7. Mantequilla y margarina | 🧈 Ácidos carboxílicos | Joseleg

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 Las sustancias posibles como la mantequilla y la margarina son muy comunes en las despensas modernas, pero rara vez pensamos en sus diferencias más allá del hecho de que una se encuentran forzosamente en el frigorífico mientras que las otras no necesitan estar al interior de una nevera. así que vamos a responder 2 preguntas básicas.

👉 ¿Cuál es la diferencia entre las margarinas y las mantequillas?

👉 ¿Cuál es la relación entre ambas y los ácidos carboxílicos?

La mantequilla

La mantequilla es un producto lácteo hecho de los componentes de grasa y proteína de la crema batida. Es una emulsión semisólida a temperatura ambiente, que consta de aproximadamente un 80% de grasa de mantequilla. Se usa a temperatura ambiente para untar, pues actúa como un potenciador de sabor para aquellas sustancias saborizantes que son liposolubles, se derrite como condimento y se usa como ingrediente para hornear, hacer salsas, freír en sartén y otros procedimientos de cocción.

Elaborada con mayor frecuencia a partir de leche de vaca, la mantequilla también se puede fabricar a partir de la leche de otros mamíferos, como ovejas, cabras, búfalos y yaks. Se elabora batiendo leche o nata para separar los glóbulos de grasa del suero de leche. A veces se agrega sal y colorantes alimentarios a la mantequilla. La extracción de mantequilla, eliminando el agua y los sólidos de la leche, produce mantequilla clarificada o ghee, que es casi en su totalidad grasa de mantequilla.

Figura 7‑1. La mantequilla se fabrica a partir de la leche que no ha sido estabilizada, de forma tal que al batirla naturalmente se genera la separación de la fase hidrofóbica que contiene la grasa, de una fase hidrofílica que contendrá el suero.

La mantequilla es una emulsión de agua en aceite resultante de una inversión de la crema, donde las proteínas de la leche son los emulsionantes. La mantequilla sigue siendo un sólido firme cuando se refrigera, pero se ablanda a una consistencia para untar a temperatura ambiente y se derrite a una consistencia líquida a una temperatura de 32 a 35 °C. Generalmente tiene un color amarillo pálido, pero varía de amarillo intenso a casi blanco. Su color natural, sin modificar, depende de la alimentación y la genética del animal de origen, pero el proceso de fabricación comercial a veces manipula el color con colorantes alimentarios como annatto o caroteno.

Los ácidos grasos de la mantequilla son principalmente triglicéridos, pero sus cadenas R pueden variar entre los siguientes ácidos grasos: un míristico de 14 carbonos (12 %), palmítico de 16 carbonos (31 %), esteárico de 18 carbonos (11%), palmitoleico monoinsaturado (4 %), oleico monoinsaturado (24 %), linoleico poliinsaturado (3 %), alfalinoleico poliinsaturado (1 %), otros ácidos alifáticos saturados de menos de 12 carbonos.

La grasa de mantequilla contiene aproximadamente un 3 % de grasas trans, que es un poco menos de 0.5 gramos por cucharada estadounidense. Las grasas trans se encuentran naturalmente en la carne y la leche de los rumiantes. El tipo predominante de grasas trans que se encuentran en la leche es el ácido graso vaccénico. Las grasas trans también se pueden encontrar en algunos alimentos producidos industrialmente, como las mantecas obtenidas por hidrogenación de aceites vegetales. A la luz de la evidencia científica reconocida, las autoridades nutricionales consideran todas las grasas trans igualmente dañinas para la salud y recomiendan reducir su consumo a cantidades ínfimas.

