La recensione di EUFIC Facts on Fats offre al lettore una panoramica ampia, sebbene di facile comprensione, dei vari aspetti relativi ai grassi che consumiamo attraverso la nostra dieta. Per rendere queste informazioni più facilmente digeribili, la rassegna è divisa in due parti; il primo, l'articolo in corso, spiega le basi dei grassi alimentari. Chiarisce cosa sono i grassi alimentari, in che modo i grassi differiscono dal punto di vista molecolare, quali ruoli svolgono nel corpo umano (in breve) e l'importanza dei grassi nella tecnologia alimentare. La seconda parte è una rassegna della letteratura scientifica sui grassi alimentari e la salute. Spiega i più recenti progressi della scienza della nutrizione sul consumo di grassi alimentari e come questo influisca sulla salute. Copre anche le raccomandazioni dietetiche di organismi internazionali autorevoli e dei diversi Stati membri e gli attuali livelli di consumo in tutta Europa.
1. Cosa sono i grassi alimentari?
I grassi alimentari sono molecole presenti in natura che fanno parte della nostra dieta. Appartengono a un gruppo più ampio di composti chiamati lipidi che includono anche cere, steroli (es. 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 nei semi (ad es. colza, semi di cotone, girasole, arachidi, mais e soia), nella frutta (ad es. oliva, frutto di palma e avocado) e nelle noci (ad es. noci e mandorle). Fonti comuni di grasso animale sono carne, pesce (grasso) (ad esempio salmone, sgombro), uova e latte. Sia i grassi vegetali, o, come spesso vengono chiamati, vegetali, sia i grassi animali possono essere consumati così come si presentano naturalmente, ma anche indirettamente, ad esempio in pasticceria e salse, dove vengono utilizzati per migliorare consistenza e gusto. Il latte produce molti prodotti grassi animali popolari, come formaggio, burro e panna. Oltre al latte, il grasso animale viene estratto principalmente dai tessuti grassi 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 delle cellule e delle membrane del nostro corpo (ad es. il nostro cervello è costituito principalmente da grassi), sono portatori di vitamine liposolubili della nostra dieta. I metaboliti grassi sono coinvolti in processi come lo sviluppo neurale e le reazioni infiammatorie. Quando viene immagazzinato, il grasso corporeo fornisce energia quando il corpo lo 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 migliorano l'assorbimento dei grassi nell'intestino.
L'importanza dei grassi alimentari e del colesterolo per la salute umana è ulteriormente spiegata nella seconda parte di Le funzioni dei grassi nel corpo .
2. 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.
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) ne 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 presenti in natura, 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 le posizioni 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. Saturato gli acidi grassi (SFA) non contengono doppi legami, monoinsaturi gli acidi grassi (MUFA) ne contengono uno e polinsaturi gli acidi grassi (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. Ciò 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 " (modulo piegato) 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 cis modulo. Trans gli acidi grassi (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 essere generate anche durante la deodorizzazione di oli/grassi vegetali, la fase finale della raffinazione di oli/grassi commestibili. Esiste una gamma di isomeri (varietà) del TFA che 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 nei TFA industriali, ma in proporzioni diverse. Il consumo di TFA è legato agli effetti negativi sulla salute, che è ulteriormente spiegato in Le funzioni dei grassi nel corpo di EUFIC .
Figura 2. Struttura del grasso trans
Classificazione dei PUFA (acidi grassi omega)
I PUFA possono essere ulteriormente classificati in tre famiglie principali in base alla posizione del primo doppio legame a partire dall'estremità metilica (il lato opposto della molecola di glicerolo) della catena degli acidi grassi:
- Omega-3 (o n-3) gli acidi grassi hanno il primo doppio legame al terzo atomo di carbonio e comprendono principalmente acido alfa linolenico (ALA) e suoi derivati acido eicosapentaenoico (EPA) e acido docosaesaenoico (DHA).
- Omega-6 (o n-6) gli acidi grassi hanno il primo doppio legame al sesto atomo di carbonio e comprendono principalmente l'acido linoleico (LA) e il suo derivato acido arachidonico (AA).
- Omega-9 (o n-9) gli acidi grassi hanno il primo doppio legame al nono atomo di carbonio e includono principalmente acido oleico.
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), noto anche come C18:2 n-6, a indicare 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. 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 grasso, tra cui acciughe, salmone, tonno e sgombro. Una fonte di AA è l'arachide (olio).
3. Che ruolo giocano i grassi nella tecnologia alimentare?
I grassi possono rendere un alimento più gradevole esaltandone la consistenza e la sensazione in bocca, l'aspetto e veicolando aromi liposolubili. I grassi hanno anche caratteristiche fisiche importanti nella produzione e nella cottura degli alimenti. Questa sezione affronta questi aspetti tecnologici alimentari 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 nell'organismo ). La sostituzione può essere una sfida poiché spesso è necessario un grasso solido per mantenere la funzionalità, il gusto e la durata di conservazione di un prodotto.
Applicazioni
I grassi sono utilizzati in un'ampia 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.
Riscaldare i grassi
L'idoneità di un grasso alla 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 ne 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 alta. La maggior parte degli oli vegetali, che contengono livelli più elevati di MUFA o PUFA, sono generalmente liquidi a temperatura ambiente.
