Introducción.
Las grasas y los aceites son
susceptibles a diferentes reacciones de deterioro que reducen el valor
nutritivo del alimento y además producen compuestos volátiles que generan
olores desagradables. Debido q que el
enlace éster de los acilgliceroles es susceptible a hidrólisis química o
enzimática y a que los ácidos grasos insaturados son sensibles a reacciones de
oxidación.
Las reacciones de oxidación de
los lípidos tienen diversos orígenes el principal es la acción directa del
oxígeno sobre las dobles ligaduras de los ácidos grasos insaturados, con la
consecuente generación de hidroperóxidos. Otro mecanismo es la acción
enzimática de la lipoxigenasa y de la
alcohol-deshidrogenasa
Este tipo de rancidez se presenta comúnmente
en lípidos con un alto contenido de ácidos grasos insaturados y es el deterioro
más común de las grasas utilizadas en la industria de los alimentos. Los ácidos
grasos insaturados no son los únicos constituyentes de los alimentos que se
oxidan: los compuestos que imparten olor, sabor y color al igual que algunas
vitaminas (A, C, D, E y K) también son propensos a la oxidación. La oxidación
de lípidos insaturados puede generar diversos compuestos, que van desde
sustancias polimerizadas hasta moléculas volátiles de bajo peso molecular que producen
olores y sabores en el alimento.
La intensidad y la forma de
oxidación, y los compuestos formados dependen en gran parte de las condiciones
de oxidación (temperatura, presencia de catalizadores, estado de la dispersión
de la grasa, radiaciones electromagnéticas, tipo e ácido graso distribución y
geometría de las dobles ligaduras y cantidad de oxigeno disponible). La actividad de agua juega un papel muy
importante en la velocidad de oxidación de los ácidos grasos, esta aumenta de
manera proporcional a su grado de insaturación. Las temperaturas altas aceleran
considerablemente la oxidación, especialmente por encima de los 60°C de manera
que la velocidad de oxidación se duplica por cada 15°C de aumento en la
temperatura. Las contaminaciones con metales de transición como el cobre o el
hierro son muy dañinos ya que se pueden iniciar las reacciones de oxidación, el
efecto catalítico de estos metales es mayor en presencia de ácidos grasos. La
luz ultravioleta puede igualmente iniciar estas reacciones. La aeración aumenta
el contacto del oxígeno con la grasa, lo que acelera la oxidación.
Para retardar el proceso de
oxidación, existen sustancias llamadas antioxidantes que se encuentran en la
naturaleza, pero a su vez también existen antioxidantes “químicos” o sintéticos
que son los que se utilizan en la industria de los alimentos para retardar la
aparición de los malos olores y la descomposición por esta reacción de los
alimentos.
Objetivo.
Utilizando diferentes métodos, se
determinará la rancidez producida por la oxidación de la grasa de coco.
Metodología.
Método de Kreis (Índice de rancidez).
5 ml de aceite en el tubo con 5 ml de fluoroglicinol 0.1% agitar tubo fuertemente
Reposar 10 minutos, observar colores
Hacer diluciones: muestra de aceite mas petrolato 1:9 por duplicado
Interpretación de resultados:
Color rojo= Sin rancidez
Reacción positiva sin diluir = No
rancidez (se pondrá rancia en poco tiempo).
Reacción positiva en la primer
dilución 1:9 = Rancidez perceptible.
Reacción en la segunda dilución =
Rancidez definitiva.
Determinación del valor de peróxido o índice de peróxido.
IP=((P-T)(N)(1000))/M
Donde:
P= ml gastados de tiosulfato de sodio.
T= ml de tiosulfato de sodio gastados
en el testigo
N= Normalidad del tiosulfato de
sodio.
M= Peso de la muestra en gramos.
Prueba de ácido tiobarbitúrico.
La absorbancia del testigo no
debe exceder 0.1.
La absorbancia del testigo blanco
medida de acuerdo al procedimiento, pero sin la
porción de muestra deberá no exceder 0,1. Si se excede, una nueva
solución del reactivo deberá ser
preparada usando TBA de mayor pureza. En el caso de blancos reactivos mayores de 0,1, el alto
valor para el blanco puede ser debido a
impurezas en el 1-butanol
Algunas substancias presentes en
la muestra podrían reaccionar con el TBA para formar otros complejos coloridos
o productos de reacción para los cuales la absorbancia no está a 530 nm . Esto
puede ser reconocido por otro tono del color obtenido.
Resultados
Método de Kreis.
Método cualitativo.
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Muestra
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Resultado
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Sin diluir
|
Positivo
|
|
Dilución
1:9
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Positivo
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Dilución
1:19
|
Negativo
|
En la dilución 1:9 la reacción
fue positiva, es decir, se presentó una coloración roja, pero en la dilución
1:19 fue negativa. Lo que indica una rancidez apenas apreciable en el olor y
sabor del aceite.
