Funzioni, classificazione e caratteristiche dei grassi

Ultimo aggiornamento : 25 marzo 2014

La recensione di EUFIC Facts on Fats fornisce al lettore un’ampia, anche se facile da capire, panoramica dei vari aspetti relativi ai grassi che consumiamo attraverso le nostre diete. Per rendere queste informazioni più facili da digerire, la recensione è divisa in due parti; la prima, l’articolo corrente, spiega le basi dei grassi alimentari. Chiarisce quali sono i grassi alimentari, come i grassi differiscono da una prospettiva molecolare, quali ruoli svolgono nel corpo umano (brevemente) e l’importanza dei grassi nella tecnologia alimentare. La seconda parte è una revisione della letteratura scientifica sui grassi alimentari e sulla salute. Spiega i più recenti progressi nella scienza della nutrizione sul consumo di grassi alimentari e in che modo questo influisce sulla salute. Esso copre anche le raccomandazioni dietetiche di organismi autorevoli internazionali e dei diversi Stati membri, e i livelli di consumo attuali in tutta Europa.

Cosa sono i grassi alimentari?

I grassi alimentari sono molecole naturali che fanno parte della nostra dieta. Appartengono a un gruppo più ampio di composti chiamati lipidi che includono anche cere, steroli (ad esempio colesterolo) e vitamine liposolubili. Tuttavia, questa distinzione non è sempre chiara e talvolta il termine grassi include anche altri lipidi, come il colesterolo.

Le molecole di grassi alimentari provengono da piante e animali. Nelle piante, si trovano in semi (ad esempio colza, semi di cotone, girasole, arachidi, mais e soia), frutta (ad esempio oliva, frutti di palma e avocado) e noci (ad esempio noci e mandorle). Fonti comuni di grassi animali sono carne, pesce (oleoso) (ad esempio salmone, sgombro), uova e latte. Sia vegetali, o, come spesso chiamati, grassi vegetali, e grassi animali possono essere consumati in modo naturale, ma anche indirettamente, per esempio in pasticceria e salse, dove vengono utilizzati per migliorare la consistenza e il gusto. Il latte produce molti prodotti grassi animali popolari, come formaggio, burro e panna. Oltre al latte, il grasso animale viene estratto principalmente da grassi di tessuto fusi ottenuti da animali da allevamento.

I grassi alimentari, insieme ai carboidrati e alle proteine, sono la principale fonte di energia nella dieta e hanno una serie di altre importanti funzioni biologiche. Oltre ad essere componenti strutturali di cellule e membrane nel nostro corpo (ad esempio il nostro cervello è costituito principalmente da grassi), sono portatori di vitamine liposolubili dalla nostra dieta. I metaboliti grassi sono coinvolti in processi come lo sviluppo neurale e le reazioni infiammatorie. Una volta immagazzinato, il grasso corporeo fornisce energia quando il corpo richiede, ammortizza e protegge gli organi vitali e aiuta a isolare il corpo.

Il colesterolo lipidico, presente in prodotti come formaggio, uova, carne e crostacei, è essenziale per la fluidità e la permeabilità delle membrane delle cellule del corpo. È anche il precursore della vitamina D, di alcuni ormoni e dei sali biliari, che aumentano l’assorbimento dei grassi nell’intestino.

L’importanza dei grassi alimentari e del colesterolo per la salute umana è ulteriormente spiegata nella seconda parte delle funzioni dei grassi nel corpo.

Zoomando sulla struttura molecolare, come vengono costruiti i grassi alimentari?

Comprendere la chimica di base dei grassi aiuterà a capire il ruolo che i grassi svolgono nella nostra salute e nella tecnologia alimentare. Oltre il 90% dei grassi alimentari sono sotto forma di trigliceridi, che consistono in una spina dorsale di glicerolo con acidi grassi esterificati su ciascuno dei tre gruppi idrossilici della molecola di glicerolo.

