1.  Gorduras e óleos

1.1.        Triglicéridos

Os óleos e gorduras são substâncias insolúveis em água (hidrofóbicas), de origem animal ou vegetal, formados predominantemente por ésteres de triacilgliceróis, produtos resultantes da esterificação entre o glicerol e ácidos graxos. Os triacilgliceróis, também chamados triglicéridos, são substâncias nas quais os três grupos hidroxila de glicerol são esterificados com ácidos graxos. Se os três componentes ácidos graxos de um triacilglicerol forem os mesmos, a substância é chamada triacilglicerol simples. Triacilgliceróis misturados, por outro lado, contêm dois ou três componentes de ácidos graxos diferentes e são mais comuns que os triacilgliceróis simples. Nem todas as moléculas de triacilglicerol de uma única fonte são necessariamente idênticas; substâncias como banha e azeite, por exemplo, são misturas de diferentes triacilgliceróis.

Os triacilgliceróis sólidos ou semi-sólidos a temperatura ambiente são chamados gorduras. As gorduras são normalmente obtidas de animais e em geral compostas de triacilgliceróis com ácidos graxos saturados ou ácidos graxos com apenas uma ligação dupla.

Os triacilgliceróis líquidos são chamados óleos. De modo geral, os óleos são obtidos dos produtos vegetais, como, milho, feijão-soja, olivas e amendoins.

1.2.       Estruturas de Gorduras e Óleos

Os óleos e gorduras são substâncias insolúveis em água de origem animal ou vegetal, formados predominantemente por ésteres de triacilgliceróis, produtos resultantes da esterificação entre o glicerol e ácidos graxos.

As cadeias saturadas dos ácidos graxos se empacotam melhor fazendo com que os triacilgliceróis apresentem pontos de fusão relativamente altos, o que os leva a se apresentarem sólidos a temperatura ambiente.

Os compostos de triacilgliceróis com ácidos graxos insaturados, que não podem se empacotar firmemente, apresentam pontos de fusão relativamente baixos que os levam a ser líquidos a temperatura ambiente.

Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos de cadeia longa, livres ou esterificados, constituindo os óleos e gorduras.

Quando saturados possuem apenas ligações simples entre os carbonos. Já os ácidos graxos insaturados, contêm uma ou mais ligações duplas no seu esqueleto carbónico.

As ligações duplas presentes nos ácidos graxos insaturados podem e sempre são separadas por um grupo metileno, ou seja, nunca são conjugadas.

Dentre algumas características dos ácidos graxos mais comuns em plantas e animais podem se destacar:

• §  Número par de átomos de carbono.
• §  Duplas ligações não conjugadas (isoladas).
• §  Isomeria cis.
• §  Cadeias não substituídas.

Existem mais de 800 ácidos graxos encontrados em lípidos naturais, porém só alguns estão presentes em quantidades e frequência considerável.

1.3.     Propriedades Físicas e Químicas dos Óleos e Gorduras

a) Ponto de fusão e consistência

Os lípidos destinados ao consumo têm baixo ponto de fusão oscilando entre 30ºC a 42ºC, quando o ponto de fusão é mais alto, como no caso dos sebos (acima de 42ºC), os lípidos tornam-se inaceitáveis e inadequados para o consumo humano.

São os ácidos graxos presentes nos óleos que condicionam suas diferentes características. O ponto de fusão depende fundamentalmente de:

• §  Tamanho da cadeia do ácido graxo: Os saturados de cadeia curta (até 8 átomos de carbono) têm consistência líquida, enquanto os saturados com cadeias longas (mais de 8 átomos de carbono) têm consistência sólida.
• §  Grau de saturação dos ácidos graxos: O ponto de fusão dos ácidos graxos de cadeia longa varia com o grau de saturação dessa cadeia: 1) Os saturados são sólidos à temperatura ambiente, a existência de duplas ligações abaixa o ponto de fusão com tendência à consistência líquida, por exemplo, o ponto de fusão do ácido estereático é de 70ºC, mas basta a introdução de uma dupla ligação, molécula do oléico, para que o ponto de fusão baixe para 14ºC.
• §  Isomeria: A presença de duplas ligações na cadeia carbónica possibilita a existência de isómeros cis e trans. O aumento da quantidade de isómeros trans tende a um aumento do ponto de fusão. A figura 1 mostra a molécula do ácido linoléico natural activo, cis-cis. Os ácidos linoléicos inactivos (cis-trans e trans-trans), não naturais, além do ponto de fusão mais elevado tem propriedades biológicas diferentes dos isómeros cis-cis, não servem para satisfazer às necessidades de ácidos graxos essenciais, e, inclusive, têm-lhes sido atribuídas propriedades anti-metabólicas.

b) Calor específico

O conhecimento dos calores específicos das gorduras é bastante útil para obter-se o adequado comportamento das mesmas durante os distintos processos tecnológicos. Apesar dos calores específicos serem similares para os triglicéridos no seu estado físico original, podem aumentar em função da insaturação dos ácidos graxos, tanto no estado líquido como no estado sólido da gordura.

