Tesis Univgesidad de Ciudad Real

5/28/2018 Tesis Univgesidad de Ciudad Real

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Universidad de Castilla La ManchaFacultad de Ciencias Qumicas

Departamento de Qumica Analtica y Tecnologa de Alimentos

CCoommppoonneenntteessmmiinnoorriittaarriioossyypprrooppiieeddaaddeess

aannttiiooxxiiddaanntteessddeeaacceeiitteessvvrrggeenneessyyttoorrttaass

rreessiidduuaalleessoobbtteenniiddoossppoorrpprreessiinneennffrrooaa

ppaarrttiirrddeeffuueenntteessvveeggeettaalleessccoonnvveenncciioonnaalleess

yynnooccoonnvveenncciioonnaalleess..

Tesis Doctoral

Petra Beatriz Navas Hernndez

Ciudad Real2010


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Componentes minoritarios y propiedades antioxidantes de

aceite vrgenes y tortas residuales obtenidos por presin enfro a partir de fuentes vegetales convencionales y no

convencionales

Por

Petra Beatriz Navas Hernndez

Visado en Ciudad Real a veinticuatro de junio de dos mil diez.

Fdo.: Maria de los Desamparados Salvador MoyaCatedrtica de UniversidadDepartamento de Qumica Analticay Tecnologa de Alimentos de laUniversidad de Castilla-La Mancha.

Trabajo presentado para optar al grado deDoctor en Ciencia y Tecnologa de Alimentos

Fdo.: Giuseppe Fregapane QuadriCatedrtico de UniversidadDepartamento de Qumica Analticay Tecnologa de Alimentos de laUniversidad de Castilla-La Mancha.

Fdo.: Petra Beatriz Navas HernndezIngeniero Agrnomo


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D. ANTONIA GARCA RUIZ, profesora Titular de Universidad y Secretara delDepartamento de Qumica Analtica y Tecnologa de Alimentos de la Universidad deCastilla-La Mancha.

CERTIFICA:

Que el presente trabajo de investigacin titulado Componentes minoritarios ypropiedades antioxidantes de aceite vrgenes y tortas residuales obtenidos porpresin en fro a partir de fuentes vegetales convencionales y no convencionalesconstituye la Tesis Doctoral que presenta Da. Petra Beatriz Navas Hernndez paraaspirar al grado de Doctor en Ciencia y Tecnologa de Alimentos, y que ha sidorealizada en el Departamento de Qumica Analtica y Tecnologa de Alimentoscumpliendo todos los requisitos necesarios, bajo la direccin de la Dra. Da. Maria de losDesamparados Salvador Moya y el Dr. D. Giuseppe Fregapane Quadri.

Y para que as conste, expido y firmo el presente certificado en Ciudad Real a

veinticuatro de junio de dos mil diez.

VB

Fdo.: Jos Antonio Murillo Pulgarn Fdo.: Antonia Garca RuizDirector del Departamento Secretaria del Departamento


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Indice de ContenidosCaptulo I 6

Introduccin 61.1 Mercado mundial de aceites vegetales 8

1.2 Aceites de semillas 10

Captulo II 12Objetivos 14

Captulo III 16ntecedentes y situacin actual del tema 18

3.1 Aceites comestibles de semillas oleaginosas 183.2 Aceites vrgenes de semillas no convencionales 183.3 Aceites vegetales vrgenes vs aceites vegetales refinados

3.4 Extraccin de aceite de semillas oleaginosas

19

213.5 Composicin qumica de los aceites y grasas vegetales 243.6 Componentes mayoritarios 253.6.1cidos Grasos3.6.1.1 cidos grasos saturados3.6.1.2 cidos grasos monoinsaturados3.6.1.3cidos grasos poliinsaturados3.7 Componentes minoritarios

2727282930

3.7.1 Isoprenoides3.7.1.1 Isoprenoides Mixtos3.7.1.2 Esteroles

3.7.1.3 Terpenos3.7.2 Compuestos fenlicos3.7.2.1 Flavonoides3.7.3 Pigmentos3.7.4 Componentes voltiles3.8 Propiedades organolepticas de aceites vegetales

313135

374144484951

3.9 Propiedades antioxidante de aceites vegetales 533.10 Oxidacin de aceites vegetales vrgenes 543.11 Fundamentos qumicos de mtodos de capacidad antioxidante 583.12 Mtodos para determinar la oxidacin y estabilidad oxidativa 603.13 Descripcin de las semillas oleaginosas estudiadas 62

3.13 Otras fuentes no convencionales de aceites vrgenes 74

Captulo IV 78Materiales y mtodos 78

4.1 Materia prima empleada 804.2 Caracterizacin de la materia prima 814.3 Extraccin de los aceites vrgenes por prensa en planta piloto 814.4 Condiciones operacionales de extraccin4.5 Limpieza de los aceites vrgenes extrados

8485

4.6 Determinaciones analticas 86

4.6.1 Humedad4.6.2 Rendimiento graso porcentual mtodo soxlhet 8687


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3

4.6.3 Grado de acidez4.6.4 Valor de perxidos4.6.5 Absorcin de radiaciones en el ultravioleta4.6.6 cidos grasos4.6.7 Tocoferoles y tocotrienoles

4.6.8 Compuestos fenlico4.6.9 Esteroles y alcoholes alifticos4.6.10 Compuestos voltiles4.6.11 Pigmentos4.6.12 Actividad antioxidante4.7 Evaluacin sensorial

8788899091

92969999

102107

4.8 Ensayo de estabilidad oxidativa de aceites vrgenes 1084.9 Ensayo sobre capacidad antioxidante de tortas residuales 1094.10 Mtodos estadsticos 112

Captulo V 114Resumen 114

5.1 Introduccin 1165.2 Caractersticas fsicas de las semillas y condiciones tecnolgicas delproceso de extraccin

117

5.3 Limpieza 1305.4 Caractersticas fsico qumicas de los aceites vrgenes de semillas5.4.1 ndices de Calida5.4.2 Perfil de cidos grasos

136136138

5.5 Componentes minoritarios de los aceites vrgenes de semilla5.5.1Tocoferoles y tocotrienoles

5.5.2 Contenidos en polifenoles5.5.2.1 Biofenoles totales5.5.2.2 cidos fenlicos y flavonoides5.5.3 Fitoesteroles5.5.4 Pigmentos5.5.5 Propiedades Opticas5.5.6 Propiedades antioxidantes y estabilidad oxidativa

139139

146146148150153155157

Captulo VI 166Resumen 166

6.1 Introduccin 168

6.2 Familias de componentes voltiles en los aceites vrgenes de semillasoleaginosas convencionales y no convencionales

168

6.3 Identificacin y cuantificacin de los compuestos voltiles en los aceitesvrgenes experimentales obtenidos en planta piloto

174

6.4 Identificacin y cuantificacin de los compuestos voltiles en los aceitesvrgenes comerciales

193

6.5 Perfil sensorial de aceites vrgenes experimentales obtenidos por presinen fro y aceites vrgenes comerciales

199

Captulo VII 208Resumen 208

7.1 Introduccin 2107.2 Estado de oxidacin inicial, composicin en cidos grasos, contenidos de 211


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tocoferoles y polifenoles de los aceites vrgenes seleccionados para esteensayo7.3 Oxidacin acelerada por el mtodo del Rancimat 2147.4 Estudio cintico y termodinmico de las reacciones de oxidacin bajolas condiciones del test de Rancimat

220

7.5 Cintica de acumulacin de perxidos de los aceites vrgenes de girasol,ssamo y uva en almacenamiento a 25C 225

Captulo VIII 232Resumen 232

8.1 Introduccin 2348.2 Caractersticas de las tortas residuales 2358.3 Capacidad Antioxidante exhibida por las tortas residuales 2428.4 Ensayo de almacenamiento8.4.1 Almacenamiento a 50C8.4.2 Almacenamiento a 25C

245245254

Captulo IX 258Resumen 258

9.1 Introduccin 2609.2 Aceite virgen de la palma de seje9.2.1 Muestra de aceites9.2.2 ndices de calidad y componentes mayoritarios9.2.3 Concentraciones en componentes minoritarios9.2.3.1 Biofenoles totales, flavonoides y cidos fenlicos9.2.3.2 Tocoferoles y pigmentos

9.2.3.3 Esteroles y alcoholes alifticos9.2.3.4 Compuestos voltiles9.2.4 Actividad antioxidante y estabilidad oxidativa

261261261263263266

267268268

9.3 Aceite virgen de tubrculos de chufa9.3.1Muestras y extraccin de aceites9.3.2 Perfil de cidos grasos9.3.3 Componentes minoritarios9.3.3.1 Biofenoles totales, tocoferoles y pigmentos9.3.3.2 Fitoesteroles9.3.3.3 Componentes voltiles9.3.3.4 Estabilidad oxidativa actividad antioxidante

274274276276276278278279

Conclusiones 282

Referencias Bibliogrficas 288


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Capitulo I

Introduccin


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1.1 Mercado mundial de aceites vegetales

Al cultivo de las especies oleaginosas le corresponde una significativa fraccin

de la produccin agrcola mundial. El rea cultivada con esas especies aumenta ao trasao, de manera que para el ao 2000 haba llegado a cubrir segn FAO (2008) unos 170

millones de hectreas, es decir aproximadamente un 12% del rea total arable. Aceites y

grasas son componentes de la dieta humana es por ello que extensas reas de tierras

agrcolas son dedicadas al cultivo de especies oleaginosas. Estos cultivos representan

una de las principales fuentes energtica que necesita el ser humano para su

mantenimiento, adems de otros componentes de inters para la salud.

Dentro de las especies oleaginosas que actualmente son cultivadas como

plantas oleaginosas importantes, de las cuales se obtienen aceites y grasas as como

residuos proteicos se pueden mencionar diez especies, siete de ellas son plantas

anuales, es decir que su ciclo vital se cumple en menos de un ao, al menos bajo las

condiciones rutinaria de su cultivo. Las otras tres especies son rboles, una de ellas es la

palma aceitera, el cocotero y la otra es el olivo, un rbol longevo cultivado por miles de

aos en la cuenca del mar mediterrneo.

