Lípidos y sus funciones en el organismo

Lípidos

• Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas principalmente por carbono e hidrógeno, y generalmente también oxígeno. Ocasionalmente, pueden contener otros elementos.
• Los lípidos tienen importantes funciones en los alimentos, incluyendo la textura y sensación en boca, sabor y aroma, y valor nutricional, pues son fuente de energía y esenciales para la absorción de vitaminas liposolubles.

Propiedades Físico-Químicas

• Los lípidos son insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos como éter y benceno.
• El punto de fusión de los lípidos varía de acuerdo a la longitud de la cadena de ácidos grasos y el grado de saturación.

Aplicaciones en la Industria Alimentaria

• Fritura: Los aceites y grasas son esenciales en la fritura de alimentos porque proporcionan textura crujiente y mejoran el sabor, y trasfieren eficientemente el calor durante la cocción.
• Emulsificantes: Fosfolípidos como la lecitina se utilizan como emulsificantes para combinar ingredientes que normalmente no se mezclan, como el agua y el aceite. Esto es crucial en margarinas, mayonesas y aderezos para ensaladas.
• Mejoradores de Textura: Los lípidos contribuyen a la textura y sensación en boca en muchos alimentos, especialmente en productos horneados, donde ayudan a crear una miga suave y esponjosa.
• Conservación: Los lípidos actúan como barreras contra la humedad y el oxígeno, lo que prolonga la vida útil de los alimentos, especialmente los productos como galletas y snacks.
• Portadores de Sabor: Los lípidos son excelentes portadores de sabor y pueden mejorar el perfil aromático de los alimentos. Algunos lípidos liberan sabores lentamente, lo que prolonga la experiencia gustativa.
• Nutrición: Los lípidos son una fuente importante de energía y son esenciales para la absorción de vitaminas liposolubles (A, D, E y K). Proporcionan ácidos grasos esenciales que el cuerpo no puede sintetizar.

Características

• Hidrofobicidad: La baja solubilidad de los lípidos en agua se debe a su estructura química fundamentalmente hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C.
• Enlaces: Los enlaces en las moléculas lipídicas son 100% covalentes. En presencia de lípidos, el agua adopta una estructura ordenada que fuerza a la molécula lipídica hacia el interior de la estructura.

Funciones de los Lípidos

• Energética: Los lípidos son una reserva energética de uso tardío para el organismo. Su contenido calórico es alto (10 Kcal/gramo) y representan una forma compacta de almacenar energía.
• Producción de Calor: En algunos animales (como los que hibernan) existe un tejido adiposo especializado que se llama grasa parda, que genera energía calórica necesaria para largos periodos de inactividad.
• Reserva de Agua: La combustión de un mol de ácido palmítico puede producir hasta 146 moles de agua. En animales desérticos, las reservas de grasa se utilizan principalmente para producir agua.
• Estructural: En las células eucariotas, existen orgánulos rodeados de una membrana constituida principalmente por una bicapa lipídica compuesta por fosfolípidos.
• Informativa: Los organismos pluricelulares utilizan hormonas (esteroides, prostaglandinas, leucotrienos y calciferoles) como mensajeros químicos para la comunicación entre órganos y tejidos.
• Catalítica: Las vitaminas actúan como cofactores de enzimas (ejemplos: vitamina A, E, K y D).

Saponificación

• La saponificación es una hidrólisis alcalina de los lípidos, utilizando KOH o NaOH. Los ácidos grasos dan lugar a sales alcalinas (jabones) y alcohol, que son fácilmente extraíbles en medio acuoso.

Clasificación de los Lípidos

• La clasificación de los lípidos los distingue entre saponificables (que contienen una cadena de ácidos grasos y se pueden romper en presencia de una base) e insaponificables.
  • Lípidos saponificables: Ácidos grasos y sus derivados, como los acilglicéridos, eicosanoides, lípidos anfipáticos.
  • Lípidos insaponificables: Terpenos, esteroides, isoprenoide.

