Los ácidos grasos insaturados, constituyentes de varios aceites comestibles se encuentran en forma de isómeros cis, los cuales son inestables y fácilmente tienden a oxidarse y volverse rancios, por lo tanto su presencia en los alimentos hace que su conservación resulte difícil. Para evitar este proceso, la industria utiliza la hidrogenación.
La principal forma de producción de AGT es durante la hidrogenación parcial de aceites vegetales líquidos. El objetivo de la hidrogenación es aumentar la estabilidad oxidativa, su fluidez y alterar las propiedades de fusión de los aceites mediante la reducción del grado de insaturación; así como también modificar su estado físico, de líquido a semisólido o sólido.
El proceso de hidrogenación es una reacción química durante la cual los dobles enlaces en la cadena pueden sufrir una isomerización geométrica, en la que los átomos de hidrógeno que convergen en un doble enlace se ubican en posiciones diferentes. La
75 Sanhueza C, J. Nieto K, S. Valenzuela B, A. Ácido Linoleico Conjugado: Un ácido grasos con isomería trans potencialmente beneficioso. En línea Agosto 2002. 11/dic/2010. < http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=s0717-75182002000200004&script=sci_arttext >
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hidrogenación se realiza bajo presión y temperatura, y en presencia de un catalizador metálico, generalmente níquel, burbujeando gas de hidrógeno en el aceite. El proceso de hidrogenación puede ser parcial o completo.
Con la hidrogenación parcial se mejora la estabilidad de la grasa o del aceite, ya que reduce la cantidad de ácidos grasos poliinsaturados, situación que provoca secundariamente la formación de isómeros trans. Se utiliza principalmente en aceites con elevado ácido linolénico, como son los aceites de soya y de colza. Estos aceites al ser procesados por este método, pierden ácido linolénico y ganan en ácido linoleico. Mientras que en la hidrogenación completa se saturan los ácidos insaturados. El aceite se vuelve una grasa sólida, y suele ser empleado para fabricar margarinas. Como en el método anterior se favorece también la formación de isómeros del tipo trans.
Por otro lado, como se mencionó anteriormente, los catalizadores que se utilizan son de níquel activo, entre 190 y 240ºC a unas 0,3 atm. de presión de hidrógeno. Durante la hidrogenación se reduce la insaturación siguiendo el orden: poli-insaturados → di- insaturados → mono-insaturados → saturados. Sin embargo, la reducción de los dobles enlaces no es al azar. Controlando las condiciones de reacción, los ácidos grasos más insaturados y, dentro de ellos, los dobles enlaces más alejados del enlace Éster del triglicérido, son los más reactivos. Esto permite el paso de 3 dobles enlaces a 2 y posteriormente a 1, evitando la formación de ácidos grasos completamente saturados (C18:3 → C18:2 → C18:1), deteniendo el proceso antes de llegar a la saturación total (C18:0), normalmente el proceso se controla mediante el índice de yodo. El producto obtenido tiene un punto de fusión todavía bajo (32-34ºC). En este proceso se produce una reordenación de los dobles enlaces y se forma un alto número de enlaces tipo trans, pudiendo llegar incluso a un 40 %.
El principal AGT formado en los aceites vegetales parcialmente hidrogenados es el ácido elaídico C18:1 trans-9 con punto de fusión de 43.7°C, y su configuración es lineal, similar al ácido graso esteárico con punto de fusión de 69.6 °C. Además, generalmente durante el proceso de hidrogenación “se forman más de 20 nuevos isómeros de ácidos
oleico y linoleico. También se puede hidrogenar grasa de pescado, en este caso se obtienen isómeros de ácidos grasos de cadenas de hasta 20-22 carbonos.”76
Estas grasas hidrogenadas son utilizados en la industria alimentaria para la elaboración de varios productos como: margarinas, mantecas vegetales para fritura y la elaboración de productos derivados de los mismos, como cakes, galletas, productos de repostería y panadería, entre otros.
6.3.3 Calentamiento de las grasas
Se considera que el calentamiento de aceites a elevadas temperaturas puede originar AGT, por lo que es importante que en las etapas de acondicionamiento, como el refinado y desodorizado, la temperatura sea controlada.