Struttura di un trigliceride e acidi grassi saturi, monoinsaturi e polinsaturi

Figura 1. Struttura di un trigliceride e acidi grassi saturi, monoinsaturi e polinsaturi.

Acidi grassi

Gli acidi grassi hanno una spina dorsale fatta di atomi di carbonio. Variano nel numero di atomi di carbonio e nel numero di doppi legami tra di loro. Ad esempio, l’acido butirrico (C4:0), l’acido palmitico (C16:0) e l’acido arachidico (C20:0) contengono rispettivamente 4, 16 o 20 atomi di carbonio nella loro catena. Gli acidi grassi a catena corta (SCFA) sono acidi grassi con un massimo di 5 atomi di carbonio, gli acidi grassi a catena media (MCFA) hanno da 6 a 12, gli acidi grassi a catena lunga (LCFA) da 13 a 21 e gli acidi grassi a catena molto lunga (VLCFA) sono acidi grassi con più di 22 atomi di carbonio. La maggior parte degli acidi grassi naturali, sia nella dieta che nel corpo, contiene 16-18 atomi di carbonio. L’allegato 1 fornisce un elenco degli acidi grassi più comuni, il loro numero di atomi di carbonio, il numero e la posizione dei doppi legami e in quali prodotti si possono trovare questi acidi grassi.

Gli acidi grassi sono classificati in base alla presenza e al numero di doppi legami nella loro catena di carbonio. Gli acidi grassi saturi (SFA) non contengono doppi legami, gli acidi grassi monoinsaturi (MUFA) ne contengono uno e gli acidi grassi polinsaturi (PUFA) contengono più di un doppio legame.

Sia la lunghezza che la saturazione degli acidi grassi influenzano la disposizione della membrana nelle cellule del nostro corpo e quindi la sua fluidità. Gli acidi grassi a catena più corta e quelli con maggiore insaturazione sono meno rigidi e meno viscosi, rendendo le membrane più flessibili. Questo influenza una serie di importanti funzioni biologiche (vedi Le funzioni dei grassi nel corpo).

Classificazione degli acidi grassi insaturi (cis e trans)

Gli acidi grassi insaturi possono anche essere classificati come ” cis “(forma piegata) o” trans ” (forma diritta), a seconda che l’idrogeno sia legato sullo stesso o sul lato opposto della molecola. La maggior parte degli acidi grassi insaturi presenti in natura si trovano in forma cis. Gli acidi grassi trans (TFA) possono essere suddivisi in due gruppi: TFA artificiale (industriale) e TFA naturale (ruminante). I TFA industriali sono prodotti dall’uomo e possono essere trovati in prodotti contenenti oli/grassi vegetali che hanno subito un processo di indurimento noto come idrogenazione parziale (questo sarà ulteriormente spiegato nella sezione 4). Piccole quantità di TFA possono anche essere generate durante la deodorizzazione di oli/grassi vegetali, la fase finale nella raffinazione di olio/grassi commestibili. Esiste una gamma di isomeri TFA (varietà) e sono strutturalmente diversi nella posizione del doppio legame lungo la molecola di acido grasso. Sia i ruminanti che i TFA industriali contengono gli stessi isomeri, con una gamma più ampia di strutture in TFA industriale, ma in proporzioni diverse. Il consumo di TFA è legato a effetti negativi sulla salute1, che è ulteriormente spiegato in EUFIC Le funzioni dei grassi nel corpo.

Struttura del grasso trans

Figura 2. Struttura di grassi trans

Classificazione dei PUFA (acidi grassi omega)

PUFA può essere ulteriormente classificati in tre principali famiglie secondo la posizione del primo doppio legame a partire dal metil-end (lato opposto della molecola di glicerina) della catena di acidi grassi:

  • Omega-3 (n-3) gli acidi grassi sono il primo doppio legame al terzo atomo di carbonio e comprendono principalmente acido alfa-linolenico (ALA) e derivati dell’acido eicosapentaenoico (EPA) e acido docosaesaenoico (DHA).
  • Gli acidi grassi Omega-6 (o n-6) hanno il primo doppio legame al sesto atomo di carbonio e includono principalmente acido linoleico (LA) e il suo derivato acido arachidonico (AA).
  • Gli acidi grassi Omega-9 (o n-9) hanno il primo doppio legame al nono atomo di carbonio e includono principalmente acido oleico.

