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Lezione 7: Lipidi
Gli altri saperli bene, con anche codici identificativi. Ci focalizzeremo sulle applicazioni alimentari dei lipidi. Hanno importanza anche nel campo della biologia e della cosmetica, oltre a quello alimentare.
Le proprietà dei lipidi nell'alimento sono legate alla manifestazione macroscopica di texture; infatti essi definiscono il profilo aromatico di un prodotto, il suo gusto, l'aroma, ma anche caratteristiche come la friabilità, morbidezza della struttura, cremosità, succosità, tenerezza.
Ripassare da soli la struttura e composizione dei lipidi. Dal punto di vista tecnologico, è importante differenziare tra lipidi saturi, insaturi e polinsaturi, come forme cis e trans dei doppi legami.
Benché i lipidi saturi in forma trans abbiano un'immagine negativa per la salute cardiovascolare, dal punto di vista tecnologico queste sostanze hanno delle funzionalità, proprietà di texture e palatabilità molto importanti e di difficile sostituzione.
la loro qualità e stabilità possono essere influenzate da impurità e sostanze indesiderate presenti nel processo di estrazione. La raffinazione dell'olio comporta la rimozione di queste impurità attraverso processi come la degommatura, la neutralizzazione, la decolorazione e la deodorazione. I trigliceridi sono importanti per il nostro organismo in quanto rappresentano una fonte di energia concentrata. Durante la digestione, i trigliceridi vengono scomposti in acidi grassi e glicerolo, che vengono poi assorbiti dall'intestino e utilizzati come fonte di energia o immagazzinati come riserva di grasso. La presenza di trigliceridi nel sangue può essere influenzata da diversi fattori, come la dieta, l'attività fisica e la predisposizione genetica. Livelli elevati di trigliceridi nel sangue possono essere associati a un aumento del rischio di malattie cardiovascolari. Per mantenere i livelli di trigliceridi sotto controllo, è importante seguire una dieta equilibrata, limitare l'assunzione di grassi saturi e zuccheri semplici, praticare regolarmente attività fisica e, se necessario, assumere farmaci prescritti dal medico. In conclusione, la reattività dei trigliceridi è influenzata da diverse reazioni chimiche e il loro stato fisico può variare da solido a liquido. I trigliceridi sono importanti per l'apporto energetico e la loro presenza nel sangue può essere controllata attraverso uno stile di vita sano.Le proprietà simili agli acidi grassi saturi dei shortening sono le seguenti:
- Sono impiegati nella produzione di prodotti da forno
- Sono grassi solidi a temperatura ambiente
- In natura abbiamo lo strutto, oppure possono essere ottenuti a partire da oli tramite idrogenazione
- Sono una forma solida di sostanza grassa, quindi non è presente acqua
La margarina è un'emulsione di oli e grassi (da fonti vegetali e animali) con latte scremato (fermentato e acidificato, con aggiunta di sali, acido citrico e acido lattico). Per ottenerla si parte da semi oleaginosi sui quali si attua un'estrazione ad alte pressioni e temperature dell'olio; poi segue la raffinazione; viene poi mescolato con un catalizzatore che accelererà l'idrogenazione; poi avviene l'idrogenazione con immissione di gas Idrogeno ad alte temperature e alte pressioni; poi abbiamo tutti gli step di rimozione dei componenti indesiderati (decolorazione, deodorazione..); poi abbiamo un'aggiunta di
componenti aromatiche, di vitamine; packaging edistribuzione. Questo importante ruolo dei lipidi si sviluppa a livello della microstruttura, quindi lesostanze lipidiche possono strutturarsi a livelli non visibili ad occhio nudo, ed infunzione del loro stato in emulsione conferiscono al prodotto proprietà percepite alivello macroscopico. Ci sono 4 funzioni principali:- Areazione: capacità di intrappolare e trattenere aria all'interno dei prodotti, importante in sistemi come prodotti da forno, e questo obiettivo è ottenuto da un'azione combinata di sostanze lipidiche con zuccheri (creaming).
- Plasticità: conferire spalmabilità a materiali ricchi in grasso, che nasce dalla plasticità della componente lipidica.
- Emulsificazione: evitano la separazione di fase all'interno di una dispersione con due liquidi immiscibili, quindi proprietà di emulsificante.
- Shortening: modifica la strutturazione del glutine, rendendolo
più strutturato inunità più piccole e ridotte in peso molecolare (azione di shortening),tipica deiprodotti da forno.
Ci sono delle soluzioni alternative ai lipidi, utilizzando molecole simili oppureimpiegando componenti totalmente diverse come proteine e carboidrati.
Plasticità
Capacità ad essere spalmati e formati; alcune sostanze lipidiche sono piùspalmabili di altre, e la preparazione di grassi plastici a partire da oli liquidi haassunto una grande importanza e di differenziazione tra un produttore all’altro.