Con respecto a la produccin mundial, la zafra 2008/2009 segn datos de la

FAS-USDA (2008) fue de 133,71 millones de toneladas. Los datos del cuadro 1,

muestran la predominancia actual de la palma aceitera africana como el cultivo

oleaginoso, de sus frutos y semillas se obtiene un 36,12% de los aceites que se cultivan

en el mundo entero. En el segundo lugar encontramos la soja, la cual aporta un 29% a la

produccin mundial de aceites y un 56% de las tortas residuales oleaginosas obtenidas

mundialmente, la cual se utiliza para la elaboracin de protenas vegetales. Las especies

que siguen en importancia a las dos mencionadas, son la colza o nabina y el girasol,

cada uno con 15 y 8% respectivamente de la produccin mundial de aceites vegetales.

El remanente es obtenido de las especies restantes, cuatro de ellas anuales: el algodn,

el man o cacahuete, el ssamo o ajonjol y el crtamo o alazor, los otros dos perennes,

el cocotero y el olivo.


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Tambin hay que mencionar algunas otras especies, las cuales, an siendo

cultivadas para fines diferentes a la produccin de aceites (principalmente carbohidratos

y fibra) aportan como subproductos cantidades importantes de aceites vegetales. Este es

el caso del aceite que se obtiene del germen del maz y del salvado del arroz. Tambin

hay que mencionar dentro de ste grupo al aceite que se obtiene de las semillas de

algodn, el cual si bien es cierto que aporta aproximadamente un 3,7% de la produccin

mundial de aceites, su principal importancia como cultivo consiste en la obtencin de

materiales textiles ms que oleaginosos.

Cuadro 1.1: Produccin mundial de aceites vegetales (2008/2009).

Aceite Millones de Tn.

Palma (frutos+ semillas) 48,30

Soja 39,11

Colza 19,38

Girasol 11,45

Algodn 4,94

Cacahuete 4,93

Coco 3,62

Oliva 2,97

Fuente: Oil Seeds: World Markets and trade. FAS-USDA (2008)

Existen muchas otras especies cultivadas de las cuales se obtienen aceites,

pero los mismos no son destinados a usos comestibles o su produccin es

complementaria en algunos casos y en otros solamente tiene importancia local. El

trtago y la linaza son ejemplo de las primeras, mientras que las segundas forman una

larga lista entre los cuales son de mencionar el aceite obtenido de las semillas de la vid,

tomate, amapola, tabaco, ctricos y numerosas especies de palma por nombrar algunos

ejemplos. De manera que segn la produccin y el uso principal, los aceites pueden ser

clasificados en aceites vegetales convencionales y aceites vegetales no

convencionales.

Una clasificacin ms amplia en cuanto al total de aceites y grasas producidasmundialmente es la que corresponde a: Aceites de semillas, aceites de palma, aceites de


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aceitunas, aceites vegetales industriales, grasas animales y aceites marinos. Las

proporciones aproximadas en trminos de porcentaje para cada rengln corresponderan

a lo sealado en el cuadro 2.

Cuadro 1.2: Clasificacin de aceites

Aceites Porcentaje (%)

Semillas 57,00

Palmas 22,00

Aceitunas 2,00

Aceites Vegetales Industriales 3,00

Marinos 1,00

Grasas Animales 15,00

Total 100,00

Fuente: Departamento de Agricultura de EEUU (2008).

1.2 Aceites de Semillas

El Cdigo Alimentario Espaol (CAE), en la nueva reglamentacin tcnico

sanitaria (2008) y en la normalizacin de los aceites vegetales comestibles, define a los

aceites de semillas oleaginosas como aquellos que proceden de frutos o semillas, en

condiciones tales que permitan obtener un producto bromatolgicamente aceptable, ya

sea por procedimientos fsicos mediante la accin mecnica o por disolucin en

disolventes.

Los aceites de semillas han sido extrados y utilizados en la alimentacin

humana desde hace mucho tiempo. En la actualidad se cultiva la soja, el girasol, la colza

casi exclusivamente para la produccin de aceites comestibles, debido tanto a sus

propiedades culinarias, como a los beneficios que tienen para la salud su consumo como

sustituto de las grasas de origen animal. Esto es debido en gran medida a la presencia de

cidos grasos insaturados. As como tambin, a que en los aceites de semillas los cidos

grasos saturados representan un porcentaje menor en su perfil lipdico, en el cual

predominan los mono y poliinsaturados como el cido linoleico que permite reducir el


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nivel de colesterol o el cido linolnico (18: n-3) que tambin tiene efectos positivos

en la prevencin de enfermedades del corazn (Riechart, 2002).

Tambin se han detectado en los aceites de semillas un gran nmero de

compuestos fitoqumicos con potentes propiedades antioxidantes, como por ejemplo los

tocoferoles, tocotrienoles, carotenoides, fenoles, etc. Adems, estn presentes un grupo

de compuestos denominado fitoesteroles, especialmente en los aceites de germen, que

han demostrado ser tan eficientes como muchos medicamentos en la reduccin de los

niveles del colesterol ligado a lipoprotenas de baja densidad o LDL. En la bibliografa

se seala que los niveles naturales de fitoesteroles de los aceites vegetales, como

ssamo, soja, maz, germen de trigo y oliva parecen contribuir en la disminucin de los

niveles de colesterol sanguneo.

En el presente estudio se evalan las propiedades y composicin qumica de

aceites vrgenes obtenidos por prensado en fro a nivel de planta piloto, a partir de

distintas fuentes vegetales, como lo son semillas oleaginosas convencionales y no

convencionales, frutos de palmas y tubrculos.

Conociendo la caracterizacin qumica y la presencia de componentes

bioactivos en estos aceites vegetales vrgenes, se podran establecer los diferentes usos

potenciales de estos materiales. Por ejemplo, como fuente directa en la preparacin de

alimentos, como componentes importantes en alimentos funcionales, como materia

prima para la obtencin de concentrados vitamnicos o antioxidantes, en la industria de

cosmticos para la elaboracin de diversos tipos de productos a base de cremas o ceras

oleaginosas.

Asimismo; del proceso de extraccin de los aceites vrgenes se produce un

material slido conocido como torta residual, que son usadas por lo general en la

industria para la elaboracin de alimentos concentrados para animales, o simplemente

se descartan como residuos sin valor. Sin embargo, estos materiales pueden contener

componentes bioactivos de importancia nutricional como por ejemplo los flavonoides

hidroflicos, fibras dietarias o antioxidantes insolubles en aceites, por lo que deberan

ser caracterizados en razn a su uso potencial como materia prima para diversossistemas alimenticios.


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Capitulo II

Objetivos


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Los objetivos que se plantean en el presente trabajo de investigacin se pueden resumir

en los siguientes puntos:

Obtencin, caracterizacin qumica y estabilidad oxidativa de losaceites vrgenes de semilla obtenidos por prensado en fro.

1) Establecer las condiciones operacionales de la prensa de extraccin para obtenerel mximo rendimiento en aceites vrgenes de semillas oleaginosasconvencionales y no convencionales.

2) Determinar la composicin qumica de los aceites vrgenes en lo referente a suscomponentes mayoritarios y minoritarios.

3) Establecer la capacidad antioxidante y la estabilidad oxidativa de los aceitesvrgenes.

Determinar el perfil de los componentes voltiles y la caracterizacinsensorial de los aceites vrgenes.

1) Identificar y cuantificar los compuestos voltiles presentes en los aceitesvrgenes de semillas convencionales y no convencionales.

2) Establecer el perfil sensorial de aceites vrgenes convencionales y no

convencionales.

3) Comparar aceites vrgenes elaborados en planta piloto con aceites vrgenescomerciales, en cunto a composicin en voltiles y evaluacin sensorial.

Comparar la estabilidad oxidativa de aceites vrgenes de semillasmedida por el mtodo de Rancimat y por almacenamiento atemperatura de 25C.

1) Determinar la estabilidad oxidativa, a travs del mtodo de Rancimat, de los

aceites vrgenes de girasol, ssamo y uva, obtenidos por prensado en fro.

2) Determinar los periodos de induccin de la autooxidacin de los aceites vrgenesde girasol, ssamo y uva durante el almacenamiento a temperatura de 25C.

3) Establecer modelos matemticos que permitan relacionar los periodos deinduccin de la cintica de acumulacin de perxidos obtenidos poralmacenamiento a temperatura de 25C con los resultados obtenidos por el testde Rancimat.

4) Plantear un modelo termodinmico a partir del cual se puedan calcular las

energas de activacin de las reacciones de autooxidacin utilizando los datosgenerados por el test de Rancimat.


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Propiedades antioxidantes de las tortas residuales derivadas como unsubproducto de la extraccin de los aceites vrgenes.

1) Determinar la composicin qumica de las tortas residuales generadas durante laextraccin mecnica de aceites de semillas oleaginosas convencionales y noconvencionales.

2) Establecer las propiedades antirradicales de las tortas residuales por el mtododel radical DPPH y por el mtodo del complejo de fosfomolibdeno.

3) Comparar la capacidad antioxidante de extractos alcohlicos de tortas residualesde girasol y pepita de uva con el efecto protector de antioxidantes naturalescomo el -tocoferol y hidroxitirosol en aceites purificados y refinados de maz,girasol y soja, a temperaturas de 25 y 50 C.

Caracterizacin de otros aceites vrgenes no convencionales: Aceite dela palma de seje y aceite de chufa.

1) Determinar la composicin qumica de diversas muestras de aceites obtenidos apartir de la palma de seje (Jessenia bataua) haciendo principal nfasis en suscomponentes minoritarios.

2) Establecer las propiedades antioxidantes y la estabilidad oxidativa de los aceites

vrgenes de seje.

3) Establecer las condiciones operacionales de la extraccin mecnica del aceitecontenido en los tubrculos de la planta de chufa (Cyperus esculentum).

4) Determinar la composicin qumica en componentes mayoritarios y minoritariosdel aceite virgen obtenido de tubrculos de chufa.

5) Establecer la capacidad antioxidante y la estabilidad oxidativa del aceite virgende tubrculos de chufa.


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Capitulo III

Antecedentes


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3.1 Aceites comestibles de semillas oleaginosas


sanitaria (2008) y en la normalizacin de lo aceites vegetales comestibles, define a losaceites de semillas oleaginosas como aquellos que proceden de frutos o semillas, en

condiciones tales que permitan obtener un producto bromatolgicamente aceptable, ya

sea por procedimientos fsicos mediante la accin mecnica o por disolucin en

disolventes.

