Chimia şi analiza grăsimilor

Grăsimile alimentare sunt produse cu preponderenţă lipidică ce se obţin prin extracţie şi rafinare

din părţile grase recoltate de la mai multe specii de animale (porcine, bovine, ovine, peşti) sau

de la diverse plante (soia, floarea soarelui, arahide, rapiţă, măsline, palmier etc.).

Grăsimile vegetale şi animale sunt constituite din amestecuri de gliceride şi din cantităţi mici de

fosfatide, steride, ceruri, pigmenţi, răşini, mucilagii, protide, vitamine şi enzime.

Proprietăţile grăsimilor sunt determinate de natura acizilor graşi din grăsimea respectivă şi de

poziţia lor în molecula glicerinei. Organismul uman nu îşi poate sintetiza acizii graşi

polinesaturaţi, numiţi acizi graşi esenţiali, ce exercită efecte favorabile asupra pielii, ţesutului

muscular, sistemului endocrin şi nervos. De aceea este foarte important ca din dieta zilnică să nu

lipsească grăsimile ce îi conţin (mai ales uleiurile vegetale şi uleiul de peşte). Acizii graşi

esenţiali sunt implicaţi în metabolismul vitaminelor din grupul B, în metabolismul

colesterolului, mărind capacitatea de eliminare a acestuia din organism prin transformarea lui în

compuşi labili, uşor solubili.

Importanţa şi valoarea nutritivă a grăsimilor

Datorită puterii lor calorice foarte mari (700-925 Kcal/100g) şi a conţinutului important de

vitamine liposolubile (A; D; E), a varietăţii lor ca aspect, gust, miros, grăsimile constituie o

importantă componentă a regimului alimentar. Ele se folosesc la obţinerea majorităţii

preparatelor culinare şi parţial la cele de patiserie-cofetărie.

La stabilirea cantităţii de grăsime ingerată într-o zi, trebuie avut în vedere, pe lângă grăsimea

consumată ca atare, şi grăsimea conţinută în alimente. Utilizarea lor în proporţie prea mare faţă

de restul alimentelor poate dezechilibra dieta. Pentru a evita acest risc, se recomandă ca aportul

de energie prin grăsimi să nu depăşească 15-17% din valoarea calorică a meniului zilnic. O

cantitate insuficientă de grăsimi influenţează negativ gastronomia, prin micşorarea valorii

calorice a mâncărurilor apărând forme de subalimentaţie.

1

Grăsimile micşorează activitatea secreto-motoare şi întârzie evacuarea stomacului. Digestia

gastrică a mâncărurilor îmbibate cu grăsimi este mai lungă, ele rămânând în stomac mai mult

timp chiar decât grăsimile singure.

Ele fiind produse rafinate, furnizează material energetic, dar nu şi substanţe nutritive necesare

pentru metabolizarea lor.

Acizii graşi esenţiali (A.G.E.), deoarece nu sunt sintetizaţi de organism, au o importanţă

biologică deosebită. Calitatea nutriţională a grăsimilor depinde de conţinutul lor în acizi

polinesaturaţi, în special de raportul (P/S) care există între conţinutul de A.G.E. şi A.G.S (acizi

graşi saturaţi).

Când raportul este mai mare ca 1, grăsimea respectivă contribuie la reducerea nivelului

colesterolului sanguine.

Din punct de vedere al activităţii biologice şi al conţinutului de acizi graşi esenţiali, grăsimile

alimentare se clasifică în trei clase (tabelul 1).

Tabelul 2. Clasificarea nutriţională a grăsimulor alimentare

Clasa Conţinutul de

acizi graşi

esenţiali %

Raportul P/S Exemple

I

Activitate biologică

ridicată

50-80 5,0-6.0 -ulei de floarea soarelui;

soia; germeni de grâu;

germeni de porumb.

II

Activitate biologică

medie

15-22% 0,4-0,8 -ulei de măsline; untură de

pasăre; untură de porc.

III

Activitate biologică

redusă

5-6% 0,03-0,05 - unt; seu de oaie; unt de

cacao.