É importante assinalar que os valores de calor específico das gorduras líquidas são o dobro dos das gorduras sólidas e também que as formas a apresentam um valor superior ao das b. Tudo isso está directamente relacionado com a maior mobilidade das moléculas nos distintos estados das gorduras.

c) Viscosidade

A viscosidade aumenta com o comprimento das cadeias dos ácidos graxos dos triglicéridos e diminui quando aumenta a insaturação, é portanto função das dimensões da molécula e de sua orientação ou seja aumenta com a hidrogenação.

d) Peso específico

É a relação que existe entre o peso de um volume qualquer de gordura e o peso de um igual volume de água destilada, a uma temperatura padrão. As gorduras possuem peso específico menor que a unidade, razão porque são ditas mais leves que água, a variação deste índice, entre as gorduras, é pequena, porém é interessante saber que o peso específico dos ácidos graxos decresce com o aumento do número de átomos de carbono e cresce com a insaturação. O peso específico varia de 0,910 a 0,970.

e) Índice de refracção

É a relação que existe entre a velocidade da luz no ar e no meio constituído pela substância em exame. Mais precisamente, é a relação que existe entre o seno do ângulo de incidência e o seno do ângulo de refracção. O índice de refracção varia na razão inversa da temperatura e cresce com a insaturação dos ácidos graxos. O índice de refracção das gorduras aumenta com o aumento do comprimento da cadeia e também com a insaturação e por ele se correlaciona com o índice de iodo que permite conhecer o grau de insaturação das moléculas. A determinação deste índice tem grande utilidade no controlo dos processos de hidrogenação.

f) Título

O título é uma expressão da dureza da gordura e é um critério que permite distinguir do ponto de vista comercial, os sebos das gorduras. As gorduras animais de origens diversas, cujo título seja 40 ou superior são denominadas de sebos, enquanto aquelas que possuem um valor inferior a este recebem o nome de gorduras. Para obter este dado, se saponifica a gordura, para libertar os ácidos graxos, posteriormente estes são resfriados lentamente, enquanto se controla a temperatura da mistura, em um determinado momento ocorre um ligeiro aumento da temperatura, devido a cristalização. A temperatura alcançada durante esta cristalização recebe o nome de título.

g) Prova do frio

É o tempo necessário para provocar o turvamento do óleo, contido em um recipiente submerso em um banho de gelo. O valor mínimo aceitável para um óleo destinado a saladas é de 5,5 horas. Ao contrário, um óleo destinado a preparação de maionese deve superar esta prova, já que uma cristalização do mesmo provocaria a rotura da emulsão quando o produto fosse armazenado sob refrigeração.

h) Polimorfismo

Os triglicéridos que possuem uma grande proporção de ácidos graxos não saturados apresentam pontos de fusão mais baixos. Daí resulta que a maioria dos óleos vegetais são líquidos a temperatura ambiente. Os glicéridos podem existir em várias formas cristalinas. A característica cristalina e o comportamento na fusão das gorduras não depende somente da sua composição em ácidos graxos, mas também da distribuição dos mesmos nas moléculas dos triglicéridos. Um exemplo, pode-se preparar uma mistura de vários óleos e gorduras e obter-se a mesma composição em ácidos graxos que a manteiga de coco, porém a consistência e comportamento de fusão desta mistura serão diferentes daqueles do produto natural.

i) Transesterificação

É a troca controlada de ácidos graxos entre as distintas moléculas de um triglicérido, para obter um produto com novas propriedades físicas. É o processo básico na elaboração de gorduras “feitas sob medida”, como um substituto de imitação da manteiga de cacau, por exemplo.

É um processo industrial de endurecimento de óleos sem o inconveniente de formar isómero e diminuir seu valor nutritivo. A transesterificação possibilita a diminuição do ponto de fusão de gorduras. O processo consiste na reacção mútua entre os grupamentos ésteres mediante troca dos seus grupos acila. A transesterificação pode ser intermolecular ou intramolecular.

O processo é catalisado por metais alcalinos (Na ou K) suas ligas, seus hidróxidos ou seus alcoolatos. Dependendo da temperatura do processo, em torno de 200ºC ou entre 20 a 40ºC apenas, obtém-se, no primeiro caso, gorduras homogéneas com uma distribuição estatística dos grupos acila entre as moléculas glicerídicas e, no segundo caso, gorduras heterogéneas pela separação contínua dos glicéridos mais saturados mediante cristalização.          

O mecanismo da catálise alcalina não está completamente elucidado. A transesterificação modifica também, a forma dos cristais das gorduras, isto é, produz triglicéridos com propriedades de cristalização diferentes e com isto melhora a plasticidade desta gordura. A banha, por exemplo, submetida a transesterificação fornece um produto de estrutura cristalina mais densa e com propriedades panificadoras melhoradas. A transesterificação de misturas de matérias gordurosas, uma de alto ponto de fusão e outra de baixo ponto de fusão, mais insaturada ou de índice de saponificação mais alto fornece gorduras de ponto de fusão médio, próprias para o fabrico de margarinas ou outros tipos de gorduras elaboradas. Desta maneira, permite aproveitar matérias-primas tais como sebos, que por sua pouca digestibilidade normalmente não podem ser empregadas para fins alimentícios.

j) Hidrogenação

Através do processo de hidrogenação, os óleos podem ser transformados em gorduras de consistência e plasticidades desejadas, sendo desta forma de suma importância para a indústria de margarinas e de outros tipos de gorduras elaboradas com a finalidade de serem utilizadas para panificação ou fabricação de biscoitos.