A nivel mundial son tres los aceites de semillas ms importantes:

a) Soja (Glycine max):Representa aproximadamente de 18 al 23% de la produccin

mundial de aceites de semillas. El 50 % se produce en los Estados Unidos, mientras que

el otro 50 % est repartido entre pases como Argentina, Brasil y China.

b) Girasol (Helianthus annuus L.):Este aceite comprende el 13 % de la produccin

mundial. La Unin Europea y Rusia producen un 25 % entre ambos, mientras que el 75

% restante se produce en Argentina, China y la India.

c) Colza (Brassica napus, B. campestres):Cuyo contenido en cido ercico debe ser

igual o inferior al 5%. Tambin es llamado aceite de canola y representa el 14 % de la

produccin, siendo los principales pases productores China, India, Canad y la Unin

Europea.

Entre otros aceites vegetales de semillas, que tambin tienen cierta importanciaen el mercado mundial estn los de ssamo, crtamo, algodn, cacahuete, el aceite de

germen de maz, pepitas de calabaza, pepitas de uva y otros.

3.2 Aceites vrgenes de semillas no convencionales

Adems de los aceites convencionales tradicionales, existen otras especies

oleaginosas no convencionales, adaptadas a las condiciones del pas donde sedesarrollen que tambin son productoras de aceites, son los llamados aceites vegetales


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alternativos que pudieran contribuir a solucionar los problemas de escasez de energa y

nutrientes existentes en muchas partes del mundo.

Asimismo, el elevado costo monetario y en trminos ambientales que tiene el

uso desmedido de los combustibles de origen fsil, ha generado la necesidad de conocer

en profundidad aquellos recursos de origen vegetal que podran contribuir en la solucin

de estos problemas.

Entre estos recursos se encuentran semillas y otras fuentes oleaginosas no

convencionales, los cuales si bien son conocidos desde hace mucho tiempo, es poco lo

que se sabe sobre su composicin qumica y posibles usos, ya sea como alimentos o

como materia prima para la elaboracin de biocombustibles. Este sera el caso de

muchas especies de palmas, semillas de calabaza, meln y la pepita de uva, entre otros.

En otras palabras, del conocimiento de las propiedades y composicin qumica

de estos aceites vegetales no convencionales, podra derivarse informacin relevante en

cuanto a sus potencialidades de uso y el impacto que dicho uso podra tener en los

campos nutricionales (como fuentes de componentes bioactivos), energticos y

econmicos en general.

3.3 Aceites vegetales vrgenes vs. aceites vegetales refinados

Pueden distinguirse dos tipos de aceite: los vrgenes y los refinados. Los

primeros son los extrados mediante "prensado en fro", a temperaturas no mayores a

27 C, presentan la caracterstica que conservan el sabor de la fruta o semilla de la que

son extrados. Otro mtodo consiste en la extraccin en fro, mediante un proceso decentrifugacin y filtracin a no ms de 27 C. Posteriormente por medios fsicos, como

la decantacin (durante das) se separan los residuos ms finos. Por ambos mtodos se

obtiene un aceite virgen, de sabor intenso y colores variables dependiendo de la materia

prima de donde son extrados, con valores de acidez entre 1 y 1,5 por la presencia de

cidos grasos libres (Ziller,1996)

El prensado de semillas y nueces para extraer aceites se remota a pocas de

miles de aos atrs. La civilizacin egipcia utiliz aceites comestibles para la cocina,


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extrados de semillas y frutos, de igual forma los romanos, los griegos y los incas. Los

aceites no refinados han sido siempre la piedra angular de dietas de pueblos ancestrales.

Estos aceites eran ricos en nutrientes y tenan un sabor propio particular, color,

viscosidad y por supuesto aromas singulares. Todas estas caractersticas se han perdido

por la refinacin industrial, que han reducido las caractersticas de los aceites a la

suavidad, produciendo aceites sin color, inspidos y de una calidad nutricional inferior.

Sin embargo, en muchos lugares alrededor del mundo, se han mantenido mtodos

tradicionales que producen aceites no refinados ricos en nutrientes, de alta calidad, con

un sabor particular, son los llamados aceites vrgenes.

Los principales aceites vrgenes que se comercializan son los de oliva y de

girasol (aunque la mayor parte de este ltimo es refinado), algunos de semillas (como el

crtamo, colza, soja, pepitas de uva, de calabaza) o de algunos frutos secos (nuez,

almendra, avellana). El Codex Alimentarium, en la norma CODEX STAN 19- 1981

(Rev. 2- 1999) en lo correspondiente a grasas y aceites comestibles, define como grasa

y aceite virgen, las grasas y aceites vegetales comestibles obtenidos, sin modificar la

naturaleza del aceite, por procedimientos mecnicos, por ejemplo, extrusin y prensado

y por la aplicacin nicamente de calor. Podrn haber sido purificados por lavado,

sedimentacin, filtracin y centrifugacin nicamente, con exclusin de los aceitesobtenidos por disolventes o por procedimientos de esterificacin y de toda mezcla de

otra naturaleza.

Los aceites refinados son aqullos que se someten a procesos qumicos

(clarificacin y desodorizacin) que permite obtener un aceite que responde a ciertos

criterios: organolpticamente son de un sabor neutro, visualmente limpios y con un color

adecuado, y adems permite una mejor conservacin. Los aceites vrgenes se distinguen

de los refinados por sus especificidades en caractersticas y cualidades nutricionales.

Cada uno tiene un color, un sabor y un aroma distinto dependiendo de la materia prima

del que proviene, contrariamente, los refinados parecen iguales. Un aceite virgen

prensado conserva la integridad estructural en cuanto a su composicin, mientras que

durante el refinado, la matriz lipdica puede sufrir una isomerizacin cis-tras con la

consecuencia de prdida de la integridad qumica y valor nutricional.


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3.4 Extraccin de aceite de semillas oleaginosas

En principio se distinguen dos sistemas de extraccin del aceite de semillas

oleaginosas:- Extraccin mecnica o por prensado

- Extraccin con disolventes

En ambas metodologas, las semillas oleaginosas deben ser limpiadas y

descascarilladas previamente. Despus son troceadas y molidas antes de la extraccin de

su aceite por cualquiera de los dos sistemas citados.

En la extraccin mecnica(figura 3.1), las semillas molidas o no, pasan a un

acondicionador para obtener un producto homogneo que luego va a la prensa donde a

elevadas presiones y en un solo paso se procede a la separacin del aceite de la torta

protenica residual, denominada generalmente turt, pellets o torta residual.

Figura 3.1 Esquema de un proceso tpico para la extraccin de aceites por prensado


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En esta extraccin es necesaria una fase previa de acondicionamiento en la

cual se establecen las condiciones ptimas de humedad inicial de las semillas, de manera

de favorecer la ruptura de las clulas ricas en aceite, facilitando la expulsin para

alcanzar los mejores rendimientos.

El aceite mas impurezas pasan a la siguiente etapa donde se separan las

impurezas gruesas a travs de un tamiz vibratorio y las ms finas por medio de un

proceso de centrifugacin. Gracias al sistema de vibraciones no es necesario limpiar el

tamiz ya que las impurezas no se pegan a la superficie del tamizado. El abrillantamiento

y limpieza final del aceite se llevan a cabo en el filtro, con lo que se logra as un aceite

crudo filtrado.

La torta protenica separada en la prensa despus de la extraccin del aceite, es

descargada en un tornillo sinfn que alimenta una estacin de pesado y ensacado, o a

unos rodillos trituradores de la torta protenica. Esta torta protenica puede ser

desgrasada aun ms en una planta de extraccin por disolventes. Tambin puede ser

utilizada directamente como alimento para animales o s ha sido tratada higinicamente,

puede pasar a una instalacin para obtencin de protenas para la alimentacin humana.

En el sistema de extraccin por disolventes (figura 3.2), se puede partir de las

semillas oleaginosas o de la torta protenica obtenida por el sistema de extraccin

mecnica, ya que aun contiene un cierto porcentaje de aceite que se puede reducir al

mnimo. Si partimos directamente de las semillas, estas deben ser limpiadas,

descascarilladas y trituradas en unos rodillos, pasando entonces a un acondicionador

para homogeneizar, luego pasa a un molino, con lo que se divide finamente, permitiendo

as una mejor extraccin del aceite en el extractor, donde un disolvente de las materias

grasas arrastra a stas, siendo separadas en el evaporador a la vez que se recupera el

disolvente y vuelve al extractor.

La harina desgrasada es transportada a un separador de disolvente para

eliminar trazas del mismo, aun presentes en la harina. El disolvente recuperado vuelve

tambin al extractor.


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Figura 3.2 Esquema de un proceso tpico para la extraccin con disolventes

El disolvente recuperado vuelve tambin al extractor. En este tipo de

extraccin, se requiere moler las semillas con el propsito de incrementar el rea

superficial de contacto entre el solvente y el material slido, as como tambin para

provocar la ruptura de las clulas donde el aceite se almacena. Entre los solventes ms

utilizados est el hexano. Entre las ventajas de este procedimiento se puede mencionar

por un lado, un gran poder de extraccin, con rendimientos elevados y la obtencin de

un aceite libre de impurezas slidas por lo que la fase de limpieza del aceite crudo no es

necesaria. Mientras que por otra parte, al separar el disolvente por destilacin, ste es

recuperado para ser nuevamente utilizado. Sin embargo, el uso de un disolvente

inflamable y la acumulacin de trazas del mismo en el aceite final, constituyen las

principales limitaciones de este proceso tecnolgico. Los aceites obtenidos directamente

de la extraccin se denominan aceites crudos o brutos, contienen pequeas cantidades de

compuestos naturales que no son glicridos y que son eliminados posteriormente a lo


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largo de una serie de fases de procesado, obtenindose un aceite refinado totalmente

cristalino (Ziller, 1996).


sanitaria (2008) y en la normalizacin de lo aceites vegetales comestibles define como

aceites refinados de semillas a aquellos que proceden de la mezcla de dos o ms

aceites, extrados de semillas oleaginosas por medio del uso de disolventes. De acuerdo

a la Reglamentacin, las condiciones generales que deben cumplir son las siguientes:

deben estar en perfectas condiciones de consumo, proceder de materias primas no

adulteradas, estar exentos de materias extraas, grmenes patgenos o cualquier

microorganismo que por su numero y especificidad pueda provocar alteraciones al

consumidor, estar colocados en recipientes y envases en condiciones tcnicas apropiadas

que no contengan residuos de plaguicidas, ni cualquiera otra sustancia sanitariamente

peligrosa.

