el porcentaje de ácidos grasos oxidados (Tabla 5).
Es importante resaltar que no existen diferencias en el comportamiento de los aceites en las fases finales de la fritura (p>0.05), pero sí en el valor final (60 horas - bf -) en el color, la humedad, los índices de yodo y peróxidos, el
porcentaje de ácidos grasos oxidados y la viscosidad (p≤0.05). Contrario a esto a las 60 horas de fritura los dos aceites presentan similitud (p>0.05) en cuanto al porcentaje de ácidos grasos libres, la densidad y el índice de refracción. (Tabla 5, Gráficos 1-9).