La sensibilidad que tienen los aceites vegetales al tratamiento térmico varía dependiendo de la composición en ácidos grasos que poseen los mismos. El aceite de girasol que posee un 86% de ácidos grasos insaturados, cuando es sometido a calentamiento a 240ºC (temperatura de fritura) durante aproximadamente dos horas, genera 5% de isómeros trans, mientras que en el aceite de palma que posee 50 % insaturados, al ser sometido al tratamiento térmico produce un 0.3 % de estos isómeros. Por lo tanto se puede deducir que mientras más insaturaciones existan en los ácidos grasos que componen los aceites, mayor será la posibilidad que se conviertan en trans.
6.3.3.1Refinación y desodorización de aceites
Mediante los procesos de refinación a los cuales son sometidos los aceites para mejorar sus características organolépticas, los cuales incluyen la desodorización a alta temperatura y vacío también se pueden formar AGT.
76 Pueyrredón, P. Rovirosa, A. Torres, M. Uicich, R. Ácidos grasos trans: Actualización y situación Argentina CESNI (Centro de Estudios Sobre Nutrición Infantil) [en línea], Disponible: <http://www.cesni.org.ar/pdfs_profesionales/acidos_grasos_trans.pdf> [Fecha de consulta: 9/dic/2009].
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El refinado produce un aceite comestible, libre de impurezas, con mejores propiedades organolépticas y mejor estabilidad frente a la oxidación y capacidad para freír. Los dos principales sistemas de refinado son el refinado alcalino y el físico (arrastre de vapor, neutralización destilativa), que se emplean para extraer los ácidos grasos libres. El proceso de refinamiento involucra una serie de procedimientos, entre ellos se encuentra la desodorización.
La desodorización es un procedimiento que requiere elevadas temperaturas de entre 180 a 270º C en una atmósfera controlada. En este proceso se debe evitar todo contacto con el oxigeno, ya que produce oxidaciones indeseables; el vapor que se utiliza debe estar desaireado, no debe de haber entradas de aire y el vacío debe ser muy elevado. La desodorización “tiene el propósito de eliminar sabores y olores desagradables en el aceite industrializado, que son productos del proceso industrial, y que se encuentra ausente en las semillas y aceites naturales obtenidos en frío”.77
En aceites altamente insaturados que contengan ácido linoleico, la formación de isómeros trans es lenta en las condiciones recomendadas para la desodorización/refinado químico industrial. “En la gama de temperaturas de 240-250°C, la cantidad de ácidos grasos trans que se forman a partir de los aceites insaturados es de alrededor del 1% o menos por hora.”78
Después de esta serie de procesos que la industria aceitera lleva a cabo para obtener aceites vegetales, lo que se obtiene es un espeso líquido transparente, insaboro e inodoro. Se puede mencionar que prácticamente todos los aceites de consumo doméstico contienen pequeñas cantidades de AGT.
77 “Titulares de Grasas Trans”. En línea 28/11/2008. 19/mayo/2010. <http://www.grasas-trans.info/2008/11/11-introduccion.html>
6.3.3.2Fritura
Durante el proceso de fritura tanto industrial como doméstico, se genera ácidos grasos trans. La fritura es un proceso térmico en el cual el alimento es sometido a temperaturas de hasta 180°C por tiempos prolongados. Una fritura mal realizada acaba por oxidar y descomponer el aceite, modificando su estructura. Por eso se recomienda que el aceite no supere nunca los 180ºC y no reutilizar el mismo más de tres o cuatro veces. El impacto de la fritura en la formación de AGT es sumamente importante en la industria de comida rápida.
6.3.4 Fuentes naturales de AGT
Las fuentes naturales de las grasas trans son aquellas que se obtienen de los rumiantes, entre estas se encuentran la leche, la mantequilla, el sebo, la carne; estos alimentos poseen poca cantidad de estas grasas. La manteca contiene un promedio de 3,4%. Mientras que en las carnes los ácidos grasos trans “se encuentran en cantidades variables que oscilan desde 0,20% en carne de cerdo hasta 21,30% en carne de vaca (tejido adiposo)”.79 Durante el proceso de biohidrogenación se forman isómeros monoenoicos del C18, el más abundante el C18:1-11t (acido vaccenico).
En la leche y derivados “se encuentran cantidades entre 1,50% y 5,20% de grasas trans”80. Esta variabilidad se puede dar por la alimentación del animal, lo que se refleja en cambios en el perfil lipídico de la leche. Mientras que en los derivados, la variación se puede deberse al tratamiento térmico durante la pasteurización y la fermentación de los quesos y yogures, entre otros procesos.
79 V, Griguol., M, León-Camacho., & I.M. Vicario. op. cit., p. http://digital.csic.es/bitstream/10261/2457/1/Trans.pdf
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