En cuanto a los aditivos y coadyuvantes tecnolgicos, en concreto los

disolventes utilizados para la extraccin de aceites debern cumplir, junto con las

especificaciones fijadas para cada uno de ellos, una serie de condiciones generales, tales

como el que sean productos de caractersticas qumicas definidas, en las que no exista la

posibilidad de que contengan impurezas que provoquen una accin nociva sobre el

organismo o residuos que puedan quedar retenidos en el aceite.

Recientemente se ha propuesto el uso del dixido de carbono supercrtico

como un mtodo alternativo en el cual el aceite es aislado del oxgeno atmosfrico al

emplear CO2, que tiene la ventaja de no ser un compuesto txico, tampoco es inflamable

ni corrosivo y se puede obtener en grandes cantidades ya que es de bajo costo. No

obstante, requiere del uso de equipos especiales que deben adaptarse a la produccin

industrial, por lo que el coste del proceso aumentara.

3.5 Composicin qumica y propiedades de los aceites y grasas vegetales

Las grasas tambin llamadas lpidos, conjuntamente con los carbohidratos

representan la mayor fuente de energa para el organismo, constituyen un grupo variadode molculas que cumplen una diversidad de funciones en los seres vivos. Desde el


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punto de vista qumico, los lpidos son molculas orgnicas formadas bsicamente por

carbono, hidrgeno y en menor proporcin oxgeno, pueden contener tambin fsforo,

nitrgeno y azufre La mayora de los lpidos son de carcter apolar o hidrofbico, lo que

significa que no interactan bien con solventes polares como el agua, otra parte de su

estructura es polar o hidroflica y tender a asociarse con solventes polares como el

agua. Cuando una molcula tiene una regin hidrofbica y otra hidrofilica se dice que

tiene carcter anfipatico. La regin hidrofbica de los lpidos es la que presenta solo

tomos de carbono unidos a tomos de hidrogeno como las cadenas alifticas de los

cidos grasos, mientras que la regin hidroflica es la que posee grupo polares como el

hidroxilo, el carboxilo y el fosfato.

Existen diferentes criterios para clasificar a los lpidos. Por ejemplo, se pueden

clasificar en grasas y aceite, la diferencia entre una grasa que es slido a temperatura

ambiente y un aceite que es lquido a la misma temperatura, radica en sus cidos grasos

y, segn su origen, pueden ser animales o vegetales.

La presencia, o no, de cidos grasos en su estructura es otro criterio que se

puede emplear para clasificar a los lpidos en dos grupos:

Lpidos saponificables: monoglicridos, diglicrido, triglicridos, fosfolpidos

y glucolipidos.

Lpidos insaponificables (no contienen cidos grasos): donde se incluyen los

terpenos, esteroides, prostaglandinas.

Graciani (2006), clasifica a los componentes de las grasas y aceites en

mayoritarios y minoritarios. Entre los primeros se encuentran los acilgliceroles,

exclusivamente, y todos los restantes podran agruparse en el segundo grupo.

3.6 Componentes mayoritarios

Los acilglicridos o acilglicerolesson steres de cidos grasos con glicerol,

formados mediante una reaccin de condensacin llamada esterificacin. Una molcula

de glicerol (glicerina) puede reaccionar con hasta tres molculas de cidos grasos,

puesto que tiene tres grupos hidroxilo.


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Las cadenas carbonadas de los cidos que reaccionan con el glicerol, pueden

ser saturados o insaturados. Si son saturadas, no hay ningn doble enlace carbono-

carbono, y se dice que est "saturada".

Segn el nmero de cidos grasos que se unan a la molcula de glicerina,

existen tres tipos de acilgliceroles:

Monoacilglicridos. Slo existe un cido graso unido a la molcula de glicerina

y son los precursores de los siguientes.

Diacilglicridos. La molcula de glicerina se une a dos cidos grasos; son los

precursores de los triglicridos.

Triacilglicridos. Tambin se llaman triglicridos, puesto que la glicerina estunida a tres cidos grasos (figura 3.3). Su principal funcin es la reserva

energtica. Existen una gran variedad de cidos grasos y, en consecuencia, de

triglicridos.

Figura 3.3: TAG = triacilglicrido

3.6.1 cidos grasos

Los cidos grasos son los componentes ms importantes de los aceites y las

grasas, son molculas lineales, qumicamente formadas por una larga cadena de tomos

de carbono y de hidrgeno y en un extremo un grupo carboxilo (figura 3.4).

Generalmente, suelen tener un numero par de tomos de carbono pero existen cidos

grasos con numero impar, el cido margrico de 17 tomos de carbonos es uno de ellos

(Graziani, 2006). Cada tomo de carbono se une al siguiente y al precedente por medio

de un enlace covalente sencillo o doble. Su frmula qumica es CH3(CH2)nCOOH, (n


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indica la cantidad de tomos de carbono que forman la cadena hidrocarbonada). Los

cidos grasos difieren entre s por su longitud y por el nmero y posiciones de enlaces

doble entre carbonos consecutivos (C=C). Esto permite clasificarlos en saturado,

monoinsaturados y poliinsaturados.

Las grasas saturadas y monoinsaturadas no son necesarios en la dieta, ya que

el organismo es capaz de sintetizarlos, mientras que los poliinsaturados como el cido

linoleico y alfa-linolnico deben obtenerse de la dieta porque el cuerpo humano no es

capaz de producirlos y son importantes para mantenimiento y funcionamiento de

membranas celulares, para producir prostaglandinas, para el trasporte y absorcin de

vitaminas liposolubles y para regular metabolismo del colesterol.

Figura3.4: Estructura molecular de un cido graso

3.6.1.1cidos grasos saturados

Los cidos grasos saturados poseen un enlace simple entre cada par de tomosde carbonos (C-C-C-C), y todos los tomos de carbono (menos el terminal) estn unidos

a dos tomos de hidrgeno, es decir, que estn saturados de hidrgeno. Son ejemplos

el esterico, butrico, palmtico, entre otros. Estn presentes en las grasas animales, y en

aceites vegetales de cacao, palma, coco y otros. Dentro de stos cidos grasos se pueden

agrupar en:

cidos grasos de cadena corta (voltiles)cido butrico (cido butanoico)

cido isobutirco (cido 2-metilpropinico)

cido valrico (cido pentanoico)

cido isovalrico(cido 3-metilbutanoico)

cidos grasos de cadena larga:

cido mirstico, 14:0 (cido tetradecanoic


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cido palmtico, 16:0 (cido hexadecanoco)

cido esterico, 18:0 (cido octadecanoco)

En numerosos estudios epidemiolgicos se ha comprobado que la ingesta de

grasas saturadas aumenta los niveles de colesterol en sangre, especialmente los de la

fraccin LDL. Aunque el mecanismo por el que este aumento se produce no est del

todo esclarecido, parece ser que los cidos grasos saturados enriquecen los fosfolpidos

de la membrana celular, interfiriendo con la funcin normal de los receptores LDL y

reduciendo de esta forma la absorcin de las LDL por las clulas. Al reducirse la

eliminacin de las LDL, su concentracin en la sangre es mayor (Ostlund, 2007).

3.6.1.2 cidos grasos monoinsaturados

Los cidos grasos monoinsaturados (monounsaturated fatty acids, MUFA) son

aquellos cidos grasos de cadena carbonada par que poseen una sola insaturacin en su

estructura, es decir, poseen un solo doble enlace carbono-carbono (CH=CH). Un

ejemplo de este tipo de cidos es el cido oleico (figura 3.5) presente en casi todas las

grasas naturales, llamado comnmente omega 9.

Figura 3.5: Estructura molecular del cido oleico.

El mejor representante de esta familia es el cido oleico, presente

principalmente en el aceite de oliva (54 a 80%). Esto lo convierte en el aceite msadecuado para las frituras por dos motivos fundamentales. En primer lugar, porque es el

ms resistente a la descomposicin qumica que provocan las altas temperaturas y

porque es menos absorbido por la superficie de los alimentos que se fren en l, lo que

aumenta la digestibilidad de stos y disminuye su valor calrico final (Frankel, 1993).


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3.6.1.3 cidos grasos poliinsaturados

Los cidos grasos poliinsaturados (polyunsaturated fatty acids, PUFA),

poseen un grupo polar carboxilo unido a una cadena hidrocarbonada de 16 a 20

carbonos con doble enlaces en dos o ms pares de carbonos (C=C). Al ser insaturados

son capaces de fijar ms hidrgeno. Los cidos grasos octadecanoides (18 carbonos)

como el cido linoleico y el -linolnico son los miembros bsicos de los PUFA de la

serie n-3 y n-6, respectivamente (figura 3.6).

Figura 3.6: cido linoleico y linolnico

El nmero 3 o 6, describe en qu carbono se encuentra el primer doble enlace,

y esto caracteriza diferentes familias de cidos grasos. El organismo humano no puede

sintetizar los cidos grasos de la familia Omega-6 u Omega-3, por lo que son

denominados cidos grasos esenciales y deben incorporarse en la dieta, ya que el cuerpo

humano carece de las enzimas necesarias para sintetizarlos (Yanishlieva y Marinova,

2001).Aun cuando los seres humanos pueden alargar el cido -linolnico, provenientede la dieta, y transformarlo en los cidos de cadena larga eicosapentenoico y

decosahexenoico (omega-3 poliinsaturados), la tasa de sntesis puede no ser suficiente

para satisfacer los niveles necesarios, por lo que se recomienda que tambin se incluyan

en la dieta fuentes ricas en estos cidos grasos (Valenzuela y Morgado, 2005).

La ingesta deficiente de cido alfa-linolnico y cido linoleico da lugar a la

formacin del cido graso 5, 8,11 eicosatrienoico a partir del cido oleico. En humanos

el cido graso 5, 8,11 eicosatrienoico no es precursor de eicosanoides (20 carbonos) a

diferencias del cido alfa-linolnico, a partir del cual se puede sintetizar aunque en

forma limitada, eicosanoides n-3 como el cido eicosapentaenoico (EPA) e incluso otron-3 de 22 carbonos como el cido docosahexaenoico (DHA) (Drago y col. 2006).


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Los cidos grasos esenciales n-3 y n-6 no son interconvertibles en el

organismo por lo que su aporte debe de prevenir necesariamente de fuentes exgenas.