Uleiurile vegetale

În plante, grăsimile se formează prin transformarea glucidelor sub acţiunea unor enzime,

acumulându-se numai în anumite părţi cum sunt: seminţele, fructele, sâmburii etc., ca substanţă

de rezervă. Astfel, grăsimile se acumulează în proporţie de 16…20% în seminţele de soia,

2

24...40% în seminţele de floarea soarelui, 23...42% în seminţele de rapiţă, 20...35% în măsline,

20...50% în arahide, 33...36% în germenii de porumb, 45...50% în fructul de palmier.

Uleiurile vegetale prezintă calităţi nutriţionale ridicate.

Grăsimile animale

Grăsimile animale folosite mai mult în alimentaţie sunt: slănina, untura de porc, seul comestibil,

grăsimea de pasăre, untul.

Compoziţia chimică a grăsimilor animale depinde de specia de animal, stadiul de creştere,

modul de alimentare, regiunea anatomică de unde provine.

Componenţa chimică principală a grăsimilor animale o formează lipidele, sub formă de

trigliceride şi fosfatide.

Dintre trigliceride predomină cele alcătuite din acizi graşi saturaţi (A.G.S.); miristic, palmitic,

stearic. Aceşti compuşi ridică nivelul colesterolemiei; acţiunea lor depinde lungimea catenei;

astfel cei cu C12, C14, C16 etc. măresc net nivelul colesterolului sanguine.

Grăsimea de porc (untura) se găseşte sub formă de osânză, depozitată între foiţele

peritoneale (grăsime internă), sub formă de slănină, la nivelul stratului subcutanat al pielii

(grăsime externă). Prin presare osânza dă o oleină de calitate superioară folosită în scopuri

farmaceutice. Prin topirea osânzei se obţine 90-94% untură, iar din slănină 80-85%.

Acizii graşi care se găsesc în cantitate mare în grăsimea de porc sunt acizii palmitic, stearic şi

oleic. Conţinutul total de lipide este de 99%.

Untul se obţine, în general din lapte de vacă, fiind o grăsime emulsionată. În compoziţia

sa chimică intră 70-80% lipide (trigliceride şi fosfatide); substanţe nesaponificabile; apă şi o

serie de alţi componenţi din lapte (proteine, vitamine, lactoză şi săruri minerale).

Principalii acizi graşi din unt sunt; acidul palmitic (25%), acidul oleic (35-45%) precum şi alţi

acizi; butiric, miristic, stearic.

Este singura grăsime animală care conţine acizi graşi inferiori, ce sunt volatili (acidul butiric).

Aceşti acizi graşi, cu catenă scurtă, nu au nici un efect asupra nivelului colesterolului, deoarece

ei se absorb direct. În compoziţia untului, lecitina şi colesterolul se găsesc într-un raport optim,

ceea ce determină eliminarea efectelor negative ale colesterolului.

Conţinutul de vitamine (A, D, E) variază în funcţie de anotimpul de recoltare al laptelui; vara,

conţinutul de vitamină A este de 0,002-0,008 mg%, iar iarna de 0,001-002 mg%.

3

Pentru ca valoarea lui nutritivă să se menţină crescută, se recomandă adăugarea lui în stare

proaspătă, la sfârşitul pregătirii mâncărurilor.

Grăsimea de pasăre, are consistenţa semisolidă, datorită conţinutului mai ridicat în acizi

graşi nesaturaţi, ceea ce îi măreşte digestia.

Culoarea galbenă caracteristică se datorează conţinutului de xantofilă şi lipocrom.

Grăsimile vegetale culinare (shortening) sunt preparate pentru a înlocui untura. Se utilizează în

panificaţie, patiserie şi la gătit, fiind grăsimi aproape pure (99% grăsime).

Grăsimile din această categorie aparţin de două grupe diferite:

- grăsimi hidrogenate, cu indice de iod 60...65, obţinute prin amestecarea mai multor uleiuri

solidificate cu grade diferite de hidrogenare;

- grăsimi hidrogenate, cu indice de iod de circa 80, obţinut prin amestecarea uleiurilor hidrogenate

cu uleiuri lichide.

Baza de grăsime a acestor produse este realizată preponderent de uleiul de soia. Amestecurile de

uleiuri lichide cu uleiuri hidrogenate (interesterificarea) pentru obţinerea bazei de grăsimi necesare

în industria margarinei au avantajul de a introduce în alimentaţie acidul linoleic indispensabil

dezvoltării şi menţinerii funcţiilor vitale ale organismului.

