Fabricación y purificación de aceite

La elaboración de aceite es una actividad de larga tradición. Los aceites se usan en muchos aspectos como la nutrición, la cosmética, la medicina y los combustibles.
El aceite se extrae de semillas oleaginosas, como semillas de girasol o habas de soja, o frutos oleaginosos, como las olivas.
Existen dos procesos para la recolección de aceite: la molturación y la extracción, aunque en la mayoría de las ocasiones ambos procesos se combinan para obtener el máximo rendimiento.

Proceso de elaboración de aceite:

- Lavado y descascaración de la semilla (para extracción del aceite).
- Calentar los frutos o semillas a una temperatura de 38 ºC. Remover para evitar socarrarlos. El contenido del aceite se diluye y facilita la extracción.
- Proceso de prensado: se elabora la pasta de la que saldrá el aceite mediante la molturación y trituración.
- Liberar el aceite de la pasta mediante el movimiento rotativo del prensado.
- Mediante un disolvente, normalmente hexano, se libera el aceite restante y se extraen los contenidos liposoluble útiles de la semilla.
- Refinado o purificación del aceite; se extraen del aceite las sustancias sólidas o sabores no deseados a temperaturas inferiores a 200 ºC, de esta forma se incrementa la durabilidad y calidad del aceite. Los ingredientes útiles, como ácidos grasos no saturados o vitamina E, no se eliminan durante el refinado.

Algunos aceites no son comestibles hasta que se han refinado, como el aceite de soja.

El refinamiento en aceites mediante presión en frío está prohibido según las directivas europeas.
Este método utiliza un prensado ligero que no proporciona gran cantidad de pasta. Estos aceites solo se lavan, se secan, se filtran y se remueven ligeramente. Este proceso no separa los residuos que se desprenden del fruto y van a parar al aceite. Es especialmente importante la selección del fruto para evitar riesgos para la salud.

El aceite no refinado se conoce como “aceite virgen”.

¿Que son grasas y aceites en términos químicos?

Las grasas y los aceites grasos (lípidos) son sustancias no solubles en agua de consistencia líquida o sólida.
Aceites: grasas que mantienen su estado líquido por debajo de los 20 °C.

Triglicéridos

Misma estructura para todas las grasas, ya sean de origen animal, vegetal, líquidas o sólidas.
La mólecula de la grasa consiste en un glicerol (alcohol) y tres ácidos grasos (cadenas de hidrocarbonos) unidos a la molécula del glicérido. Esta unión se conoce como triglicérido. El “tri” representa los tres ácidos grasos, el “glicérido” la mólecula de glicerol a la que se unen.
Las grasas naturales también se conocen como triglicéridos mixtos, puesto que disponen de diferentes ácidos grasos unidos al glicerol.

Ácidos grasos

Ácidos grasos: cadenas de átomos de carbono (C) a los que se unen átomos de hidrógeno (H).
Ácidos grasos naturales: cadenas de átomos de carbono C-C.

Se clasifican según:
- la longitud de su cadena (corta, media o larga),
- grado de saturación (saturados o insaturados) y
- la posición de los dobles enlaces.

Ácidos grasos saturados:
Si el número máximo de átomos de hidrógeno que pueden contener las cadenas de carbono estan unidos a dichas cadenas, estas se describen como“saturadas”.
Los ácidos grasos saturados son muy estables. Se almacenan durante grandes periodos y aguantan temperaturas muy elevadas.
Un ácido graso saturado muy común es el ácido esteárico con 18 átomos de carbono.
Las grasas con un número elevado de ácidos grasos saturados son sólidas a temperatura ambiente.
Debido a su reactividad inerte, las grasas con un elevado contenido en ácidos grasos saturados son las idoneas para la elaboración de frituras.

Acidos grasos insaturados

Se clasifican en ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados:

Ácidos grasos monoinsaturados:
- 2 átomos de hidrógeno menos.
- Los dos brazos libres se unen y forman un segundo enlace conocido como "doble enlace", entre dos átomos de carbono.

El ácido graso monoinsaturado más común es el ácido oleico. Es un derivado del ácido esteárico y también está formado por 18 átomos de carbono.

Ácidos grasos poliinsaturados:
- Varios átomos de hidrógeno menos.
- Mayor número de dobles enlaces implican ácidos grasos más insaturados y reactivos.

Un ácido graso poliinsaturado es el ácido linoleico con 18 átomos de carbono y dos enlaces dobles.