Aunque los aceites de pescados de agua fra como salmn, trucha y caballa poseen un

alto contenido de cidos grasos esenciales n-3, existen fuentes vegetales ricas de stos

productos como son los aceites de semillas, especficamente los obtenidos del lino o

linaza, crtamo, caamn y otros; as como tambin, los aceites de nueces (Halsted C.

H., 2003)..Los Omega 6 son abundantes en aceites de soja, girasol y maz. El Omega 9

o cido oleico, se encuentra preferentemente en el aceite de oliva y tambin en palmas y

almendras.

El consumo de cidos grasos esenciales, as como los omega-3 y los omega-6

en un adecuado equilibrio y cantidad, contribuye a estabilizar el metabolismo de las

grasas en el organismo, reduciendo el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares

por reducir los niveles del colesterol trasportado en las lipoprotenas de baja densidad, el

llamado colesterol malo o LDL (Ostlund, 2007).

La actividad antiinflamatoria y sus efectos benficos sobre el sistema

circulatorio para la prevencin de enfermedades coronarias de los cidos grasos

esenciales n-3, se ha atribuido a su capacidad de modificar la sntesis de

prostaglandinas y lpidos (Stuchl and Stanislav, 2002; Normen et al, 2004).Asimismo;

Stuchl and Stanislav, 2002 y Larsson et al, 2004; sealan que los cidos grasos

esenciales n-6 como el cido araquidnico los n-3 como el EPA y el DHA, aumentan la

actividad de drogas anticancergenas.

3.7 Componentes minoritarios

En la actualidad existe un gran inters por los aceites vrgenes por la presenciade componentes minoritarios como biofenoles, tocoferoles, tocotrienoles y fitoestoroles

y otros componentes bioactivos como flavonoides y cidos fenlicos que exhiben

beneficios potenciales para la salud. Durante la refinacin qumica y fsica de los aceites

comestibles, muchos de los componentes minoritarios son removidos con el propsito de

producir un aceite con unas caractersticas determinadas de color, olor, y sabor que los

convierten en productos ms adecuados para su comercializacin masiva.Sin embargo,

esos componentes minoritarios han adquirido en la actualidad una gran importanciadesde el punto de vista nutricional, lo que hace que el consumo de aceites vrgenes


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pueda constituirse en una alternativa al uso de los aceites refinados, debido al inters

creciente de los consumidores por prevenir enfermedades y mantener una buena salud a

travs de una dieta adecuada. Fernndez y Cabral, (2007), Drago y col. (2006); seala

que un aceite virgen conserva una series de componentes minoritarios, de gran beneficio

para la salud por su actividad antioxidantes como son los polifenoles, tocoferoles y los

fitoesteroles.

Estos antioxidantes naturales juegan un papel importante para la salud humana

ya que contribuyen de una manera crucial en la prevencin del deterioro de molculas

biolgicas como el ADN, las protenas o las membranas lipdicas que pueden ser

afectadas en forma negativa por agentes oxidantes medioambientales como lo son, las

especies reactivas de oxgeno, dando origen a distintas enfermedades.

Investigaciones recientes han descubierto la presencia de componentes que

aportan valores aadidos a los aceites vrgenes, como por ejemplo sustancias

beneficiosas para la salud, las cuales son altamente demandadas debido al inters

creciente de los consumidores por prevenir enfermedades y mantener una buena salud a

travs de una dieta adecuada.

3.7.1 Isoprenoides

Diversas clases de lpidos que pertenecen a este grupo se caracterizan por estar

formados por unidades respectivas de isopropeno. Stuchl and Stanislav (2002),

clasifica a los isoprenoides en: isoprenoides mixtos, esteroles y terpenos.

3.7.1.1 Isoprenoides mixtos

Los isoprenoides mixtos contienen una cadena lateral formada de unidades de

isopreno unida a un anillo cromanol no terpenoide denominada fitil. A este grupo

pertenecen los submiembros de la vitamina E, como los tocoferoles y tocotrienoles.


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Tocoferoles y Tocotrienoles

Los tocoferoles derivados de la vitamina E, son antioxidantes naturales

solubles en lpidos que solo son producidos por las plantas. El termino general

Vitamina E se utiliza para designar a un grupo de ocho especies naturales de

tocoferoles y tocotrienoles (, . y ). Junto con las vitaminas A, D y K constituyen el

grupo de las vitaminas liposolubles, caracterizadas por ser derivados del ncleo

isoprenoide, solubles en lpidos y disolventes orgnicos. Son compuestos esenciales,

puesto que el organismo no puede sintetizarlas, por lo que su aporte se realiza a travs

de la dieta en pequeas cantidades. Para una eficiente absorcin por el organismo

requieren de la presencia de cidos grasos, de la bilis y de enzimas lipolticas del

pncreas y mucosa intestinal (Sayago et al., 2007).

La estructura qumica de la vitamina E consta de dos partes primaria: un anillo

complejo cromano y una larga cadena lateral. Estos ocho cromforos se dividen en dos

grupos fundamentales: cuatro tocoferoles y cuatro tocotrienoles que se diferencian en la

saturacin de la cadena lateral; los tocoferoles tienen una cadena saturada y los

tocotrienoles una insaturada con tres dobles enlaces en los carbonos 3, 7 y 11. Dentro de

cada grupo, los cromforos difieren en el nmero y posicin de los grupos metilo en el

anillo cromano, designndose como , , y (figura 3.7).

El -tocoferol que es la principal forma de la vitamina E acta rompiendo las

reacciones en cadena durante la peroxidacin de los lpidos, tambin acta en la

neutralizacin de especies de oxigeno reactivo como por ejemplo el oxigeno singlete. Se

considera que sirve como la primera lnea de defensa de la peroxidacin de los lpidos.

Por otro lado, este compuesto tambin exhibe una accin antiinflamatoria por inhibicin

de la produccin de radicales libre o superoxidos en los neutrofilos activados (Liebler,

1993).

Mientras que los tocoferoles estn presentes en todas las plantas superiores y

en la mayora de sus tejidos, slo un nmero limitado de plantas tienen la capacidad para

producir de manera simultnea tocoferoles y tocotrienoles. Entre ellas se mencionan a

las semillas de cereales y los frutos de Eleaeis Guineensis (Piironen y Col. 1986);

tambin las distintas variedades de Vitis vinferase incluyen en ese grupo, ya que en sussemillas se acumulan estos compuestos.


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Tocoferol

Tocoferol

Tocoferol

Tocoferol

Figura3.7: Estructura molecular de los tocoferoles.

Horvath y Col. (2006); demostraron que la sntesis de tocotrienoles comienza

en la planta durante la formacin de la semilla, coincidiendo con la aparicin del

endospermo y con la acumulacin de compuestos de reserva como el almidn, protenasy aceite, lo que ha sugerido que su funcin principal es la de proteger al aceite contra la

oxidacin. La presencia de tocotrienoles se limita al endospermo y su produccin

termina con la del aceite, mientras que los tocoferoles se distribuyen por toda la planta.

Los tocotrienoles (figura 3.8) surgen de la condensacin del cido

homogentsico (HGA) y el geranil-geranil bifosfato (GGDP), reaccin catalizada por la

enzima homogentsico geranil-geranil transferasa (HGGT) dando origen al 2-metil-6-geranil geranilbenzoquinol. Por otra parte la sntesis de los tocoferoles se basa en la


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condensacin del cido homogentsico (HGA) con el fitol bifosfato (PDP), reaccin

catalizada por la enzima homogentsico fitol transferasa (HPT) dando lugar a la

formacin del 2-metil-6-fitol-benzoquinol (figura 3.9). El 2-metil-6-geranil

geranilbenzoquinol y 2-metil-6-fitol-benzoquinol, obtenidos en estas reacciones sufren

una serie de reacciones de metilacin y ciclacin formando las molculas de -

tocotrienol y -tocoferol respectivamente (Cahoom et al., 2003).

Figura 3.8: Estructura molecular de los tocotrienoles

La vitamina E se encuentra principalmente en los aceites vegetales; la

distribucin de los tocoferoles en aceites vegetales es diferente a la de los tocotrienoles.

Los aceites de palma y vitis vinifera presentan el mayor contenido de tocotrienoles que el

resto de los aceites vegetales (Mariani y Bellan, 1996; Wagner y col., 2001; Crew y col,2006). El aceite de germen de trigo destaca por su elevado contenido en tocoferoles,

principalmente en el isomero -tocoferol (Pfeffer-Slobodinsky, 2004); lo que lo convierte

en un producto muy apreciado en el mundo de la cosmtica por su elevado poder

antioxidante. En otros aceites vegetales como en el de oliva resalta el contenido de -

tocoferol (Aguilera y col, 2005; Galeano y col, 2004; Garca y col. 2003); al igual que en

el aceite de girasol ((Nolasco y Col. 2006); mientras que en los aceites de soya, maz y

ssamo predomina el -tocoferol (Ferrari y Col. 1996; Warner, 2000; Aued-Pimentel ycol. 2006; Kanuy col. 2007), que al igual que los otros ismeros del tococromanol son

compuestos bioactivos antioxidantes de gran inters por sus beneficios a la salud

humana, ya que se considera que sirven como primera lnea de defensa contra la

formacin de radicales libres; adicionalmente, Kanu et al. (2007); seala que el -

tocoferol contribuye en la disminucin del contenido de lpidos en la sangre,

reduciendo los niveles de colesterol.


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3.7.1.2 Esteroles

Los fitoesteroles y fitoestanoles son los miembros ms importantes de este

grupo cuya estructura es semejante al colesterol de origen animal, pero este ltimo

presenta una cadena lateral de 8 tomos de carbono, mientras que en la mayora de los

fitoesteroles la cadena es de 9 o ms tomos de carbono. Estas molculas no son

sintetizadas por el ser humano, derivan exclusivamente de productos de origen vegetal.

Los fitoesteroles son particularmente abundantes en el reino vegetal: estn presentes en

los frutos, semillas, hojas y tallos de prcticamente todos los vegetales conocidos, as

como tambin en aceite de germen de maz y trigo, girasol, soja, nueces y otros.