Struttura di un acido grasso omega-3 e omega-6

Figura 3. Struttura di un acido grasso omega-3 e omega-6.

Terminologia degli acidi grassi

Oltre al loro nome formale, gli acidi grassi sono spesso rappresentati da un nome numerico abbreviato in base alla lunghezza (numero di atomi di carbonio), al numero di doppi legami e alla classe omega a cui appartengono (vedi allegato 1). Esempi di nomenclatura sono; Acido linoleico (LA), che è anche indicato come C18:2 n-6, indicando che ha 18 atomi di carbonio, 2 doppi legami e appartiene alla famiglia degli acidi grassi omega-6. L’acido alfa linolenico (ALA), o C18:3 n-3, ha 18 atomi di carbonio, 3 doppi legami e appartiene alla famiglia degli acidi grassi omega-3.

Sono importanti nella formazione delle membrane cellulari e sono coinvolti in molti processi fisiologici come la coagulazione del sangue, la guarigione delle ferite e l’infiammazione. Sebbene il corpo sia in grado di convertire LA e ALA nelle versioni a catena lunga – acido arachidonico (AA), acido eicosapentaenoico (EPA) e in misura minore acido docosaesaenoico (DHA), questa conversione sembra limitata.2 Per questo motivo potremmo anche aver bisogno di fonti dirette di questi particolari acidi grassi a catena lunga nella nostra dieta. La fonte più ricca di EPA e DHA è il pesce azzurro, tra cui acciughe, salmone, tonno e sgombro. Una fonte per AA è l’arachide (olio).

Che ruolo giocano i grassi nella tecnologia alimentare?

I grassi possono rendere un alimento più piacevole migliorando la sua consistenza e la sensazione in bocca, il suo aspetto e portando sapori liposolubili. I grassi hanno anche caratteristiche fisiche che sono importanti nella produzione e nella cottura degli alimenti. Questa sezione affronta questi aspetti food-tecnologici e discuterà alcune delle questioni relative alla riformulazione degli alimenti. Ad esempio la sostituzione del TFA come strategia per ridurre l’assunzione di questi acidi grassi (vedi anche Le funzioni dei grassi nel corpo).3 La sostituzione può essere una sfida poiché spesso è necessario un grasso solido per mantenere la funzionalità, il gusto e la durata di un prodotto.4

Applicazioni

I grassi sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni e hanno molte proprietà funzionali che contribuiscono a un prodotto finale (vedi Tabella 1).

Tabella 1. Funzionalità dei grassi nei prodotti alimentari.

Funzione
Descrizione
Aerazione
Prodotti come torte o mousse bisogno di aria incorporata nella miscela in modo da dare un risorto texture. Questo di solito si ottiene intrappolando bolle d’aria in una miscela di grassi e zuccheri per formare una schiuma stabile.
Rivestimento (per texture friabile)
Una texture friabile che si trova in alcuni pasticcini e biscotti si ottiene ricoprendo (accorciando) le particelle di farina per impedire loro di assorbire acqua.
Flakiness
I grassi aiutano a separare gli strati di glutine e amido formati nell’impasto quando si preparano pasta sfoglia o sfoglia o biscotti. Il grasso si scioglie durante la cottura, lasciando piccole sacche d’aria, mentre il liquido produce vapore che evapora e fa salire gli strati.
Ritenzione di umidità
I grassi aiutano a mantenere il contenuto di umidità di un prodotto e quindi ad aumentarne la durata.
Vetri
I grassi conferiscono un aspetto lucido al cibo, ad esempio quando vengono versati su verdure calde e aggiungono lucentezza alle salse.
Plasticità
I grassi solidi non si sciolgono immediatamente ma si ammorbidiscono in un intervallo di temperature. I grassi possono essere elaborati per riorganizzare gli acidi grassi e alterare il loro punto di fusione. Questa tecnologia è stata utilizzata per produrre creme spalmabili e formaggi che si diffondono direttamente dal frigorifero.
Trasferimento di calore
Nella frittura profonda, il cibo è completamente circondato dal grasso di frittura che funge da mezzo di trasferimento di calore efficiente.

