Los lípidos consisten en un amplio grupo
de compuestos, en general solubles en disolventes orgánicos y escasamente
solubles en agua. Son los principales componentes del tejido adiposo y, junto con las proteínas
y los carbohidratos constituyen el grueso de los componentes estructurales de
todas las células vivientes.
En los alimentos los lípidos pueden
estar de manera “visible”, separado de su fuente original animal o vegetal,
como por ejemplo la mantequilla, tocino, grasas de repostería, o aceites de
ensalada, o bien ser constituyentes básicos como la leche, carne y queso. (3)
Los lípidos presentes en los alimentos
tienen propiedades físicas y químicas peculiares. Su composición, estructura
cristalina, comportamiento en la fusión y en la solidificación y su asociación
con el agua y con otras moléculas no lipidicas son especialmente importantes
por lo que respecta a las propiedades de textura que imparten, a sus
propiedades funcionales en los productos de pastelería, repostería y en muchos
otros que se cocinan. (3)
Los lípidos de la dieta aportan,
aproximadamente, entre 35 y 40 % de las calorías ingeridas por un adulto y son
los componentes que se transforman en energía con mayor eficacia,
proporcionando 9 calorías por gramo. (1)
Las grasas y los aceites pueden sufrir
diferentes transformaciones a demás de reducir el valor nutritivo de los
alimentos producen compuestos volátiles que imparten olores y sabores
desagradables; esto se debe a que el enlace éster de los acilgliceridos es susceptible
a la hidrólisis química y enzimática, y a que los ácidos insaturados son sensibles
a reacciones de oxidación. El grado de deterioro depende de los tipos de grasas
o aceite, los que más fácilmente se afectan son los de origen marino, seguido
por los aceites vegetales y finalmente por las grasas animales.(4)
El término rancidez se usa para
describir los diferentes mecanismos a través de los cuales se alteran los
lípidos y se han dividido en dos grupos: lipolisis o rancidez hidrolítica y
autoxidación o rancidez oxidativa; la primera se debe a la acción de las
lipasas que liberan acidos grasos de los trriacilgliceridos, mientras que la
segunda se refiere a la acción del oxigeno y de las lipoxigenasas sobre las
insaturaciones de los ácidos grasos.(4)
Lipolisis. Mediante esta reacción,
catalizada por las enzimas lipoliticas llamadas lipasas, por efecto de las
altas temperaturas, se liberan acidos grasos de los triacilgliceridos y de los
fosfolipidos. La lipolisis se puede efectuar en condiciones de actividad acuosa
muy baja. (4)
Autoxidación: Recibe este nombrepues es
un mecanismo que genera compuestos que a su vez mantienen y aceleran la
reacción; entre los productos sintetizados se encuentran algunos de peso
molecular bajo que le confiere el olor característico a alas grasas oxidadas.
La autoxidación se favorece a medida que se incrementan la concentración de
ácidos grasos insaturados Es una reacción en cadena de radicales libres que
incluye las siguientes etapas: (4)
1.- Iniciación. Consiste en la
sustracción homolítica de un hidrogeno, en presencia de un indicador, para
formar un radical alquilo centrado en un carbono.
2.- Propagación. El radical alquilo
libre reacciona con el oxigeno para formar un radical peróxido que a su vez
reacciona con un lípido insaturado para formar un hidroperóxido y un nuevo
radical libre. Este último puede reaccionar con el oxigeno para formar un
radical peroxilo y así, sucesivamente.
3.- Terminación. La reacción en cadena
puede terminar por formación de productos que no sean radicales.