En el clima mediterráneo, la mantequilla sin clarificar se echa a perder rápidamente, a diferencia del queso, por lo que no es un método práctico para conservar los nutrientes de la leche. Los antiguos griegos y romanos parecían haber considerado la mantequilla como un alimento más adecuado para los bárbaros del norte. Una obra del poeta cómico griego Anaxandrides se refiere a los tracios como boutyrophagoi, "comedores de mantequilla". En su Historia natural, Plinio el Viejo llama a la mantequilla "el alimento más delicado entre las naciones bárbaras" y continúa describiendo sus propiedades medicinales. Más tarde, el médico Galeno también describió la mantequilla solo como un agente medicinal (Khosrova, 2016).

Figura 7‑2. La mantequilla fue originariamente un alimento propio de los normandos, vikingos y anglosajones cuyos fríos y largos inviernos permitían la conservación de este tipo de alimento.

En los climas más fríos del norte de Europa, la gente podía almacenar la mantequilla durante más tiempo antes de que se echara a perder. Escandinavia tiene la tradición más antigua de Europa en el comercio de exportación de mantequilla, que data al menos del siglo XII. Después de la caída de Roma y durante gran parte de la Edad Media, la mantequilla era un alimento común en la mayor parte de Europa, pero tenía mala reputación, por lo que la consumían principalmente los campesinos. La mantequilla fue poco a poco más aceptada por la clase alta, especialmente cuando la Iglesia Católica Romana de principios del siglo XVI permitió su consumo durante la Cuaresma. El pan y la mantequilla se convirtieron en comida común entre la clase media y los ingleses, en particular, ganaron reputación por su uso liberal de la mantequilla derretida como salsa con carne y verduras (McGee, 2004).

La margarina

Al igual que Irlanda, Francia se hizo conocida por su mantequilla, particularmente en Normandía y Bretaña, sin embargo, durante el reinado de Napoleón en Francia se generó una escasez de leche y por ende de mantequilla. por tal razón el emperador Napoleón III comisionó a expertos químicos para encontrar un sustituto más económico.

Fabricado por primera vez en Francia en 1869, la margarina fue creada por Hippolyte Mège-Mouriès en respuesta a un desafío del emperador Napoleón III de crear un sustituto de la mantequilla a partir de sebo de res para las fuerzas armadas y las clases bajas (Rupp, 2014).

La margarina se originó con el descubrimiento del químico francés Michel Eugène Chevreul en 1813 del ácido margárico (llamado así por los depósitos nacarados del ácido graso del griego μαργαρίτης o μάργαρον (margaritēs / márgaron), que significa perla-ostra o perla (Ranken, Kill, & Baker, 1997), o μαργαρίς (margarís), que significa palmera, de ahí la relevancia del ácido palmítico).Los científicos en ese momento consideraban al ácido margárico, como el ácido oleico y el ácido esteárico, como uno de los tres ácidos grasos que, en combinación, forman la mayoría de las grasas animales.

Figura 7‑3. Aunque la margarina se parece a la mantequilla, de hecho, fue sintetizada artificialmente con este propósito. Sus materias primas son cualquier fuente de grasa que no sea leche, en la actualidad la más común es el aceite vegetal.

El emperador Napoleón III de Francia ofreció un premio a cualquiera que pudiera hacer una alternativa satisfactoria a la mantequilla, adecuada para el uso de los militares y los pobres (Rupp, 2014). El químico francés Hippolyte Mège-Mouriès inventó una sustancia que llamó oleomargarina, que se acortó al nombre comercial margarina. Mège-Mouriès patentó el concepto en 1869 y amplió su operación de fabricación inicial desde Francia, pero tuvo poco éxito comercial. En 1871, vendió la patente a la empresa holandesa Jurgens, ahora parte de Unilever (Rupp, 2014). En el mismo año, un farmacéutico alemán, Benedict Klein de Colonia, fundó la primera fábrica de margarina "Benedict Klein Margarinewerke", produciendo las marcas Overstolz y Botteram (Maubach, 2005).