Figura 3.9: Rutas biosentticas de los tocoferoles y tocotrienoles


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Los fitoesteroles son triterpenos insaturados con uno o dos dobles enlaces entre

carbono y carbono; ms de 100 tipos diferentes de fitoesteroles han sido encontrados en

las plantas, siendo los ms abundantes el -sitosterol, estigmasterol y campesterol

(figura 3.10), mientras que en menor proporcin est el brasicasterol, campestanol y el

5Avenasterol. (Fernndez y Cabral, 2007). Los fitoesteroles comparten con elcolesterol el ncleo central de la molcula, esto es la estructura ciclopentano

perhidrofenantreno (D-5 insaturado, conservando el grupo -OH que sustituye el carbono

3 de la estructura cclica). La diferencia estructural de los fitoesteroles con el colesterol y

entre los diferentes fitoesteroles radica en la cadena hidrocarbonada lateral. En el

colesterol sta cadena est formada por ocho carbones y es saturada. En los fitoesteroles

est formada por 9 o 10 carbones y en algunos de ellos presenta un doble enlace

(Valenzuela y Ronco, 2004).

Los fitoesteroles pueden formar steres con cidos grasos, cidos fenolicos o

hexosas (glucosas). A diferencias de los fitoesteroles, los fitoestanoles son triterpenos

saturados ya que no contienen dobles enlaces C-C y son menos abundantes en la

naturaleza (Moreau y col, 2002).

Figura 3.10: Estructura qumica de algunos fitoesteroles y fitoestanoles.


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Hoy en da hay un inters creciente en los fitoesteroles y fitoestanoles, debido

al rol que desempean en el control de los niveles de colesterol y en la reduccin de la

arteriosclerosis (Lecerf, 2007). Beveridge y Col. (2005), aseguran que los fitoesteroles

son los responsables de la actividad antiarterosclertica observada al consumir el aceite

vegetal virgen. Ikeda y col (1988); seala que la concentracin srica de fitoesteroles en

humanos est en el rango de 0,3-1,7 mg/dL y la de los fitoestanoles es menor de

0,1mg/dL, esto es, mucho menor que la de colesterol (150-300 mg/dL).

Se considera que los fitoesteroles y fitoestanoles al ser anlogos del colesterol,

compiten con l por los sitios de absorcin intestinal, por los cuales tienen una mayor

afinidad, reduciendo la absorcin del colesterol (Ostlund, 2007). Por lo tanto, los

fitoesteroles son componentes importantes para una dieta adecuada y sobre todo, para

aquellas dietas especiales destinadas a reducir la hipercolesterolemia, por ello, su

consumo se ha asociado con la disminucin del riesgo de enfermedades del corazn,

tambin se ha reconocido que los fitoesteroles y fitoestanoles poseen propiedades

inmunomoduladores que podran ser benficas para la prevencin del cncer del colon,

cncer de mama y dao tisular asociado a inflamacin (Gylling y Miettinen 2005; Bouic

2001).

3.7.1.3 Terpenos

Son molculas lineales formadas de unidades polimtricas de isopreno con

propiedades antioxidantes que protegen a lpidos y compuestos celulares del ataque de

agentes oxidantes como radicales libres de oxgeno, superoxido y grupos hidroxilo

reactivos (Drago y col. 2006).

Los terpenos o terpenoides, constituyen el grupo ms numeroso de metabolitos

secundarios (ms de 40.000 molculas diferentes). La ruta biosinttica de estos

compuestos da lugar tanto a metabolitos primarios como secundarios de gran

importancia para el crecimiento y supervivencia de las plantas. Entre los metabolitos

primarios se encuentran hormonas (giberelinas, cido abscsico y citoquininas),

carotenoides, clorofilas y plastoquinonas (fotosntesis), ubiquinonas (respiracin) y

esteroles los cuales son de gran importancia en las estructura de membranas.


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Se consideran, lpidos insaponificables e insolubles en agua, formados por dos o

ms unidades de isoprenoo 2-metil-1,3-butadieno (figura 3.11), pudiendo ser molculas

lineales o cclicas, y en algunos casos contienen estructuras de ambos tipos. Las sucesivas

unidades de isopreno se hallan enlazadas por lo comn mediante enlaces cabeza-cola,

aunque tambin existen enlaces tipo cola-cola. Los terpenos que contienen dos unidades de

isopreno, son denominados monoterpenos; aquellos que contienen tres unidades se

conocen como sesquiterpenosy los que contienen cuatro, seis u ocho unidades reciben el

nombre de diterpenos, triperpenosy tetraterpenos (valos y Prez-Urria, 2009).

Figura 3.11: Estructura del isopreno

En los vegetales se han identificado un gran nmero de terpenos, muchos de los

cuales poseen olores o sabores caractersticos, y son componentes principales de los aceites

esenciales obtenidos de las plantas. As, el limoneno y pineno (monoterpenos) son

componentes principales del aceite del limn y de la trementina, otros bastante conocidos

seran el geraniol, mentol o el alcanfor. Entre los terpenos superiores ms importantes se

encuentra el escualeno y el -caroteno, que junto con otros carotenos, es el responsable del

color amarillo-anaranjado asociado a determinadas membranas celulares (zanahoria,

tomate, etc.) y que tambin es el precursor de la Vitamina A o retinol.

El escualeno (figura 3.12), es un triterpeno que contiene seis unidades de

isopreno y debe su nombre a que est presente en el aceite de hgado de tiburn aunque

tambin puede encontrarse en aceites vegetales de oliva, maz, trigo y arroz. Las

propiedades antioxidantes del escualeno han sido consideradas para el tratamiento contra el

cncer. Al parecer el escualeno puede tener un efecto benfico en la prevencin de

enfermedades cardiovasculares reduciendo los niveles del colesterol y de triacilglicerolesen sangre (Stuchl and Stanislav 2002). Los carotenoides son tetraterpenos que


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funcionan como antioxidantes en la prevencin contra la peroxidacin de lpidos y

cidos nucleicos; la falta de esta vitamina afecta casi a todo los tejidos, especialmente a los

implicados en el ciclo visual (Halsted, 2003).

Los terpenos se sintetizan a partir de metabolitos primarios por dos rutas: la

del cido mevalnico, activa en el citosol, en la que tres molculas de acetil-CoA se

condensan para formar cido mevalnico que reacciona hasta formar isopentenil

difosfato (IPP), o bien la ruta del metileritritol fosfato (MEP) que funciona en

cloroplastos y genera tambin IPP.

Figura 3.12: Estructura molecular del escualeno

El isopentenil bifosfato y su ismero dimetilalil difosfato (DMAPP) son los

precursores activados en la biosntesis de terpenos en reacciones de condensacin

catalizadas por prenil transferasas para dar lugar a pernil bifosfatos como geranil

difosfato (GPP), precursor de monoterpenos, farnesil difosfato (FPP) precursor de

sesquiterpenos y geranilgeranil difosfato (GGPP) precursor de diterpenos (figura 3.13).


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Figura 3.13: Rutas biosintticas de los terpenos


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El grupo de los terpenos incluye hormonas (giberelinas y cido abscsico),

pigmentos carotenoides (carotenos y xantofilas), esteroles (ergosterol, sitosterol,

colesterol), derivados de los esteroles (glicsidos cardiacos), latex y aceites esenciales

(proporcionan el olor y el sabor caracterstico de las plantas). Aunque las citoquininas y

las clorofilas no son terpenos, contienen en su estructura una cadena lateral que es un

terpeno. A la vista de esta variedad de compuestos, es evidente que muchos terpenos

tienen un importante valor fisiolgico y comercial.

Muchos terpenoides son comercialmente interesantes por su uso como aromas

y fragancias en alimentacin y cosmtica, o por su importancia en la calidad de

productos agrcolas. Otros compuestos terpenoides tienen importancia medicinal por sus

propiedades anticarcinognicas, antiulcerosas, antimalariales, antimicrobianas, etc.

Muchas plantas (limn, menta, eucalipto o tomillo) producen mezclas de alcoholes,

aldehdos, cetonas y terpenoides denominadas aceites esenciales, responsables de los

olores y sabores caractersticos de estas plantas, algunos de los cuales actan como

repelentes de insectos o insecticidas.

Los terpenos que se encuentran en los aceites esenciales son generalmente

monoterpenos, como el limoneno y el mentol, principales monoterpenos constituyentes

de los aceites de limn y menta, respectivamente. Por otra parte, la resina de ciertas

conferas contiene monoterpenos que actan como insecticidas, es el caso de los

metabolitos pineno y piretrinas. En la figura 3.14, se representan estructuras

moleculares de distintos terpenos presentes en las plantas.

3.7.2 Compuestos fenlicos

Los biofenoles son un grupo de sustancias qumicas que se encuentran en las

plantas y se caracterizan por la presencia de ms de un grupo fenlico por molcula. Las

investigaciones sugieren que los polifenoles son antioxidantes naturales que incluyen a

los fenoles cidos y flavonoides. En trminos generales, los fenoles cidos se

caracterizan por tener un anillo aromtico central como en el caso del cido cinmico y

otros derivados (Mattila and Kumpulainen, 2002).


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Figura 3.14: Estructura molecular de algunos terpenos presentes en las plantas

Existen muchas familias de polifenoles presentes en los aceites vrgenes,

dentro de los ms citados se encuentran los cidos fenlicos como el cido cafeico, el

cido clorognico, el cido ferulico, el cido cumarico y cido galico (Slavin et al.

(2009), Haiyan et al.2007; Kanu et al. 2007; Milner J.A., 2004); catequinas y

procianidinas o hidroxitirosol y sus derivados presentes en el aceite de oliva virgen En

cunto a los fenlicos complejos, las cantidades mas importantes corresponden a las

formas dialdehdicas del cido elenlico unido a hidroxitirosol o al tirosol (3,4-

DHPEA_EDA y p-HPEA_EDA), oleuropena, ligstrsido, el pinorresinol y el

acetoxipinorresinol, presente en los aceites de oliva (Owen et al., 2000).

Existe una gran variedad de fenoles cidos distribuidos en productos de origen

vegetal con efectos beneficiosos a la salud. Ellos pueden reducir el riesgo deenfermedades cardiovasculares y desarrollo de tumores y cncer (Arts and Hollman,

2005). Los fenoles cidos como los cidos: cumarico, cafeco y ferlico, inhiben la

actividad de agentes mutgenos, estimulan la actividad de la enzima fenolsulfotransferas

implicada en la destoxificacin de compuestos metablicos y poseen actividad

bactericida ((Milner J.A., 2004; Krizkova et al., 2000; Puupponen-Pimi, 2001).