El proceso de autoxidación se denomina
periodo de inducción al tiempo durante el cual hay una formación de peróxidos
escasa o indetectable, hasta el momento en el que se produce un incremento
brusco en la oxidación. (4)
La oxidación de los lípidos insaturados
ha sido una de las áreas más estudiadas, y continúa siéndolo, debido a que está
relacionada con la alteración de los alimentos, la producción de substancias
que confieren características del aroma y color deseables, como de productos de
degradación no deseables como por ejemplo dimeros tóxicos, y con numerosas
reacciones de otros constituyentes del alimento. Este problema se complica más
aún por el hecho de que estas reacciones pueden ser indicadas, inhibidas o modificadas
por muchos factores, incluyendo los metales, enzimas, antioxidantes, la
temperatura, la luz y el pH.(1)
Técnicas para medir la oxidación de los
lípidos
Índice
de peróxido. Los
peróxidos son los productos iniciales
mayoritarios de la autooxidación, y puede medirse mediante técnicas basadas en
su capacidad para liberar iodo del ioduro potásico o para oxidar los iones
ferrosos a ferríco. Aunque el índice es aplicable para el seguimiento de la formación de peróxidos, a lo largo de lo
largo de las primeras etapas de oxidación, el índice de peróxido se eleva hasta
a un máximo y desúes disminuye.
Análisis
con ácido tiobarbitúrico.
Los productos de oxidación de los sistemas insaturados dan productos de reacción
coloreados debido a dos moléculas de TBA con una molécula de malonaldehido. Las
sustancias que son capaces de reaccionar
con el TBA aparecen solo en cantidades sustanciales a partir de la oxidación de
los acidos grasos que contienen tres o más dobles enlaces. Se ha visto que
diversos compuestos distintos a los que aparecen en los sistemas oxidados,
pueden interferir con el característico TBA, dando lugar al pigmento rojo al
reaccionar con el reactivo.
Test
de Kreis. El
procedimiento consiste en lamedida del color rojo al reaccionar el epihidrin
aldehído u otros productos de oxidación con el fluroglucinol.
Índice
de Iodo. Este análisis
es una medida de de los enlaces insaturados de una grasa y se expresa en
función del porcentaje de iodo adsorbido. La caída del índice de iodo se
utiliza a veces para controlar la reducción del contenido del ácido dienicos a
lo largo de la autooxidación. (3)
Objetivos: determnar rancidez oxidativa
en aceite por tres distintas técnicas: Indice de peróxido, Índice de Kris,
Determinación del Ácido tiobarbitúrico.
Procedimiento
Método de volumétrico
Determinación del valor de peróxido o índice de peróxido.
Colocar
5ml de muestra en un matraz Erlen Meyer de 125ml.
Adicionar
30ml de solución ácido acético glacial/cloroformo y agitar hasta una
disolución.
Adicionar
.5ml de KI y agitar 1min.
Agregar
25ml de H2O destilada y agregar gotas de Na2S2O3
0.01N hasta tener un color amarillo, y titular con Na2S2O3.
Adicionar
0.5ml de solución indicadora de almidón y continuar la titulación hasta que
desaparezca el color azul.
PRUEBA
DEL ACIDO TIOBARBITURICO
Extracción
del malonaldehído
Pesar 3g de aceite en un matraz Erlen Meyer de
125 o 300 ml
Agregar
10ml de benceno y agitar hasta la disolución de la muestra.
Agitar
vigorosamente durante 4min, transferir a embudo de separación. Enjuagar el
matraz y adicionarlo al embudo.
Permitir
la separación de dos fases, dejar la fase interior en un tubo de ensayo con
tapa.
Colocar el tubo en un baño en ebullición y dejar
durante 30min
Enfriar en chorro de agua y transferir a celda de
absorbancia, colocar como blanco TBA a
350nm.
Medir
absorbancia de la muestra si esta es muy alta diluir con TBA cualitativamente y
repetir la lectura de absorbancia.
Método de Kreiss
Método cualitativo
Colocar
5ml de muestra en un tubo de ensayo.
Adicionar
5ml de HCl
Tapar
el tubo y agitar bien medio min.
Agregar 5ml. De una solución al 0.1% de fluoroglucinol en
éter.
Tapar
y agitarse fuertemente y dejar reposar durante 10min
Si hay presencia de color rosa o rojo en
la capa acida y hacer:
Dos disoluciones de la muestra original,
la primera dilución 1:9 con petrolato liquido y otra 1:19 con estas mezclas
hacer la prueba como se indico.
RESULTADOS:
La
prueba del índice de Peroxido se realizó por triplicado, los ml gastados
de Na2S2O3.