Margarina este emulsie stabilă, obţinută din uleiuri, grăsimi vegetale şi eventual grăsimi animale, cu

apă sau lapte, care prin proprietăţiile sale se aseamănă cu untul. Se mai folosesc ca materiale

auxiliare: emulgatori (lecitină alimentară), aromatizanţi, zahăr, sare, vitamina A şi D2 etc.

Datorită utilizării de grăsimi cu punct de topire compatibil cu temperatura organismului omului,

precum şi datorită unei emulsionări fine, margarina are un grad de asimilare ridicat: 94...97%.

Din punct de vedere nutriţional, sortimentele de margarină pot fi concepute pentru a suplimenta sau

corecta anumite regimuri alimentare.

In functie de particularităţile reţetelor de fabricaţie şi de destinaţie, se pot deosebi ca sortimente:

• margarină de masă (tip M);

• margarină pentru panificaţie, patiserie, cofetărie (tip P);

• margarină tartinabilă (tip T);

• margarină hipocalorică (tip H).

4

Procesele de degradare şi alterare a grăsimilor

Râncezirea este procesul de transformare a grăsimilor în produse necomestibile, datorită

gustului iute şi mirosului neplăcut. Ea se datorează unor agenţi fizici (căldură, lumină) chimici

(oxigen, catalizatori, metale), biologici-enzime (lipase, lipoxidaze).

După natura chimică a transformărilor, se deosebesc:

- râncezirea hidrolitică, care este determinată în special de lipase şi este accelerată de

căldură şi lumină. Constă în creşterea acidităţii libere a grăsimilor

- râncezirea cetonică este determinată de microorganisme şi constă în oxidarea acizilor

graşi în poziţiile faţă de gruparea carboxil:

Ca produşi de reacţie se obţin: acizi cetonici, acizi graşi inferiori, dioxid de carbon, metil-

cetone, care imprimă produselor un miros neplăcut.

- râncezirea aldehidică are loc sub influenţa oxigenului, rezultând produşi de oxidare,

polimerizare şi condensare: aldehide, cetone, peroxizi, gaze (CO; CO2).

Râncezirea aldehidică se urmăreşte determinând cantitatea de peroxizi (indice de peroxid).

Degradarea constă în descompunerea termică, prin care are loc hidroliza parţială a

grăsimilor, iar glicerina care rezultă se deshidratează, formând acroleina, care determină mirosul

neplăcut de grăsime arsă.

Fumul înnecăcios care se produce irită mucoasa respiratorie; acest fenomen apare la

temperaturi foarte ridicate (300-7000C). De regulă, la prăjire nu se depăşeşte temperatura de

2000C. Dar şi la această valoare apar modificări ale proprietăţilor fizico-chimice şi nutritive

ale grăsimilor. Modificările sunt cu atât mai intense, cu cât gradul de nesaturare este mai

ridicat.

De asemenea, prelungirea timpului de prăjire sau folosirea repetată a grăsimii la prăjit duce

la îmbogăţirea ei în produşi toxici.

Prin prăjire grăsimile îşi pierd complet vitaminele liposolubile şi acizii graşi esenţiali. Cele

bogate în acizi graşi polinesaturaţi îşi pierd proprietatea de a scădea colesterolul sanguine.

Deoarece, prăjirea nu poate fi exclusă complet din gastrotehnică, în vederea reducerii la

maximum posibil a degradărilor termice se recomandă a se ţine seama de următoarele

aspecte:

- nu se va depăşi temperatura de 1800C la prăjire;

5

- nu se va repeta prăşirea aceleiaşi grăsimi;

- grăsimile încălzite electricse pot folosi un timp de trei ori mai mare decât cele încălzite

cu gaze, deoarece durata de folosire a grăsimilor depinde în mare măsură de modul de

încălzire;

- compoziţia alimentelor influenţează foarte variat degradarea termică a grăsimilor: s-a

constatat că aluatul şi cartofii au la prăjire un efect antioxidant; proteinele inhibă

procesele oxidative;

- vaporii de apă ce se degajă la prăjire favorizează degradarea termică a grăsimilor.