Grassi di riscaldamento

L’idoneità di un grasso per la produzione alimentare dipende dalle sue proprietà fisiche, come la temperatura di fusione e la stabilità termica. I grassi sono costituiti da una combinazione di diversi acidi grassi, ma generalmente predomina un tipo, che determina le caratteristiche fisiche. I grassi che contengono un’alta percentuale di SFA, come burro o strutto, sono solidi a temperatura ambiente e hanno una temperatura di fusione relativamente elevata. La maggior parte degli oli vegetali, che contengono livelli più elevati di MUFA o PUFA, sono solitamente liquidi a temperatura ambiente.

Più alto è il livello di insaturazione degli acidi grassi più instabili sono; Gli oli ricchi di MUFA, come l’olio d’oliva o l’olio di arachidi, sono più stabili e possono essere riutilizzati in misura maggiore rispetto agli oli ricchi di PUFA come l’olio di mais o l’olio di soia. Quando si friggono alimenti, è importante non surriscaldare l’olio e cambiarlo frequentemente. L’esposizione all’aria e all’umidità influenzerà la qualità dell’olio dalla formazione di acidi grassi liberi o dalla loro degradazione. La luce solare può abbattere la vitamina E e gli acidi grassi n-3 negli oli vegetali.5

Tecnologie per modificare gli oli vegetali

Gli oli vegetali si ottengono lavando e schiacciando semi, frutta o noci e utilizzando il calore per separare l’olio. L’olio viene quindi raffinato per rimuovere qualsiasi gusto, odore o colore indesiderato. Tuttavia, alcuni oli come le varietà di olio d’oliva (vergine/extra vergine), olio di noci e olio di vinaccioli vengono pressati direttamente dal seme o dalla frutta senza ulteriori raffinazioni. Quest’ultimo è una piccola frazione della quantità totale di oli vegetali prodotti. La composizione degli acidi grassi varia ampiamente tra i diversi oli vegetali e i processi tecnici, come l’idrogenazione e l’interesterificazione, vengono utilizzati per ottenere le caratteristiche preferite. Questi processi sono stati discussi dal punto di vista della salute umana e sono discussi di seguito. Altre soluzioni tecniche per modificare le proprietà dell’olio includono la miscelazione e il frazionamento. L’allevamento convenzionale dei semi o l’ingegneria genetica sono esempi di soluzioni biologiche per produrre oli nuovi o “migliorati” con una migliore composizione di acidi grassi.7

Idrogenazione

L’idrogenazione è un processo che converte gli oli vegetali liquidi, a seconda del livello di idrogenazione (dall’idrogenazione parziale a quella completa) in grassi semi-solidi o solidi per renderli adatti agli scopi di produzione alimentare. Gli oli vegetali idrogenati sono solitamente più economici del grasso animale con le stesse proprietà fisiche, sono più stabili al calore e hanno una maggiore durata. Il processo di idrogenazione comporta l’aggiunta diretta di un atomo di idrogeno ai doppi legami nelle catene di acidi grassi dei trigliceridi (vedi sezione 3) e quindi la molecola diventa più “satura” e quindi il grasso più solido man mano che i doppi legami scompaiono. L’idrogenazione parziale riduce la maggior parte, ma non tutti, dei doppi legami e modifica le proprietà dell’olio senza aumentare in larga misura il contenuto di SFA. Il livello di saturazione degli acidi grassi può essere controllato, in modo che una gamma di consistenze, con l’aumento della viscosità e temperatura di fusione, può essere realizzato.5 Tuttavia, l’idrogenazione parziale provoca una parte degli isomeri cis degli acidi grassi insaturi da convertire in isomeri trans. L’idrogenazione completa, d’altra parte, non provoca TFA, poiché tutte le molecole di acidi grassi sono state saturate. Pertanto, l’olio che non ha subito il processo di idrogenazione completo contiene TFA, che è stato collegato a effetti negativi sulla salute (vedi Fatti sui grassi – Grassi alimentari e salute). Per questo motivo l’industria alimentare sta riformulando i propri prodotti riducendo l’uso di grassi parzialmente idrogenati.8