Ácidos Grasos y Derivados

• Los ácidos grasos son mono羧基酸with long chains. La longitud de su cadena de carbono usualmente está entre 12 y 24 átomos de carbono.
  • Saturados: Líquidos a temperatura ambiente con menos de 10 átomos de carbono, sólidos entre 12 y 24.
  • Insaturados: Algunos ácidos grasos poli-insaturados (linoleico, linolénico y araquidónico) no se pueden sintetizar en animales superiores y se deben obtener de la dieta.

Ácidos Grasos Saturados

• Son líquidos a temperatura ambiente con menos de 10 carbonos, y sólidos a temperatura ambiente con 12 o más carbonos.

Ácidos Grasos Insaturados

• Algunos ácidos grasos poliinsaturados (linoleico, linolénico y araquidónico) no se pueden sintetizar en el cuerpo y se deben obtener de la dieta.

Propiedades Inherentes al Doble Enlace

• Reacciones con Ácido Sulfúrico: Los ácidos grasos insaturados reaccionan fácilmente con ácido sulfúrico para formar sulfonatos, que se utilizan con frecuencia como detergentes domésticos.
• Hidrogenación: La hidrogenación catalítica de ácidos grasos insaturados es la base para transformar aceites en grasas sólidas.
• Autooxidación: Los dobles enlaces de los ácidos grasos pueden reaccionar con el oxígeno del aire, provocando el enranciamiento de las grasas.

Lípidos Saponificables: Eicosanoides

• Este termino agrupa a una serie de compuestos derivados de ácidos grasos que presentan una unidad básica de 5 átomos de carbono, como el ácido araquidónico.

Lípidos Saponificables: Lípidos Neutros

• Ésteres formados por ácidos grasos y alcoholes. No presentan otros componentes, y son poco reactivos.

Lípidos Neutros: Acilgliceroles

• Ésteres de ácidos grasos con el glicerol (propanotriol). Son el tipo más abundante de lípidos de reserva energética, presentes en semillas, frutos y tejido adiposo animal.

Lípidos Neutros: Ceras

• Ésteres de ácidos grasos con alcoholes de cadena larga. Son estructurales, protegiendo y cubriendo diversas estructuras.

Lípidos no Saponificables

• Derivados por la aposición de varias unidades isoprénicas, con una unidad básica de 5 átomos de carbono (isopreno). Incluyen terpenos, esteroides, etc.

Procesos de Manufactura de Grasas y Aceites

• Extracción: Proceso para obtener grasas y aceites de los frutos, semillas o tejidos.
• Prensado: Método mecánico para extraer aceites de semillas y frutos oleaginosos.
• Extracción con Solventes: Método eficiente para extraer grasas/aceites utilizando solventes como el hexano.
• Refinación:
  • Desgomado: Elimina fosfolípidos y otros componentes que causan turbidez en el aceite.
  • Neutralización: Elimina ácidos grasos libres mediante una base, como el hidróxido de sodio.
  • Decoloración: Elimina pigmentos mejorando el color del aceite con arcilla activada.
  • Desodorización: Elimina compuestos volátiles que afectarían el olor y sabor, mediante destilación al vacío.
• Hidrogenación: Convierte aceites líquidos en grasas semisólidas o sólidas, adicionando hidrógeno.
• Winterización: Enfría el aceite para cristalizar triglicéridos de alto punto de fusión, mejorando la claridad.
• Interesterificación: Reorganiza los ácidos grasos en triglicéridos, modificando las propiedades físicas y funcionales de las grasas sin generar ácidos trans.

Aplicación en la Industria Alimentaria

• Aceites comestibles: Uso en cocina y procesamiento de otros alimentos.
• Margarinas y mantecas: Producidas por hidrogenación e interesterificación para la textura deseada.
• Productos horneados: Mejoran la textura y vida útil.
• Snacks y alimentos procesados: Mejoran el sabor y la textura.

Innovaciones y Desafíos

• Sustitutos de grasas: Desarrollo de alternativas saludables para reducir el consumo de grasas.
• Estabilidad y oxidación: Mejorar la estabilidad de los lípidos para evitar el enranciamiento y mantener la calidad del producto.