Son los siguientes:
Numero
de titulación
|
Mililitros
gastados de Na2S2O3.
|
1
|
4.2
|
2
|
8.8
|
3
|
8.8
|
Cálculos
para determinar el valor ó índice de peróxido.
meq/kg=((S)(N)(1000)/g de muestra)
Donde:
S =
son los ml de Na2S2O3. (Ml gastados para la
muestra – ml gastados para el blanco).
N =
Normalidad del Na2S2O3
meq/kg=((8.8 ml)(1.0N)/3 g de muestra)=293.33 meq/kg
meq/kg=((8.3 ml)(1.0N)/3 g de muestra)=276.66 meq/kg
50*0.609 = 10.15 3
Kreiss Medida
del color rojo obtenido al reaccionar el
ephidrinaldehido con el fluroglucinol. Si hay un cambio de color a rosa la prueba es positiva.
Por lo que la
prueba realizada a la muestra tomo un color rosa intenso por lo que la prueba
dio positivo.
Prueba del ácido
tiobarbitúrico
Los productos de
oxidación de los sistemas insaturados dan productos de reacción coloreadas con
el TBA, formando una red cromófora, la intensidad de ésta será proporcional al
grado de oxidación de los aceites y grasas.
Los valores de
TBA que corresponden mayor o igual a 1 es alto ya que para productos
considerados frescos el valor de TBA es de 0.7 a 1.
La Absorbancia obtenida
para el TBA es de 0.609
Para calcular el valor de TBA
Valor de la prueba ac. tiobarbiturico= (50 * (0.0609-0))/3 g=1.015
Si comparamos
este valor con los dados con la bibliografía nuestro aceite está por arriba de
1 por lo que se considera que tiene rancidez.
DISCUSIÓN:
La oxidación lipidica es un proceso complejo que implica
numerosas reacciones que implican cambios físicos y químicos. La naturaleza de
estos cambios se ve influenciada en gran medida por un gran número de
variables. Se han ideado muchos métodos para valorar la extensión de la
oxidación sin embargo ninguna prueba individual puede medir todas las
reacciones de oxidación, tampoco existe una prueba que pueda utilizarse
igualmente en todas las etapas del proceso de oxidación, pero se puede tener mayor
seguridad cuando se combinan varias pruebas para el análisis de la rancidez
como en esta práctica ya que se utilizaron tres pruebas que fueron índice de peróxido, analisi del ácido
tiobarbitúrico y el índice de kreis. En las que se observarón lo siguiente:
El valor
obtenido en la prueba del TBA dio positiva al enránciamelo ya que se obtuvo un
valor de TBA de 1.05, estos valores se compararon con los otros equipos que
utilizaron la misma muestra, observando que todos obtuvieron un valor
diferente, esto pudo haber sido porque se tuvieron variaciones al aplicar el
método como el tiempo que estuvo en ebullición, cuando se paso al embudo tal
vez no se llevado a cabo totalmente la separación, o no se homogeneizó bien la
muestra, etc. Sin embargo, en muchos casos, el método de análisis del TBA es
aplicable para comparar muestras de un mismo material en diferentes estados de
oxidación.
La prueba de
Kreis dio positiva con un cambio de color a rosa intenso, ya que el
ephidrinaldehido que si estuvo presente, reacciono con el floroglucinol
provocando el cambio de coloración.
Conclusión:
Cuando las grasas y aceites se dejan en contacto con el
aire y la humedad durante cierto tiempo, sin tomar precauciones para evitar su
descomposición, sufren cambios en sus caracteres organolépticos que reciben
comúnmente el nombre de rancidez o enranciamiento. Como es en este caso donde
las pruebas dieron positivo a la formación de peróxido indicando que el aceite
donde se realizo la prueba estaba enranciado.
CUESTIONARIO:
Discuta las limitaciones de cada uno de
los métodos empleados
Índice de peróxido
Método
basado en la capacidad de los peróxidos de oxidar el ion yoduro del KI y
producir yodo que se valora con tiosulfato; también se puede emplear FeO y
cuantificar Fe+3. Como los peróxidos se degradan, el método está
limitado a las primeras etapas de la oxidación cuando estos alcanzan una
concentración máxima; por esto es probable que una grasa demasiada oxidada
tenga un índice bajo, a pesar de que el olor sea característico de reacciones
muy avanzadas. Es inexacto en productos deshidratados y en aquellos con poco
contenido de lípidos.