Los aceites vegetales como el aceite de girasol son ricos en ácidos grasos insaturados.
Las grasas que se componen mayoritariamente de ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados se fusionan a temperatura inferior que las grasas con un número elevado de ácidos grasos saturados, es decir, su estado es líquido a temperatura ambiente.

Cuanto más larga y más enlaces dobles tenga la cadena, menor será la temperatura a la que la grasa se fusiona.
Las grasas con una elevada proporción de ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados no son adecuadas para la elaboración de frituras puesto que son mas propensas a envejecer que los ácidos grasos saturados.

Desde el punto de vista de la salud, sin embargo, es recomendable el uso de grasas con la máxima proporción posible de ácidos grasos insaturados.
Las grasas de cocinar actuales tienen una elevada proporción de los ácidos grasos beneficiosos y se han modificado de tal manera que se mantienen estables a elevadas temperaturas.

Acidos grasos trans

Se tratan de ácidos grasos insaturados donde sus enlaces dobles tienen una estructura especial denominada froma trans, en oposición a forma cis.
En un ácido graso cis, los dos átomos de hidrógeno están en el mismo lado (lado superior) y en un ácido graso trans, los dos átomos de hidrógeno están opuestos el uno con el otro.

Se encuentran principalmente en las grasas nutricionales de origen animal.
En las grasas vegetales, los ácidos grasos trans se producen principalmente en el proceso intermedio de endurecimiento. En las grasas conocidas como parcialmente endurecidas, la proporción de ácidos grasos trans es considerablemente más alta que en las grasas totalmente endurecidas.
Los ácidos grasos trans y ácidos grasos saturados incrementan el nivel de colesterol en la sangre y por tanto el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares.
En cambio, los ácidos grasos cis reducen el nivel de colesterol y por tanto tienen un efecto positivo en la salud.

Durante la elaboración de frituras, los ácidos grasos mencionados se separan del glicerol radical como resultado de varias reacciones, y, junto a los ácidos grasos libres monoglicéridos y diglicéridos, los polímero triglicéridos o productos de degradación oxidativa como aldehídos o cetonas, son algunas de las sustancias producidas. Estas se agrupan bajo la denominación de Componentes Polares Totales, TPM como abreviatura, y se usan como un indicador para medir el grado de descomposición de las grasas.

Proceso de la fritura

La fritura se trata de un proceso de deshidratación. El agua y las sustancias solubles en agua se extraen del producto frito y se transfieren a la grasa. Al mismo tiempo, el producto absorbe la grasa circundante.
Si el producto a freir se situa en grasa caliente, el agua de la superficie se evapora y el agua del interior se traslada hacia la superficie para compensar dicha pérdida. Ya que el agua liberada no se traspasa inmedatamente desde la superfície hidrofílica del alimento a la grasa hidrofóbica, se forma una delgada capa de vapor entre la grasa y el producto frito.
Esta capa estabiliza la superficie del alimento, queda protegida de la absorción de la grasa hasta que se evapora el agua. Al mismo tiempo, esta capa de vapor evita que el alimento se queme mucho. Protegida por el vapor, se forma una capa con un gran número de poros y cavidades en la superficie del alimento frito. Una vez se ha evaporado la mayoría del agua, el alimento absorbe la grasa al interior de dichos poros y cavidades y se cuece el interior.

Se produce la "reacción Maillard" a causa de que el frío presente en la superficie disminuye y provoca el aumento la temperatura
Los constituyentes proteínicos (amino ácidos) reaccionan con el azucar presente causando el oscurecimiento. Esto le da al alimento un aroma agradable.
La reacción de Maillard, también conocida como 'Pardeamiento no enzimático', es la responsable de muchos de los colores y sabores existentes en todos los alimentos.

Ciclo de vida de las grasas durante la fritura

Desde que se añade grasa nueva hasta que se desecha la usada, las grasas de cocinar están expuestas constantemente a reacciones químicas.

Se dividen en cinco fases:

- Primera fase: La primera fase se inicia con el aceite de cocinar nuevo, sin usar. Esta grasa aún no se ha calentado ni ha tomado contacto con alimento alguno para freir. Por lo tanto, en esta fase, todavía no hay aromas de fritura o componentes polares. Estos no se producen hasta que envejece el aceite o grasa. El agua se evapora lentamente y se mantiene en la superficie del alimento frito durante mucho tiempo. Este se cocina demasiado y se vuelve pastoso y sin color.

- Segunda fase: aumenta la proporción de compuestos polares. La descomposición producida por el contacto de la grasa calentada con el oxígeno ocasiona un determinado número de estrías que son las responsables de la mayoría de los típicos y agradables aromas de fritos. Los sabores y texturas típicamente asociados con estos fritos son los que hacen que las grasas estén en el grado óptimo para la fritura.