Para el primer método en la
valoración de índice de peróxidos según Wilkinson, R. J. una coloración rosa o
roja en la capa inferior de ácido se considera indicativa de enranciamiento,la
cantidad de esta es (aunque no exactamente)es proporcional al color, para la
muestra que se utilizó, en este caso grasa de coco, la coloración fue muy poco
perceptible lo que nos indica que la grasa no estaba en condiciones de
descomposición por oxidación.
Índice de peróxidos.
EN el método que nos indica la
cantidad de peróxidos formados en la grasa debido a diferentes factores ya
expuestos anteriormente, los resultados obtenidos fueron los siguientes:
Según la fórmula
Y según la FAO.
• Índice de peróxidos
meq O2/kg de grasa máx. 5 para
grasas 10 para aceites
Entonces, para el caso
en cuestión el índice de peróxidos se encuentra dentro de los parámetros, y la
grasa puede ser usada nuevamente para cocinar alimentos.
Prueba de ácido tiobarbitúrico.
Absorbancia
Blanco 0.03
Problema 0.278
Peso de la muestra 0.97g
Valor del acido barbitúrico= 50(Absorbancia del problema-Absorbancia del
blanco)
Peso de la muestra en mg
Valor del acido barbitúrico= 50(0.278-0.03) =1278.3505
0.0097
La absorbancia del testigo no
excedió el 0.1
Conclusiones.
Los métodos de
valoración para el deterioro de las grasas son una técnica de mucha ayuda, ya que nos indican
cuales son las condiciones en las que se encuentra una grasa o una aceite
después de ser utilizado y sometido a diversos procesos, y con esta información
poder seguir utilizándolos o frenar su uso para poder reemplazarlo. A nivel
industrial es más común que se realicen estas prácticas para cumplir con las
especificaciones establecidas en las normas asignadas para cada producto, pero
en pequeños negocios no se cumplen con estos requerimientos y es frecuente
consumir alimentos preparados con aceites o grasas que muestran a simple vista
una oxidación elevada.
Recomendaciones
Para la fabricación de
cualquier producto es muy recomendable conocer los ingredientes que lo
conforman y cómo estos se comportan después de algún proceso, en este caso los
aceites después del freído, saber cuántas veces es recomendable reutilizarlo
para evitar daños a la salud de los consumidores.
Cuestionario:
1.- ¿Qué son los ácidos grasos y
como se presentan en los lípidos?
Tradicionalmente, los ácidos
grasos se definieron como ácidos monocarboxílicos de cadena alifática con
número par de átomos de carbono, que podían ser saturados o insaturados; sin
embargo, en la medida en que las técnicas de análisis cualitativo y
cuantitativo mejoraron, se identificaron muchos otros con estructuras diferentes.
Generalmente se encuentran esterificados integrando los triacilglicéridos, los
cuales constituyen prácticamente el 100% de las grasas y aceites, que a su vez
constituyen los lípidos más abundantes.
2.- ¿Cuáles son los ácidos grasos
más abundantes en el aceite de coco?
Ácido láurico, ácido mirístico,
ácido palmítico, ácido oléico, ácido cáprico y ácido caprílico.
3.- ¿Por qué no es conveniente
refrigerar los aceites?
Porque se puede afectar
negativamente el sabor del aceite.
4. Describe el mecanismo de
reacción de la rancidez oxidativa.
Las reacciones de oxidación de
los lípidos tienen diversos orígenes; el principal es la acción directa del
oxígeno sobre las dobles ligaduras de los ácidos grasos insaturados con la
consecuente producción de hidroperóxidos. Otro mecanismo es la acción
enzimática de la lipoxigenasa y de la alcohol deshidrogenaza. Por parte de los
grumos hemo de la mioglobina y la hemogloblina, inducen de igual manera a la formación de
hidroperóxidos a través de reacciones catalizadas por los iones hierro que
contiene dentro de su molécula.
5. ¿Qué métodos se utilizan para determinar la
estabilidad de grasas y aceites?
El Método de Kreis. Se basa en la
producción de color rojo cuando del fluoroglucinol reacciona con la grasa
oxidada en solución acida.
Acidez. Este método mide la
cantidad de ácidos grasos libres en la materia grasa; de acuerdo a esto, se
estima la cantidad de muestra a analizar.
Índice de peróxido. Se fundamenta
en la en la transformación de la solución de yoduro de potasio a yodo en
proporción a la cantidad se peróxidos presentes en los lípidos.
Índice de peróxidos, aparato de
Sully.
Determinación de peróxidos por el
método rápido de Lea. La muestra se mezcla con una mezcla de Ácido acético y
cloroformo y se añade ioduro potásico el peróxido de oxígeno libera el iodo de
KI luego se valora con tiosulfato.
Valor de p- anisidina. Se basa
principalmente en la detección de compuestos carbonílicos.
Determinación de contenido ácidos
grasos libres.
6. ¿Es el cambio de color en un
aceite un indicativo de la rancidez de aceites vegetales? ¿Por qué?