Actualmente las margarinas se fabrican a partir de aceites vegetales líquidos que contienen ácidos grasos insaturados en una posición cis, recuerde que un doble enlace en posición cis genera una curvatura en la molécula, lo cual no es particularmente notorio a menos que imaginemos una enorme cantidad de moléculas con una cadena curva, lo cual provoca que sean difíciles de empaquetar en un volumen determinado y tiendan a vibrar muy fácilmente aún con poca energía. lo anterior se traduce a que la sustancia sea un líquido, de allí que estos ácidos insaturados grasos en posición cis sean líquidos a temperatura ambiente y por lo tanto los denominamos aceites.

Figura 7‑4. Diferencias entre un ácido graso insaturado. como vimos en la sección de los alquenos, un isómero trans es lineal, mientras que un isómero cis genera una curvatura en la cadena alifática de carbonos, lo cual provoca diferencias en las propiedades físicas de las sustancias, siendo los isómeros trans más estables y con puntos de fusión más bajos que sus homólogos cis.

Tenga en cuenta que un ácido graso con una igual cantidad de carbonos pero que tenga in saturaciones trans, o que de plano sea completamente saturado, se empaquetará más fácilmente y vibrará con mayor dificultad con la misma cantidad de energía, y en consecuencia será sólido a temperatura ambiente.

El objetivo de la fabricación de margarina es tomar estos aceites poliinsaturados cis líquidos y ya sea saturarlos o convertir el doble enlace a una posición trans, lo cual estabiliza la sustancia en un sólido a temperatura ambiente, convirtiendo el aceite líquido en una grasa sólida o semisólida que denominamos margarina, pero que proviene de una sustancia diferente de la leche, que normalmente será más económica, y también más estable a temperatura ambiente por lo que no requerirá refrigeración.

Industrialmente el proceso anterior se lleva por saturación con hidrógeno, hidrogenación del doble enlace, o simplemente la hidrogenación catalítica en presencia de un metal como paladio o níquel, la cual es una propiedad química de los alquenos (Claek, n.d.).

Tenga en cuenta que, aunque en el papel la saturación debería ser completa y por lo tanto estaríamos limitando la cantidad de grasas insaturadas que se consumen, y de allí un teórico beneficio en la salud de consumir margarina en lugar de mantequilla, los procesos industriales reales rara vez funcionan de manera igual a sus contrapartes teóricas o de laboratorio a nivel de investigación. El hecho es que en la realidad es difícil mantener el control completo de la reacción, por lo que se generan reacciones secundarias, y una de ellas es el cambio en la posición del doble enlace en lugar de su saturación, por lo que se generarán polisaturaciones trans en las posiciones que eran cis, por lo que las margarinas al igual que las mantequillas contendrán un pequeño porcentaje de grasas poliinsaturadas trans que son perjudiciales para la salud (Claek, n.d.).

Esos inconvenientes han generado una presión en la investigación de la industria alimentaria para mejorar el control del a hidrogenación a nivel industrial, o la implementación de aceites vegetales que no tiendan poliinsaturaciones trans debido a que son naturalmente semisólidos como es el caso del aceite de Palma y el aceite de coco de forma tal que no se requiere hidrogenación (Malaysian Palm Oil Council, n.d.).

Figura 7‑5. En la actualidad una de las causas reconocidas más importantes para la destrucción de la selva húmeda tropical es la quema de las selvas para despejar el terreno para el cultivo de la palma de aceite, el cual sirve para la fabricación de margarinas que no poseen aceites con insaturaciones trans, y que por lo tanto son apetecidas por la industria como una fuente de grasa que no es tan perjudicial para la salud cardíaca.

Estos nuevos procesos serán inicialmente más costosos y por lo tanto estas teóricas margarinas del futuro serán más caras cuando se introduzcan en el mercado inicialmente, o causar otros problemáticas secundarias como el uso de tierras que son naturalmente bosques tropicales húmedos para enormes plantaciones de palma de aceite, que permite una alta producción a bajos costos pero con un alto costo medioambiental que lo sufren los países en vías de desarrollo (Ocampo-Peñuela, Garcia-Ulloa, Ghazoul, & Etter, 2018; Petrenko, Paltseva, & Searle, 2016).