Método del ácido
tiobarbitúrico (TBA)
Este método es muy empleado y se basa en la reacción de dos
moléculas de TBA con una de dialdehído malónico, en la que se produce un
compuesto cromógeno rojo que se mide a 530 nm. El análisis se efectúa después
de eliminar los pigmentos del alimento, o en la fracción que se recolecta de
una destilación. Es poco preciso en productos deshidratados y en aquellos que
tienen un contenido bajo de lípidos.
El
método tiene varias limitaciones; no siempre se forma el dialdehído, ya
que solo proviene de los ácidos poliinsaturados; el TBA produce compuestos
amarillos con otros aldehídos; la presencia de sacarosa y de ácidos interfiere;
el dialdehído reacciona con proteínas y se reduce su concentración para su
determinación.
Metodo
de Kreis
La floroglucina reacciona en medio
acido con las grasas oxidadas, dando una coloración roja cuya intensidad
aumenta con el deterioro, debido probablemente a la presencia de aldehído
malonico o de aldehído epidrinico
Que significa periodo de inducción
Es la etapa se
envuelve la sustracción de un atomo de hidrogeno de la molecula de acido graso
formando se un radical de acido graso
R-CH=CH-CH2CH-R´ R-CH=CH-CH2=CH-R + H
Esta reaccion es
llevada a cabo por catalizadores tales como trazas de metals, oxigeno, luz etc
el radical de ac graso formado puede
tener dos hibridos de resonancia. Formacion de hidroperoxidos
Que es la lipooxidasa. Discuta ventajas
y desventajas que tiene su presencia en sistemas alimentarios
La polioxidasa
cataliza la peroxidacion de las grasas poli-insaturadas en presencia de
oxigeno. Esta puede ser un agente blanqueador de las harinas, o por la acción
de agentes oxidantes puede aumentar la
estabilidad del amasado en masas de harina, sin embargo su efecto principal es
el deterioro oxidativo de muchos productos
Que otros métodos son recomendables para
determinar grado de oxidación de los lípidos
·
Compuestos
carbonílicos totales y volátiles. Se basa en la medición de las hidrazonas
producidas en las reacciones de los aldehídos y las cetonas (productos de
oxidación) con la 2,4-dinitrofenilhidrazina. La mayoría de los compuestos
carbonílicos presentes en las grasas oxidadas tienen un peso molecular elevado
y por eso no contribuyen directamente al aroma.
·
Indice
de anisidina. En presencia del accido acético, la p-anisidina reacciona con los
aldehídos produciendo un color amarillento.
·
Espectrofotometria
ultravioleta. A veces se utiliza la medida de la absorbancia a 234 nm y 268 nm
para seguir el proceso de oxidación.
·
Test
del oxirano. Se basa en la adicion de haluros
de hidrógeno al al grupo oxirano.
·
Fluorescencia.
Pueden aparecer compuestos fluorescentes a partir de la reacción de los carbonilos
producidos por oxidación lipidica con constituyentes celulares que poseen
aminos libres.
·
Métodos
cromatográficos.
·
Evaluación
organoléptica.
·
Test
de Schaal Oven. La muestra se almacena a unos 65 °C y se examina periodicamene
hasta detectar el enranciamiento.
·
Método
de oxigeno activo (AOM) La muestra se mantiene a 97.8 °C mientras se burbujea
continuamente aire a travez de el a
velocidad constante, determinándose el tiempo requerido para obtener un índice
de peróxido dado.(3)
Indique la reacción entre m y el TBA
.
BIBLIOGRAFIA
(1) Dominic W. S Wong; Química de los
alimentos, mecanismos y teoría; editorial Acribia España 1989. Pp. 1-5
(2) José A Barreiro M. Aleida J Sandoval B.Operaciones de
conservación de alimentos Editorial equinoccio 1992; pag consultada 41
(3) Owen R. Fennema; Química de los
alimentos; Editorial Acribia; España 1993. Pp. 158,198,199,216-218.
(4) Salvador Badui Dergl; Quimica de los
alimentos; Editorial Alhambra Mexicana; 1990. Pp. 247-250
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