Interesterificazione (o riarrangiamento degli acidi grassi)

I grassi possono essere interesterificati, in alternativa al processo di idrogenazione, senza la formazione di TFA. In questo processo chimico, le catene di acidi grassi vengono riorganizzate all’interno o tra le molecole di trigliceridi, creando nuovi trigliceridi. SFA nella maggior parte dei grassi vegetali si trovano nelle posizioni esterne della molecola di trigliceridi (le posizioni sn-1 e sn-3). L’interesterificazione porta alla generazione di grassi con una percentuale più elevata di SFA nella posizione sn-2 (centrale), simile a quella dei grassi animali come il lardo. Il processo viene effettuato miscelando diversi oli (ad esempio un liquido e un olio completamente idrogenato). Con l’aiuto di catalizzatori chimici o enzimi, gli acidi grassi vengono ridistribuiti, senza modificare le molecole di acidi grassi reali. I trigliceridi appena formati alterano le proprietà del grasso come durezza, plasticità e resistenza al calore.

Sostituzione dei grassi trans (riformulazione)

Dal punto di vista sanitario, il TFA ottenuto da oli vegetali parzialmente idrogenati dovrebbe preferibilmente essere sostituito da oli vegetali ricchi di MUFA e PUFA (invece di grassi animali e oli ricchi di SFA).4 Uno dei modi potrebbe essere la sostituzione del TFA con oli nuovi o “trait-enhanced”. Questi oli, prodotti da semi con una nuova composizione di acidi grassi, hanno un alto contenuto di acidi grassi insaturi. Possono sostituire i grassi trans mantenendo la qualità del prodotto alimentare. Tuttavia, le limitate forniture di mercato di questi oli sostitutivi possono costituire un collo di bottiglia.7 Inoltre, per alcune applicazioni, sono necessari grassi solidi a temperatura ambiente e la sostituzione del TFA deve essere compensata in una certa misura da SFA, per non compromettere la qualità del prodotto. A tal fine, i sostituti più utilizzati sono oli vegetali completamente idrogenati con acido stearico interesterificato (spiegato sopra) e olio di palma, entrambi ad alto contenuto di SFA.

Olio di palma

Come qualsiasi olio vegetale come olio di colza o olio di girasole, l’olio di palma non contiene praticamente TFA (massimo 2% su base grassa) e contiene circa 50% SFA, che lo rende naturalmente solido a temperatura ambiente. Queste proprietà consentono una vasta gamma di applicazioni ed è stato ampiamente utilizzato per sostituire gli oli vegetali parzialmente idrogenati. Dal punto di vista nutrizionale, come per tutti i grassi saturi, è consigliabile moderarne l’assunzione.

L’olio di palma è diventato un argomento di dibattito a causa delle preoccupazioni ambientali e sociali legate alla sua produzione. La tavola rotonda sull’olio di palma sostenibile (RSPO) rilascia quindi una certificazione, un sigillo di approvazione, se l’olio di palma è stato prodotto senza indebiti danni all’ambiente o alla società e se il prodotto è tracciabile attraverso la catena di approvvigionamento.9

Sommario

I grassi alimentari sono una parte importante della nostra dieta, fornendo circa il 20-35% del nostro fabbisogno energetico giornaliero. Oltre all’energia, sono indispensabili per una serie di importanti funzioni biologiche, tra cui la crescita e lo sviluppo. Questa prima parte dell’EUFIC review Facts on Fats-the Basics, spiega quali sono effettivamente i grassi alimentari, dove possono essere trovati, qual è la loro struttura molecolare e quali proprietà tecnologiche hanno per migliorare il gusto, la consistenza e l’aspetto degli alimenti. La seconda parte della revisione, Le funzioni dei grassi nel corpo, affronta il consumo di grassi alimentari e il modo in cui si riferisce alla salute umana.