I grassi plastici vengono progettati a partire da miscele di oli e grassi cristallini infase solida.
La plasticità può variare in funzione della temperatura, ossia può permanere laplasticità in base alla formulazione di sostanze lipidiche che utilizzo, poichèognuna ha un proprio punto di fusione.
Shortening è la capacità di una componente lipidica di accorciare le catenepolimeriche glutiniche,
quindi è un effetto strutturale che avviene in prodotti che contengono glutine. Questa capacità conferisce alla miscela e al prodotto finale delle caratteristiche peculiari a livello di palatabilità e di texture. 32 Il grasso va a coprire e proteggere le particelle di farina e impedisce al glutine di svilupparsi in una conformazione completa. Ci sono dei fattori che influenzano lo shortening, e dipendono dalla temperatura di fusione dei singoli grassi, dal loro grado di instaurazione e dalla lunghezza della catena di acidi grassi. Le tipiche sostanze utilizzate hanno diverse attitudini di shortening; il burro e la margarina hanno un potenziale minore del lardo o degli oli con 100% di grasso. Come le proprietà macroscopiche dipendono dall'organizzazione gerarchica della struttura: La componente cristallina nel grasso solido è molto studiata, descrivibile fino a livelli nanometrici; è importante come la struttura cristallina si sviluppa in.Una sostanza lipidica solida ha un ruolo tecnologico nella struttura della sostanza grassa. La plasticità di questa sostanza viene descritta da un indice preciso che indica la morbidezza del materiale grasso solido o il range di temperatura a cui la componente solida rimane solida. Questa plasticità è definita dal rapporto tra il volume della fase solida cristallina e il volume totale di olio presente. Questo indice viene misurato con il parametro "solid fat index", che esprime il rapporto in massa tra componenti solide e liquide in una sostanza lipidica. La temperatura di fusione di una sostanza lipidica dipende dalla cristallinità della sostanza stessa. Il punto di fusione è un parametro importante da considerare quando si sceglie una sostanza grassa rispetto a un'altra e dipende dal "solid fat index".
degli acidi grassi che hanno un punto di fusione più alto. Questo perché gli acidi grassi a catena lunga si impaccano meglio, rendendo il punto di fusione più alto rispetto agli acidi grassi a catena corta. Inoltre, gli acidi grassi saturi hanno un punto di fusione più alto rispetto agli insaturi e gli isomeri trans hanno un punto di fusione maggiore dei cis, a causa di un impiccamento maggiore della catena di acidi grassi. L'idrogenazione aumenta i punti di fusione. La temperatura di fusione può essere misurata con degli strumenti ed è definita come la temperatura alla quale il "solid fat index" va a 0. La plasticità dei grassi è valutata per una temperatura di fusione media, poiché è una miscela di trigliceridi e ogni trigliceride ha una temperatura di fusione diversa. In particolare, gli shortening (grassi in assenza di acqua) sono formulati per soddisfare un range di temperatura il più ampio possibile e sono composti da componenti degli acidi grassi che hanno un punto di fusione più alto.trigliceridiche tale per cui rimanga solido anche ad alte temperature diutilizzo.Dopo la raffinazione ci sono possibilità di intervenire sull’olio raffinato permodificarne il suo stato di contenuto di grassi solidi, la sua plasticità e perselezionare le forme cristalline di interesse tecnologico maggiore.C’è la possibilità di avere una risposta tecnologica diversa da forme cristallinediverse che si possono formare a parità di forma chimica del cristallo.I possibili processi fatti sugli oli edibili sono la winterizzazione, ossia unraffreddamento che porta alla precipitazione dei cristalli di grasso, ottenendo unaparte solida per via fisica. Poi c’è la plasticizzazione, che è un’azione che si fa 33modificando il grasso per successivo riscaldamento e raffreddamento, facendolofondere e poi lasciarlo risolidificare. Poi c’è il temperaggio, che prevede dimantenere la componente lipidica a basse temperature,
con brevi riscaldamenti seguiti da raffreddamenti, che comporta la formazione di forme cristalline diverse, quindi possiamo gestire il temperaggio per ottenere le forme cristalline desiderate della componente solida dei lipidi.Cristallizzazione è una modifica fisica importante che vale per i grassi, ma anche per gli zuccheri. Dai nuclei di cristallizzazione si formano i cristalli (nanostruttura), poi si ha un'aggregazione dei cristalli di ghiaccio (microstruttura) fino a formare dei veri e propri network, che saranno inclusi nel materiale lipidico finale, passando alla macrostruttura.
Ci sono grandi attenzioni per quanto riguarda il polimorfismo, ossia la forma dei cristalli a parità di componenti chimiche in gioco. A livello macroscopico ci sono le proprietà valutate che ci quantificano la percezione sensoriale.
La cristallizzazione è un processo naturale o indotto di formazione di cristalli partendo o da delle soluzioni o da un
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