Analiza grasimilor

Alături de glucide şi proteine, grăsimile (lipidele) reprezintă o categorie de compuşi

organici cu rol energetic şi structural în regnul animal. Din punct de vedere chimic, lipidele sunt

esteri ai unor alcooli (în majoritate glicina) cu acizi graşi nesaturaţi sau saturaţi care mai conţin

şi alţi compuşi, precum baze azotate, glucide sau derivaţi din glucide, acid fosforic, acid

sulfuric. În compoziţia grăsimilor predomină gliceridele (grăsimi neutre).

Analiza grăsimilor prevede următoarele determinări:

- examen organoleptic

- determinări fizico-chimice, în vederea stabilirii compoziţiei, a calităţii şi eventualele

falsificări.

Prelevarea probelor pentru analiză

Probele pentru analiza grăsimilor se recoltează în vase de poţelan, de argilă emailată sau de

sticlă brună, bine astupate. Se iau probe din mai multe zone, care se amestecă bine sau se topesc

şi din proba astfel omogenizată se recoltează probe pentru analiză, contra-anliză şi expertiză.

Până la executarea analizei, probele de grăsime se pot păstra câteva ore la loc uscat, întuneric şi

la temperatura de maximum 80C, iar analiza se efectuează la temperaturi de 15-200C.

1. Examenul organoleptic

Aspectul grăsimilor se examinează după topire pe baia de apă la o temperatură cu maximum

50C peste punctul de topire al produsului. Se va observa dacă produsul este sau nu tulbure sau

emulsionat şi dacă conţine sau nu impurităţi mecanice sau sediment.

6

Mirosul se examinează prin încălzirea probei la cca 600C pe baia de apă sau prin frecarea

unei mici cantităţi în palmă, fiecare dintre grăsimile animale având mirosul său specific.

Gustul se apreciază prin degustarea probei la temperatura de aproximativ 250C.

Culoarea grăsimilor se apreciază atât în stare solidă cât şi în stare lichidă, încâlzind proba la

o temperatură cu 50 C peste punctul de topire al acestuia. Examinarea se face la lumină reflectată

şi refractată, iar intensitatea culorii se stabileşte conform standardului, prin comparaţie cu o

scară etalon de comparaţie, formată din soluţii de concentraţie cunoscută de iod sau bicromat de

potasiu.

2. Determinări fizico-chimice

a. Determinarea densităţii relative a grăsimilor se face cu ajutorul picnometrului.

Calibrarea picnometrului se face la 200C, iar determinarea densităţii relative la la temperatura

de 600C.

b. Determinarea punctului de topire. Deoarece grăsimile naturale sunt amestecuri

de diferite gliceride, ele nu au un punct de topire net. Grăsimile se topesc treptat şi după câteva

grade de temperatură devin complet clare. Având în vedere că ultimul grad se poate stabili cu

precizie, se ia acesta ca punct de topire. Pentru determinarea punctului de topire trebuie să se

ia în considerare, mai ales faptul că, la răcirea rapidă a gliceridelor topite ia naştere o

combinaţie labilă al cărei punct de topire este mai scăzut decât al combinaţiei stabile, în care

trece fiecare treptat. Deci, punctul de topire al grăsimilor naturale solidificate este mai scăzut

uneori, cu mai multe grade decât cel obţinut după şederea mai lungă a grăsimii după

solidificare. Din această cauză, grăsimea solidă se topeşte, se umple tubul capilar şi se lasă 1-

2 zile la temperatura camerei, apoi se determină punctul de topire. Pentru determinarea

punctului de topire se foloseşte metoda prin alunecare, care se consideră temperatura la care

coloana de grăsime dintr-un tub capilar se înmoaie şi este împinsă în sus de presiunea apei. Se

usucă proba la 1000C până la greutate constantă şi se cântăreşte reziduul la sec.

c.Determinarea apei. Se face prin uscare la etuva la 1050C, timpul de expunere fiind de doua ore

si jumatate (depasirea acestei perioade afecteaza rezultatul prin oxidarea grasimii, -crestere in

greutate prin aditionarea oxigenului) .

Conditii:

- calitate superioara –max. 0,2% apa

- calitatea I –max. 0,3% apa

7

- calitatea II –max. 0,5% apa

d. Determinarea conţinutului de impurităţi insolubile în solvenţi organici, sunt

reprezentate de totalitatea particulelor de tesut conjuctiv si impuritati mecanice, ce se gasesc in

produsul de analizat si care sunt insolubile in eter. Metoda are la bază tratarea produsului cu

un exces de solvent organic, filtrarea soluţiei, spălarea sistemului de filtrare cu acelaşi solvent,

uscarea la 1030C, până la masă constantă şi cântărirea sistemului de filtrare şi a reziduului sec.

