Chi non ha notato che il proprio olio, se conservato male, va in irrancidimento? Ma da cosa è composto? Ebbene il 99% dell’olio è costituito da trigliceridi.
I triglicerdi, la frazione dei lipidi più comune, sono costituiti da acidi grassi (catene idrocarburiche più o meno lunghe, sature o insature, con un gruppo carbossilico) e glicerolo (un tri-alcool), legati con legame estero.
Una comune differenza fra acidi grassi saturi e insaturi sta non solo nella presenza o meno del legame Carbonio-Carbonio, ma anche dalle caratteristiche chimico-fisiche che ne derivano: i saturi (butirrico, stearico, capronico, caprilico, ecc) sono solidi a temperatura ambiente e possiamo perciò trovarli in burro e altri prodotti solidi; mentre gli insaturi (fra i quali ci sono l’acido oleico, l’arachidonico, gli omega 3 e 6), sono liquidi a temperature ambiente.
I fenomeni di modificazione dei grassi dovuti prevalentemente alle metodologie di conservazione e di trattamento (idrogenazione e rettifica), possono portare a tre problematiche :
- Aspetti nutrizionali;
- Aspetti organolettici;
- Conservazione delle caratteristiche del prodotto.
Queste problematiche possono compromettere la composizione dell’alimento, le condizioni di conservazione e quelle di processo. Generalmente le sostanze grasse reagiscono con se stesse e con l’ambiente (ricco di Ossigeno che innesca fenomeni ossidativi coadiuvato dalla radiazione UV che eccita gli elettroni dei carboni del doppio legame e dalle alte temperature).
- Attività enzimatica- microbica (beta ossidazione),
- Idrolisi (irrancidimento ossidativo di natura chimica o chetonico di origine microbico- enzimatica),
- Ossidazione.
Idrolisi ed inacidimento
Tale processo è a carico degli enzimi come la Lipasi in presenza di acqua, che porta alla liberazione di acidi grassi dal trigliceride. Il processo è frequente in alimenti grassi contenenti acqua come il burro o la margherita, conferendo al prodotto odori e sapori sgradevoli.
Irrancidimento chetonico
A questo processo vanno incontro gli acidi grassi già idrolizzati, l’irrancidimento è dovuto ad enzimi di origine microbica (in particolare lieviti come il Penicillium glacum). In genere si tratta di un processo voluto per la produzione di determinati formaggi (Gorgonzola o Roquefort) che traggono da tale modifica le proprie caratteristiche organolettiche e sensoriali.
L’ossidazione
Le sostanze grasse si ossidano prima o poi, c’è solo bisogno di tempo. Dopo un certo tempo le sostanze grasse si ossidano, sviluppando cattivi odori e alimenti contenenti sostanze grasse, una volta riscaldati, si ossidano più rapidamente.
Origine enzimatica:
- Lipossigenasi
- Lipopro-ossidasi
Origine chimica:
- Autossidazione
- Reazioni radicaliche
Irrancidimento ossidativo
E’ il più importante fenomeno alterativo a carico degli acidi grassi. Questo si sviluppa in presenza di luce (radiazione UV), metalli (Fe, Mn, Cu, Co) e Ossigeno che funge da attivatore della reazione. Solitamente procede secondo lo schema di una reazione radicalica. Le reazioni di tipo radicalico, sono dovute ad azioni di molecole instabili, in quanto presentano dei doppietti elettronici di non legame spaiati, dette radicali liberi, che agendo su un’altra molecola riescono a “rubarle” alcuni elettroni, completando così l’ottetto, ma innescando una vera e propria reazione a catena, che porta alla formazione di altri radicali, a meno che non vi siano molecole capaci di arrestare tali processi. Queste molecole sono dette antiossidanti (di natura enzimatica, chimica, vitaminica, ecc).
L’ossigeno, nel suo stato fondamentale, può essere considerato un radicale libero, poichè possiede 2 elettroni spaiati, a spin paralleli. In seguito ad esposizione a raggi UV (UVA 320-400 nm) e alla presenza di agenti sensibilizzanti si forma l’ossigeno singoletto, ma in due stati: uno in cui i 2 e- spaiati sono a spin antiparallelo, e un’altra nella quale gli elettroni non sono spaiati.
I prodotti delle reazioni di ossidazione dei Lipidi sono distinti in Prodotti primari (generati dalla reazione diretta fra O2 e lipidi, sono Perossidi ed Idroperossidi) e Prodotti secondari (generati dalla demolizione degli idroperossidi, sono Polimeri e molecole volatili come aldeidi, chetoni, esteri, acidi). I composti carbonilici, reagendo con le proteine, in presenza di acqua, possono portare alla Reazione di Maillard.
Le reazioni citate, sono caratterizzate da tre fasi: induzione, propagazione e terminazione.
Induzione
L’induzione avviene quando vi è una scissione omolitica che porta ad un distacco di un idrogeno, da un catena idrocarburica di un acido grasso. Questo porta alla generazione di un radicale alchilico molto reattivo, che reagendo con l’ossigeno da un Idroperossi (ROO*). Questo successivamente darà origine ad un Idroperossido (R-OOH) ed un radicale che continuerà a reagire.
Propagazione
Con la propagazione si ha un’ossidazione dei lipidi insaturi (dotati di uno o più doppi legami) che porta alla formazione di altri perossidi. La reazione è un’autossidazione ed è facilitata dall’azione diretta di ossigeno singoletto sui doppi legami.
In questa fase, si possono distinguere due sottofasi, dette rispettivamente monomolecolare e bimolecolare. Si tratta di due passaggi in cui la reazione di ossidazione porta alla formazione di un solo radicale (monomolecolare), mentre dalla reazione di due idroperossidi porta alla formazione di due radicali distinti (e acqua) che agiranno a loro volta come radicali nei confronti di acidi grassi (bimolecolare).
Questa fase di promozione è legata alla concentrazione sempre crescente di radicali liberi che, dapprima, provengono dalla radicalizzazione dell’acido grasso, mentre successivamente provengono dall’interazione radicalica di idroperossidi di per sé neutri. Dalla demolizione dei prodotti primari si otterranno dei prodotti, detti secondari , quali aldeidi, chetoni, acidi, ecc, responsabili dell’odore sgradevole.
Terminazione
Con la presente fase si ottengono dei prodotti neutri e si ha dopo la collisione fra i vari radicali. È importante sottolineare che l’ossidazione degli acidi grassi non avviene solo in presenza di alte temperature (oltre i 60° C per gli Acidi grassi Saturi), ma anche a basse temperature (anche sugli 0°C per gli Acidi grassi Insaturi).
Delle molecole possono però aiutarci a preservare i grassi dall’azione ossidante dei radicali liberi, e queste molecole sono appunto chiamate antiossidanti. Uno fra i più comuni è la Vitamina E, una Vitamina liposolubile, ed esiste in quattro forme: Tocoferolo: l’α-tocoferolo, β-tocoferolo, γ-tocoferolo, δ-tocoferolo ecc.
La più attiva fra queste è l’αTococferolo. Essa presenta una notevole capacità antiossidante, grazie all’anello aromatico che è in grado di donare un H al radicale, divenendo essa stessa un radicale, ma riuscendo a stabilizzare quest’ultimo delocalizzandolo per effetto del fenomeno della risonanza.
BIBLIOGRAFIA
Chimica degli alimenti, Vannucchi, 2005
Foto di Steve Buissinne da Pixabay
About The Author