Los biofenoles presentes en los aceite vrgenes, especficamente los contenidosen el aceite de oliva son los co-responsables de la reduccin de riesgo de enfermedades


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cardiovasculares, asociado a la composicin y efecto antioxidante del perfil lipdico, lo

que constituye una fuente de proteccin contra el dao oxidativo.

El dao por el estrs oxidativo es el desequilibrio entre los compuestos

oxidantes y antioxidantes en el organismo. Los compuestos oxidantes, llamados

radicales libres se compensan con los antioxidantes, y por eso tienen un papel

fundamental aquellos que nos proporciona la dieta. Los polifenoles son sustancias de

origen vegetal que estn presentes en el aceite virgen de oliva y otras fuentes de

semillas. Su estructura qumica les confiere extraordinarias caractersticas antioxidantes,

atrapando a los radicales libres. Estos radicales libres son sustancias que tienen un

electrn no apareado que busca el equilibrio atrapando el electrn que le falta de otras

sustancias y as oxidndolas. Si hay ms compuestos oxidantes que antioxidantes (estrs

oxidativo), estos contribuyen al desarrollo de enfermedades como el cncer, la

arteriosclerosis, envejecimiento y proceso neurodegenerativos como la enfermedad del

alzheimer (Valente et al., 2009). La oxidacin de las lipoprotenas de baja densidad

(LDL) o llamado popularmente colesterol malo, es por ejemplo un primer paso en el

desarrollo de arterosclerosis y enfermedades coronarias (Codoceo y Muoz, 1999).

Existen dos rutas bsicas implicadas en la biosntesis de compuestos fenlicos:

la ruta del cido siqumico y la ruta del cido malnico. La ruta del cido malnico es

una fuente importante de fenoles en hongos y bacterias, pero es poco empleada en

plantas superiores. La ruta del cido siqumico es responsable de la biosntesis de la

mayora de los compuestos fenlicos de plantas. A partir de eritrosa-4-P y de cido

fosfoenolpirvico se inicia una secuencia de reacciones que conduce a la sntesis de

cido siqumico y derivados de ste, aminocidos aromticos (fenilalanina, triptfano y

tirosina). La mayora de los compuestos fenlicos derivan de la fenilalanina. Esta ruta

est presente en plantas, hongos y bacterias, pero no en animales. La fenilalanina y el

triptfano se encuentran entre los aminocidos esenciales para los animales que se

incorporan en la dieta. La tirosina no es esencial en el sentido de que los animales

pueden sintetizarla por hidroxilacin de fenilalanina.

La enzima fenilalanina amonio lipasa (PAL) cataliza la formacin de cido

cinmico por eliminacin de una molcula de amonio de la fenilalanina. Esta enzima

est situada en un punto de ramificacin entre el metabolismo primario y secundario porlo que la reaccin que cataliza es una importante etapa reguladora en la formacin de


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muchos compuestos fenlicos. Las reacciones posteriores a la catalizada por PAL son

bsicamente adiciones de ms grupos hidroxilo y otros sustituyentes. Los cidos trans-

cinmico y p-cumrico se metabolizan para formar cido ferlico y cido cafico (figura

3.15) cuya principal funcin es ser precursores de otros derivados ms complejos:

cumarinas, lignina, taninos, flavonoides e isoflavonoides.

Figura 3.15: Estructura qumica de los cidos cafeico y ferlico.

Los cidos cinmico y cumrico, as como sus derivados, son compuestos

fenlicos simples llamados fenilpropanoides por contener un anillo de benceno (C6) y

una cadena lateral de tres carbonos (C3). Las cumarinas son una amplia familia de

lactonas, ms de 1500 identificadas en ms de 800 especies de plantas, que actan como

agentes antimicrobianos y como inhibidores de germinacin.

Entre los compuestos fenlicos tambin se encuentran los derivados del cido

benzoico que tienen un esqueleto formado por fenilpropanoides que han perdido un

fragmento de dos carbonos de la cadena lateral. Ejemplos de estos derivados son la

vainillina y el cido saliclico que acta como regulador del crecimiento vegetal,

implicado en la resistencia de la planta frente a patgenos.

3.7.2.1Flavonoides

Los flavonoides son compuestos fenlicos de la familia de los fitoqumicos,

derivados de los vegetales y con potencial beneficioso sobre la salud, se encuentran

tanto en estado libre como en estado glicosidado, constituyen el grupo ms amplio de

los fenoles naturales. La amplia gama de efectos atribuidos a los flavonoides constituye

la expresin de la funcionalidad de su grupo qumico, incluyendo propiedades redox,

mutagnicas, anticarcinognicas, y citotxicas (Young y col., 2006; Middleton y col,


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2000). Son las sustancias vegetales responsables de los colores: rojos, azules, amarillo y

otros de flores y hojas.

Los flavonoides son metabolitos secundarios de origen biosinttico mixto, son

compuestos de bajo peso molecular que comparten un esqueleto comn de

difenilpiranos (C6-C3-C6), compuesto por dos anillos de fenilos (A y B) ligados a

travs de un anillo C de pirano (heterocclico) (Figura 3.16). El anillo A (meta-

oxigenado) proviene de la ruta de la malonilcoenzima A y el anillo B (orto-oxigenado)

y la cadena C3 proviene de la ruta del cido shikmico. Un trictido se cicliza y se

condensa con una molcula de cido p-cumrico. La enolizacin del ciclo proveniente

de la ruta de la malonilCoA d origen al anillo aromtico A: en las chalconas y

flavanonas; estas a su vez son las precursoras de los dems clases de flavonoides (figura

3.17) (Amarowicz y col. 2009; Schijlen y col., 2004).

Figura 3.16: Estructura bsica de una molcula de flavonoides.

Los flavonoides se sintetizan en las plantas y participan en la fase dependiente

de luz de la fotosntesis, durante la cual catalizan el transporte de electrones. Su

formacin tiene lugar a partir de los aminocidos aromticos fenilalanina y tirosina y

tambin de unidades de acetato. La fenilalanina y la tirosina dan lugar al cido cinmico

y al cido parahidroxicinmico, que al condensarse con unidades de acetato, originan la

estructura cinamol de los flavonoides. Posteriormente se forman los derivados

glicosilados o sulfatados (Matnez-Flores y col, 2002).

La actividad de los flavonoides como antioxidantes depende de las

propiedades redox de sus grupos hidroxifenlicos y de la relacin estructural entre las

diferentes partes de la estructura qumica (Rong y Zeyuan, 2004). Esta estructura bsica

permite una multitud de patrones de sustitucin y variaciones en el anillo C. En funcin

de sus caractersticas estructurales se pueden clasificar en:


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OH

O

O

O

O

O

Chalcona Aurona

Chalcona isomerasa

Flavanona

2-hidroxiisofavona

Enzimas

O

O

O

O

Flavanona

O

O

Flavanona-3-hidroxilasa

OH

O

OH

Flavanona-4-reductasa

Flavanolsintetasa

O

O

OH

Dihidroflavonol

Dihidroflavonol4-reductasa

Flavan-4-ol

O

OH

OH

Flavan-3,4-diol

Leucoantocianidina4-reductasa

O

OH

Flavan-3-ol

O

3-Deoxiantocianidina

Antocianidina sintetasa

O

OH

O

O

Glu

Antocianina-3-O-glucsidoAntocianidina

O

OH

O

OH

Proantocianidina

Figura 3.17: Biosntesis de flavonoides


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Flavanonas y flavonoles: presentan un anillo heterocclico saturado con dos

centros quirales C2 y C3, las de origen vegetal son molculas de configuracin 2S lo

que dispone al anillo B una conformacin ecuatorial. Pueden presentarse como

glicsido (hesperidina y aervanona) y como agliconas (hesperetina y naringenina).

Flavonas: poseen un grupo carbonilo en posicin 4 del anillo C y carecen del

grupo hidroxilo en posicin C3. En este grupo se encuentran la apigenina y la luteolina.

Flavonoles: representada principalmente por la quercetina, el kaemferol y

la rutina, poseen un grupo carbonilo en posicin 4 del anillo C y carecen del grupo

hidroxilo en posicin C3.

Isoflavonoides: Estn distribuidos en pocas familias, principalmente en las

Leguminosas. Estructuralmente se les puede dividir en isoflavonoles e isoflavonas. Las

isoflavonoles son ms abundantes y las ms comunes son: daizena, genistena,

formononetina y biochanina-A. Las isoflavonas son ms escasas que las anteriores y

contienen generalmente una o ms unidades de prenilo.

Antocianinas: Son glicsidos de polihidroxiflavilio, en los cuales la unin

glicosdica est principalmente en C3 unido a un grupo OH, pero adems poseen un

doble enlace entre los carbonos 3 y 4 del anillo C. Constituyen los pigmentos

principales de las flores y hojas.

A los flavonoles y las flavononas se unen a azucares, preferentemente en la

posicin C3 y con menor frecuencia al C7 del anillo A, de forma que estos compuesto

se encuentran comnmente como O-glicsidos, siendo la D-glucosa el residuo azcar

mas frecuente. Otros residuos de azucares son la D-galactosa, la L-ramosa, la L-

arabinosa., as como el cido D-glucurnico. La parte sin azucares de la molcula

flavonoide se llama aglicona. Los glicsidos son mas solubles en agua y menos

reactivos frente a radicales libres que su aglicona o flavonoides respectivo (Martnez-

Flores y col., 2002).


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3.7.3 Pigmentos

Los pigmentos vegetales se pueden clasificar en cuatro grandes grupos, dos

liposolubles: clorofilas y carotenoides, y dos hidrosolubles: las betalanas y losflavonoides. Las Clorofilas son compuestos del tipo tetrapirrol, al mismo grupo

pertenecen las ficocianinas y las ficoeritrinas (pigmentos accesorios en algas azules y

rojas). Constan de cuatro anillos de pirrol unidos por medio de puentes de metilo (--

CH=) lo que constituye una porfirina. El tetrapirrol es el cuerpo bsico de las porfirinas,

dentro de las cuales se incluyen adems de las clorofilas, las hemoglobinas y los

citocromos. La caracterstica cromfora de la clorofila se debe justamente al sistema de

dobles enlaces conjugados generados por la unin de los anillos de pirrol mediante losgrupos metilo. En el centro del sistema de anillos se halla un tomo metlico, para las

clorofilas es el magnesio. Kishimoto y col, (2004), seal que las clorofilas son

consideras compuestos indispensables para la vida, fundamentalmente debido a las

funciones que llevan a cabo en relacin con la fotosntesis (captacin de luz,

fotoproteccin, disipacin de excesos de energa, desactivacin de oxgeno singlete.