Produsele de calitatea superioara nu trebuie sa contina impuritati, iar cele de calitate redusa,

max, 0,5%.

e. Determinarea săpunului dizolvat se realizează prin titrare cu acid clorhidric a probei de

grăsime într-un sistem heterogen format din grăsime-acetonă-apă. Proba de grăsime, se topeşte

pe baia de apă, la o temperaturăde aproximativ 100C peste punctul ei de topire, se

omogenizează şi apoi se prelevă pentru analiză. În prezenţa săpunului, stratul superior

acetonic se colorează în albastru sau verde.

f. Determinarea substanţelor nesaponificabile. Sub denumirea de substanţe nesaponificabile ale

grăsimilor se înţeleg aceşti componenţi care sunt insolubili în apă atât ca atare cât şi după

saponificare cu alcalii şi nu sunt volatile la 1000C. În grăsimile de origine animală substanţele

nesaponificabile sunt reprezentate de colesterol. Prezenţa acestor sunstanţe în grăsimi este

indicată prin tulburarea unei soluţii obţinute prin încălzirea probei cu hidroxid alcalin şi alcool

etilic. Determinarea cantitativă are la bază saponificarea probei cu soluţie de alcoolică de

hidroxid de potasiu, urmată de extracţia substanţelor nesaponificabile cu eter de petrol,

uscarea solventului şi aflarea masei de reziduu, prin cântărire.

g. Determinarea indicelui de aciditate (% acid gras). Indicele de aciditate

reprezintă cantitatea de KOH, în grame, necesară neutralizării acizilor graşi liberi dintr-un

gram de ulei. Se extrag acizii graşi cu un amestec de alcool-eter, apoi se titrează cu KOH până

la neutralizare, în prezenţă de indicator. Indicele de aciditate al grăsimilor depinde de felul

obţinerii şi de modul de păstrare. Produsele proaspete conţin cantităţi mici de acizi graşi liberi

(cca. 0,15%).

h. Determinarea indicelui de iod. Prin indice de iod se înţelege numărul de grame

de iod care poate fi adiţionat la 100 g de grăsime. Dintre halogeni, iodul se adiţionează mai

uşor şi nu dă produşi de substituţie. Adiţionarea iodului singur se face mai greu, dar alături de

clor sau brom adiţia se face mai uşor. Pentru determinarea indicelui de iod se foloseşte metoda

8

Hanus, care se bazează pe faptul că grăsimile dizolvate în cloroform adiţionează

monobromura de iod la dubla legătură, iar excesul de monobromură de iod pune în libertate

iodul din iodura de potasiu, iod care se titrează cu tiosulfat de sodiu.

i. Determinarea indicelui de peroxid. Indicele de peroxid este utilizat pentru determinarea

gradului de râncezire al grăsimilor. Indicele de peroxid reprezintă numărul de mL din soluţia

de tiosulfat de sodiu folosit pentru titrarea iodului pus în libertate de peroxizii din 1g de

grăsime sau prin cantitatea de iod în grame raportate la 100g grăsime. Determinarea indicelui

de peroxid constă în faptul că peroxizii pun în libertate iodul care se titrază cu tiosulfat de

potasiu.

j. Determinarea indicelui de alterare. Indicele de alterare reprezintă numărul de mg de iodură de

potasiu descompus de 1g grăsime. Pentru grăsimile proaspete, acest indice este sub 5, iar

pentru cele alterate, acest indice depăşeşte valoarea 15. Determinarea constă în tratarea probei

cu o soluţie izopropilică de iodură de potasiu, acid acetic şi acid clorhidric şi separarea prin

filtrare. Filtratul obţinut se titrază cu iodat de potasiu după adaugare unei soluţii de KCN si

amidon.

k. Substanţele colorate se determină în grăsimea solvită la cald, în alcool absolut; soluţia se

răceşte şi se filtrează. Filtratul, în prezenţa coloranţilor adăugaţi grăsimii, apare colorat galben

sau roşiatic.

9