- Tercera fase: se extrae el volúmen idoneo de agua y como resultado se produce la reacción Maillard. La grasa toma contacto con el alimento durante el tiempo necesario para que este se fría adecuadamente y proporcione el gusto deseado.

- Cuarta fase: la calidad de la fritura desciende de repente en contra del punto óptimo produciendo estrías como consecuencia del deterioro de la grasa, lo que supone también el deterioro de la fritura. A medida que el deterioro se hace más evidente, el color de la grasa se oscurece y el sabor se vuelve más rancio y ácido. Durante esta fase, la grasa que absorbe el alimento se incrementa como resultado de la extracción excesiva de agua debido a la elevada proporción de componentes polares. Contra más rápido se evapora el agua, más contacto hay entre la grasa y la fritura, incrementándose así el volumen de grasa que absorbe el alimento frito.

- Quinta fase: la grasa no es apta para la cocción y se debería desechar y sustituir por otra nueva.

Reacciones de las grasas

Básicamente se dan tres reacciones:

Oxidación

La oxidación es la responsable del envejecimiento de la grasa debido al contacto con el oxígeno del aire.
Esto ya sucede antes de que la grasa se caliente. Para cada incremento en 10ºC de temperatura, se dobla el grado de oxidación. Aparte de la temperatura, la luz con sus rayos ultravioletas crea unas condiciones favorables para acelerar la oxidación.
Las grasas son sustancias orgánicas que se oxídan, de hecho contra más dobles enlaces contienen los ácidos grasos más fácilmente se oxidan. El aceite virgen tiene una duración de seis meses a temperatura ambiente debido a su elevado número de ácidos grasos insaturados. La oxidación también produce monoglicéridos y diglicéridos.
Durante el proceso de fritura, el agua de la fritura se evapora y se forma una costra que impide que la grasa penetre demasiado en el alimento. Después de cierto tiempo, la mayoría del agua se ha evaporado y se detiene el proceso de enfriado en la costra. Se inicia el proceso deseado de oscurecimiento del alimento frito como resultado de la elevada temperatura.
A medida que se incrementa la proporción de componentes polares, el agua se evapora de la grasa con mayor facilidad y rapidez. La formación de la costra se ralentiza en proporción a la evaporación, pero al mismo tiempo el oscurecimiento se acelera a medida que la capa externa del alimento no se enfría de manera tan efectiva. En el caso de grasas con una elevada proporción de componentes polares, una mayor cantidad de grasa puede penetrar en el producto debido a la evaporación más rápida.

Polimerización

Se trata de una reacción química de los ácidos grasos insaturados presentes en el aceite de cocinar. Reaccionan para formar primero dímeros (dos moléculas grasas conectadas) y luego polímero (múltiples moléculas conectadas) triglicéridos. Esta reacción se debe a la influencia del calor, de metales pesados (Cu, Fe) o de la luz y mediante la rotura del enlace múltiple.
El aceite se vuelve más viscoso y, por lo tanto, es más difícil que se evapore el agua del aceite, y al igual que sucede con el aceite nuevo, el calor no accede al alimento de forma adecuada, no se produce la reacción de oscurecimiento y el alimento se apelmaza y se seca.
Al mismo tiempo, el aceite tiende a pegarse al alimento cuando se saca de la freidora, lo que supone un gasto mayor de aceite cuando este esta usado que cuando es nuevo.
Después de la polimerización, se reduce la cantidad de sustancias volátiles en la superficie de la grasa. Por lo tanto, las grasas más usadas forman menos humos.
Aparte del cambio de color, las grasas de cocinar con una elevada proporción de polímeros se caracterizan por la formación de una fina capa de espuma.

Hidrólisis

La hidrólisis inicialmente esta provocada por la adquisición de agua del producto que se fríe y sustentada posteriormente por ciertos productos como los rebozados.
La permeabilidad de agua pueda tener efectos beneficiosos en las grasas.
El contenido en agua, al evaporarse a traves de las grasas de cocinar, suelta monoglicéridos, diglicéridos y ácidos grasos libres.
Si se añaden compuestos de los rebozados del producto que se frie a los aceites de cocinar, se crea una bruma de los ácidos grasos. Esto en hidrólisis se conoce como “saponificación”. Un ingrediente de los rebozados es el sodio. Si el rebozado reacciona con el ácido graso, se forman pequeñas cantidades de lo que se conoce como cuajada.