Per ulteriori informazioni, consulta la nostra infografica sui grassi alimentari che è disponibile per il download, la stampa e la condivisione.

Allegato 1. List of most common fatty acids

Common name
Symbol (*)
Typical dietary source
Saturated fatty acids
Butyric
C4:0
Butterfat
Caprylic
C8:0
Palm kernel oil
Capric
C10:0
Coconut oil
Lauric
C12:0
Coconut oil
Myristic
C14:0
Butterfat, coconut oil
Palmitic
C16:0
Most fats and oils
Stearic
C18:0
Most fats and oils
Arachidic
C20:0
Lard, peanut oil
Monounsaturated fatty acids
Palmitoleic
C16:1 n-7
Most fats and oils
Oleic
C18:1 n-9 (cis)
Most fats and oils
Elaidic
C18:1 n-9 (trans)
Hydrogenated vegetable oils, butterfat, beef fat
PUFA
Linoleic
C18:2 n-6 (all cis)
Most vegetable oils
Alpha-linolenic
C18:3 n-3 (all cis)
Soybean oil, canola/rapeseed oil
Gamma-linolenic
C18:3 n-6
Blackcurrant seed oil, borage oil, evening primrose oil
Arachidonic
C20:4 n-6 (all cis)
Pork fat, poultry fat
Eicosapentaenoic
C20:5 n-3 (all cis)
Fish oils
Docosahexaenoic
C22:6 n-3 (tutti cis)
l’olio di Pesce

(*) La figura, dopo i due punti indica il numero di atomi di carbonio degli acidi grassi molecola contiene, e la figura dopo i due punti indica il numero totale di doppi legami. La designazione di n – (omega) dà la posizione del primo doppio legame che conta dall’estremità metile della molecola dell’acido grasso.

  1. Brouwer I, Vaga un& Katan M (2013). Acidi grassi trans e salute cardiovascolare: ricerca completata? European Journal of Clinical Nutrition 67(5): 1-7.
  2. Brenna T, Salem N, Sinclair A, et al. (2009). supplementazione di acido α-linolenico e conversione in PUFA a catena lunga n-3 negli esseri umani.
  3. Commissione delle Comunità Europee (2007). Libro bianco su Una strategia per l’Europa in materia di nutrizione, sovrappeso e obesità. Bruxelles, Belgio.
  4. Hayes K & il gruppo di esperti (2010). Tavola rotonda degli esperti di acidi grassi: dichiarazioni chiave sugli acidi grassi. Journal of American College of Nutrition 29 (Suppl 3): S285-S288.
  5. Foster R, Williamson C & Lunn J (2009). Oli culinari e loro effetti salutari. Londra, Regno Unito: British Nutrition Foundation. Documenti informativi.
  6. EUFIC (2014). Come scegliere il tuo olio culinario. EUFIC Cibo oggi.
  7. Skeaff C (2009). Fattibilità di raccomandare alcuni grassi sostitutivi o alternativi. European Journal of Clinical Nutrition 63 (Suppl 2): S34-S49.
  8. CE DG SANCO. Estratto dalla piattaforma UE per la dieta, l’attività fisica e la salute: Banca dati sugli impegni (sito web visitato il 22 agosto 2013).
  9. Tavola rotonda sull’olio di palma sostenibile (RSOP) (2013). Scheda informativa per i consumatori: perché l’olio di palma è importante nella vita di tutti i giorni. Kuala Lumpur, Malesia.

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