La familia de los carotenoides incluye dos tipos distintos de molculas. Un

tipo, los carotenos, se clasifican qumicamente como tetraterpenos. Este tipo de

carotenoides se puede dividir a su vez en provitamnicos (alfa, beta y gamma carotenos)

y los no provitamnicos (licopeno, fitoeno y fitoflueno). El segundo tipo de

carotenoides, las xantfilas, comprende los compuestos qumicos conocidos como

xantfilas u oxicarotenoides, son alcoholes carotenoides y cetocarotenoides. En esta

segunda categora estn incluidas las molculas criptoxantina, lutena, zeaxantina,

cantaxantina, capsantina, equinenona y astaxantina.

Los carotenoides son compuestos con sistema de dobles enlaces conjugados,

estn formados exclusivamente por tomos de carbono ocho unidades isoprenoides

unidas de forma que la secuencia se invierte en el centro de la molcula, es decir la

unidad de dichas unidades es cabeza-cola, excepto en el centro de la molcula donde es

cabeza-cabeza. Debido a ello, los dos grupos metilo centrales de la cadena polienica

estn separadas por seis tomos de carbono mientras que el resto estn separados por

cinco (Melendez-Martnez y col, 2007). En general consisten de una cadena larga de


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hidrocarburo, por esto son compuestos insolubles en agua, pero s en solventes

orgnicos. Se dividen en Carotenos que son hidrocarburos insaturados y en Xantofilas

que son derivados oxigenados de los anteriores. Los carotenos son compuestos

liposolubles fuertemente coloreados (rojos, anaranjados, amarillos) en formato de -

caroteno, -caroteno y -caroteno, presentes en vegetales como, la zanahoria, la

calabaza etc.

Los -carotenos son considerados pro-Vitaminas porque se pueden convertir

en Vitamina A activas. La Vitamina A sirve para varias funciones biolgicas, entre las

que se incluye la participacin en la sntesis de ciertas glico-protenas. Los carotenos

tambin son efectivos antirradicalarios por sus propiedades antioxidantes. El

betacaroteno, al igual que los cientos de antioxidantes que existen en los alimentos,

neutraliza los temidos radicales libres, responsable del envejecimiento. Pero, adems,

posee funciones especficas que lo diferencian del resto: en primer lugar, es pro

vitamina A; es decir, tiene la capacidad de convertirse en vitamina A cuando sta falta

en el organismo; adems, son beneficiosos en la prevencin de ciertos tipos de cncer,

trastornos oculares y vasculares (Russell R, 2002, Trumbo y Ellwood KC, 2006).

Asimismo; las clorofilas y los caratenoides no solo son responsables del color

de hojas, frutas y hortalizas, sino que desempean un papel importante en el

mantenimiento de la calidad de los aceites comestibles, principalmente por su accin en

la desactivacin de los oxgenos singletes durante el mecanismo de la autooxidacin

(Perry y Col. 2005, Psomiadou y col. 2000a).

3.7.4 Componentes voltiles

El flavor y aroma de los aceites vegetales son generados por una serie de

compuestos voltiles que presentan las caractersticas de poseer una masa molecular

relativamente baja, molculas de carcter polar, liposolubles y estar presente en

concentraciones extremadamente baja.

Ciertos compuestos voltiles presentes en el perfil aromtico del aceite de

oliva virgen proceden de la estructura ramificada de aminocidos, como la valina e

isoleucina, generando respectivamente los aldehidos ramificados; 2-metilpropanal, 3-


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metilbutanal y 2- metilbutanal a travs de una serie de transformaciones bioqumicas

para da lugar por medio de enzimas a la formacin de aldehdos, alcoholes y steres de

seis tomos de carbono (C6), adems de diversos compuestos carbonlicos de cinco

tomos de carbono (C5), que son los principales responsables de las notas sensoriales

verdes y frutados del aceite de oliva virgen (Snchez y col, 2000).

En los aceites vrgenes de semillas se han detectado compuestos orgnicos

saturados, insaturados, aromticos e hidrocarburos terpnicos, as como tambin

alcoholes, aldehdos, esteres y teres (Cert y Col. 2000).

El desarrollo de componentes voltiles est favorecido por la actividad

enzimtica y la calidad de la materia prima, por lo que es necesario proceder con

cuidado durante y despus de la cosecha de frutos y semillas oleaginosas. La humedad

de las semillas durante el almacenamiento influyen en gran medida en la calidad del

aceite extrado; semillas con contenidos elevados de humedad favorecen el desarrollo y

crecimiento de microorganismos, lo que produce elevados niveles de cidos grasos

libres y caractersticas organolpticas pobres o desagradables.

Las relaciones existentes entre la concentracin de compuestos voltiles

presente en un aceite vegetal con los atributos sensoriales percibidos en el mismo aceite

fueron introducidos por el COI (Consejo Oleico Internacional) en 1987, incorporndose

posteriormente en el reglamento de la Comunidad Europea (CEE) 2568/91 y CE

640/2008, con el propsito de clasificar los aceites de oliva en funcin de la intensidad

de defectos y atributos positivos en diversas categoras comerciales: virgen extra,

virgen, virgen corriente y virgen lampante. El reglamento especifica en detalle el

procedimiento a seguir en la seleccin y entrenamiento de jueces, las normas y

condiciones necesarias para el ensayo sensorial y la aplicacin de una escala

estructurada de 0 a 5 puntos, no estructurada de 0 a 10 puntos. En las escalas el cero

indica la ausencia total y el 5 10 la percepcin extrema o saturacin del atributo.

El color es una de las caractersticas sensoriales ms importante a considerar

en la mayora de los productos alimenticios; sin embargo la normativa aplicada en el

reglamento CE n 640/2008 para aceite de oliva, no considera ste atributo sensorial.


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3.8 Propiedades organolpticas de aceites vegetales

En los actuales mercados, la bsqueda de la excelencia y la calidad se

convierten en metas fundamentales para los productores de alimentos (Parrilla Corzas,

2002). En la produccin de alimentos cada da se tiene ms en cuenta la satisfaccin del

cliente; as el concepto de calidad ha evolucionado desde ser "una adaptacin a las

especificaciones internas" a "la capacidad de una organizacin de satisfacer las

necesidades, explcitas e implcitas, que el cliente demande" (Ferratto, 2003).

Normalmente, el consumidor tiene gustos muy definidos y asocia

determinados caracteres a la calidad o satisfaccin que produce un alimento, por lo que

espera encontrarlos cuando lo adquiere y consume. La dificultad radica en que losgustos acostumbran ser muy personales, aunque los factores culturales pueden marcar

tendencias. La evaluacin sensorial es el anlisis de los alimentos u otros materiales por

medio de los sentidos. La misma incluye distintas etapas como son la definicin del

problema, la preparacin de las pruebas, la ejecucin de las pruebas y la interpretacin

de los resultados.

Los atributos sensoriales que se perciben en un alimento que son

determinantes de la calidad y preferencia de los consumidores son el color, la

apariencia, textura forma, viscosidad, sensaciones tctiles y kinestsicas, el olor y el

sabor, adems de sensaciones quimioestsicas como una respuesta combinada de la

sensacin cutnea, trmica y de los estmulos dolorosos producidos por determinadas

sustancias qumicas irritantes (Angesroa 2000a).

El conjunto de sensaciones olfativas y gustativas de un alimento,

complementadas por las sensaciones tctiles y kinestsicas percibidas por los receptores

tctiles y olfativos alojados en la boca, recibe la denominacin de flavor (Reineccius

1993). En los aceites vegetales comestible, los compuestos voltiles se han relacionado

principalmente con las notas sensoriales olfativas percibidas tanto por va nasal directa

como por va retronasal, por lo que son los responsables del aroma global que se aprecia

en estos productos.


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En estudios de consumidores y usos de aceites comestibles se desprende que

dos tipos de aceite son usados, el primero es el aceite refinado, que es muy verstil y

con muchas aplicaciones en la cocina debido a su sabor neutro y estabilidad a altas

temperaturas. Al contrario los aceites vrgenes que por sus sabores tpicos y colores

intensos son usados para aderezos de alimentos y ensaladas.Las caractersticas del

flavor estn directamente relacionadas con el valor del aceite para el consumidor y

determinan el xito o fracaso del producto sobre el mercado, por lo que es necesario

evaluar las cualidades sensoriales de aceites vrgenes (Brhl y Matthus, 2008).

La intensidad de los atributos sensoriales positivos (frutado, amargo y picante)

y negativos (atrojado/borras, moho-humedad, avinado-avinagrado, cido-agrio y otros)

en distintos aceites de oliva virgen, han sido objeto de estudios en numerosas

investigaciones.

En estudios de anlisis sensorial para aceites vrgenes de semillas de girasol;

Rab y Matthus (2008); evaluaron descriptores en atributos tpicos y atpicos como

determinantes de la calidad organolptica del aceite, asimismo Brhl y Matthus (2008),

en la evaluacin sensorial del aceite virgen de colza; seala como atributos tiles para

caracterizar sensorialmente el aceite: aroma que recuerda a la semilla, a nueces, a

madera, sabores astringente, amargos y picantes y otros atributos que describen notas

sensoriales desagradables como rancio, moho, atrojado y borras, los cuales son

determinantes de la calidad y aceptabilidad del aceite por parte de los consumidores.

La definicin de descriptores en la caracterizacin sensorial de un aceite

virgen de semillas es de suma importancia para la uniformidad, reproducibilidad y

confiabilidad de los resultados. Una de las principales metas perseguidas por el anlisis

sensorial de alimentos es el desarrollo de una metodologa, idealmente objetiva, para la

determinacin de parmetros organolpticos en los alimentos. Hasta la fecha, y pese a

numerosos intentos, el hombre no ha conseguido crear un instrumento que sustituya al

anlisis sensorial. Dicho instrumento debera englobar todos los mtodos analticos

encaminados a evaluar el aspecto exterior, el sabor y el aroma de nuestros alimentos.

En este sentido, se han desarrollado las narices y lenguas electrnicas basndose en una

combinacin muy potente de sensores sensibles y un software sofisticado. Operando deuna manera anloga ha como lo haran los humanos para percibir los sabores y olores,

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