Quanto più alto è il livello di insaturazione degli acidi grassi tanto più sono instabili; 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 di soia. Quando si friggono i cibi, è importante non surriscaldare l'olio e cambiarlo frequentemente. L'esposizione all'aria e all'umidità influirà sulla qualità dell'olio mediante la formazione di acidi grassi liberi o la loro degradazione. La luce solare può abbattere la vitamina E e gli acidi grassi n-3 negli oli vegetali.
Tecnologie per modificare gli oli vegetali
Gli oli vegetali si ottengono lavando e schiacciando i semi, i frutti o le noci e usando il calore per separare l'olio. L'olio viene quindi raffinato per rimuovere qualsiasi sapore, odore o colore indesiderato. Tuttavia, alcuni oli come le varietà di olio d'oliva (vergine/extra vergine), l'olio di noci e l'olio di semi d'uva vengono spremuti direttamente dal seme o dal frutto senza ulteriore raffinamento. Quest'ultimo è una piccola frazione della quantità totale di oli vegetali prodotti. La composizione dell'acido grasso varia ampiamente tra i diversi oli vegetali e vengono utilizzati processi tecnici, come l'idrogenazione e l'interesterificazione, per ottenere le caratteristiche preferite. Questi processi sono stati dibattuti 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 di semi convenzionale o l'ingegneria genetica sono esempi di soluzioni biologiche per produrre oli nuovi o "potenziati dai tratti" con una migliore composizione di acidi grassi.
Idrogenazione
L'idrogenazione è un processo che converte oli vegetali liquidi, a seconda del livello di idrogenazione (da parziale a pieno idrogenazione) in grassi semisolidi o solidi per renderli idonei alla produzione alimentare. Gli oli vegetali idrogenati sono generalmente 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. Parziale l'idrogenazione riduce la maggior parte, ma non tutti, dei doppi legami e modifica le proprietà dell'olio senza aumentare notevolmente il contenuto di SFA. Il livello di saturazione degli acidi grassi può essere controllato, in modo da poter realizzare una gamma di consistenze, con viscosità e temperatura di fusione crescenti. Tuttavia, parziale l'idrogenazione risulta in parte del cis isomeri degli acidi grassi insaturi da convertire in trans isomeri. Completo l'idrogenazione, d'altra parte, non si traduce in TFA, poiché tutte le molecole di acido grasso 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 l'industria alimentare sta riformulando i propri prodotti riducendo l'utilizzo di grassi parzialmente idrogenati.
Interesterificazione (o riarrangiamento degli acidi grassi)
I grassi possono essere interesterificati, in alternativa al processo di idrogenazione, senza 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. Gli SFA nella maggior parte dei grassi vegetali si trovano nelle posizioni esterne della molecola del trigliceride (le posizioni sn-1 e sn-3). L'interesterificazione porta alla generazione di grassi con una percentuale maggiore di SFA nella posizione sn-2 (media), simile a quella dei grassi animali come il lardo. Il processo viene effettuato miscelando oli diversi (ad esempio un olio liquido e un olio completamente idrogenato). Con l'aiuto di catalizzatori chimici o enzimi, gli acidi grassi vengono ridistribuiti, senza modificare le stesse molecole di acidi grassi. I trigliceridi di nuova formazione alterano le proprietà del grasso come durezza, plasticità e resistenza al calore.
Sostituzione dei grassi trans (riformulazione)
Dal punto di vista sanitario, i TFA da oli vegetali parzialmente idrogenati dovrebbero essere preferibilmente sostituiti da oli vegetali ricchi di MUFA e PUFA (invece di grassi animali e oli ricchi di SFA). Uno dei modi potrebbe essere la sostituzione del TFA con oli nuovi o "potenziati". Questi oli, prodotti da semi con una nuova composizione di acidi grassi, hanno un alto contenuto di acidi grassi insaturi. Possono sostituire il trans grassi mantenendo la qualità dei prodotti alimentari. Tuttavia, l'offerta sul mercato limitata di questi oli sostitutivi può costituire un collo di bottiglia. 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 ricchi di SFA.
Olio di palma
Come tutti gli oli vegetali come l'olio di colza o di girasole, l'olio di palma non contiene praticamente TFA (massimo 2% su base grassa) e contiene circa il 50% di SFA, che lo rende naturalmente solido a temperatura ambiente. Queste proprietà consentono una vasta gamma di applicazioni ed è stato ampiamente utilizzato per sostituire 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 Roundtable on Sustainable Palm Oil (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 filiera.
4. Riepilogo
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 della rassegna EUFIC Fatti sui grassi:le basi , spiega cosa 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 rassegna, Le funzioni dei grassi nel corpo , affronta il consumo di grassi alimentari e il suo rapporto con la salute umana.
Per ulteriori informazioni, consultare il nostro Infografica sui grassi alimentari disponibile per il download, la stampa e la condivisione.
Allegato 1. Elenco degli acidi grassi più comuni
(*) La cifra prima dei due punti indica il numero di atomi di carbonio contenuti nella molecola di acido grasso e la cifra dopo i due punti indica il numero totale di doppi legami. La designazione n-(omega) fornisce la posizione del primo doppio legame contando dall'estremità metilica della molecola di acido grasso.