El termino rancidez se usa para
describir los diferentes mecanismos a través de los cuales se alteran los
lípidos y se han dividido en dos grupos: lipólisis o rancidez hidrolítica y
autoxidación o rancidez oxidativa; la primera se debe básicamente a la acción
de las lipasas que liberan ácidos grasos de los triacilgliceridos, mientras que
la segunda se refiere a la acción del oxigeno y de las lipoxigenasas sobre las
insaturaciones de las ácidos grasos.
En el caso de los aceites
vegetales (soya, cacahuate, maíz, etc.), los ácidos grasos liberados por la
lipasa son de más de 14 átomos de carbono, poco volátiles y por lo tanto no se
perciben por el olfato; su presencia solo se puede advertir mediante la
determinación del índice de acidez y de otras características. Por la formación
de hidroperóxidos que son coloridos se puede detectar la rancidez de los
aceites.
7. ¿Qué diferencia hay entre
grasa, manteca y aceites?
Tanto las grasas como los aceites
son sustancias oleaginosas, grasientas o de cera, que flotan en el agua y no se
disuelven en ella. La simple diferencia entre estas dos es que las grasas son
sólidas y los aceites se presentan en estado líquido pero a nivel molecular son
muy similares.Por otro lado la manteca proviene de origen animal, y la grasa
puede venir de fuente tanto animal o vegetal, un ejemplo claro sería la
mantequilla es animal, entonces se le considera manteca, el aceite de oliva
proviene de la aceituna esa se le llama grasa.
8. ¿Qué es la rancidez oxidativa y la rancidez
hidrolítica?
Las grasas y los aceites pueden
sufrir muchas alteraciones que reducen las propiedades nutricionales y además
producen compuestos volátiles que proporcionan sabores y olores desagradables,
todo esto debido a que el enlace éster de los acilglicéridos es susceptible a
la hidrólisis química y enzimática y a que los ácidos grasos insaturados son
sensibles a las reacciones de oxidación.
El termino rancidez se
utiliza para describir diversos
mecanismos que deterioran los lípidos.
Estos son lipólisis o rancidez hidrolítica que se debe a la acción de las
lipasas que liberan ácidos grasos de los triacilgliceridos.
La rancidez oxidativa tiene un
mecanismo implica el mecanismo de un radical libre en donde el oxígeno se
adiciona a la cadena de un ácido graso de un triglicérido provocando la
formación de peróxidos. La reacción de autoxidación puede iniciarse y ser
catalizada por la presencia de calor, luz, iones de metales divalentes y
enzimas como la lipoxigenasa. Los peróxidos formados no contribuyen a los
sabores y olores característicos de la rancidez por la oxidación de lípidos,
pero una vez formados son inestables y se transforman en compuestos de peso molecular más bajo y que son los responsables
del grado de rancidez que se presenta.
9. ¿Porque es importante la
oxidación en los lípidos?
La oxidación de los ácidos grasos es un
mecanismo muy importante para la obtención de energía metabólica (ATP) por
parte de los organismos aerobios. Dado que los ácidos grasos son moléculas muy
reducidas, su oxidación libera mucha energía; en los animales, su
almacenamiento en forma de triacilgliceroles es más eficiente y
cuantitativamente más importante que el almacenamiento de glúcidos en forma de
glucógeno.
La beta oxidación de los ácidos grasos lineales es el principal
proceso productor de energía, pero no el único. Algunos ácidos grasos, como los
de cadena impar o los insaturados requieren, para su oxidación, modificaciones
de la β-oxidación o rutas metabólicas distintas. Tal es el caso de la alfa
oxidación, la w-oxidación o la oxidación peroxisomicas.
En alimentos la oxidación de los
lípidos es muy importante puesto que la vida de anaquel de los productos
lanzados al mercado puede verse disminuida si dicha oxidación es muy elevada,
es por eso que este tipo de oxidación es muy controlada para evitar que se
produzca.
10. ¿Qué otros índices conoces
para determinar la calidad de grasas y aceites y en qué consisten?
Punto de humo: El punto de humo
de un aceite o grasa desciende a lo largo del proceso de fritura, debido a la
formación de ácidos grasos libre y otros compuestos de menor peso molecular que
los triglicéridos. El seguimiento de los valores de este parámetro puede ser
también un buen sistema para controlar el avance de la alteración global. Tiene
la ventaja de ser una determinación sencilla que no requiere instrumental
específico. En la práctica no debería aparecer humo en un aceite o grasa a
temperaturas menores a 170°C.
Espuma: una formación excesiva de
espuma en un aceite durante la fritura que no se disipa ni se dispersa es un
indicativo de que el aceite debe ser eliminado o desechado. La espuma puede
llegar a ser un peligro para la seguridad del manipulador de alimentos.
Viscosidad: conforme los aceites
y grasas se van deteriorando su viscosidad va aumentando debido a la formación
de compuestos de alto peso molecular (polimerización). Se puede utilizar
densímetros o viscosímetros para determinar estos cambios en el producto.
Determinación de material polar
total: utilizando un equipo portátil de medición de polares se debe de
introducir el sensor de medición en el aceite, hasta una profundidad que se
indica en el mismo equipo de medición y se realiza una lectura directa. Si el
resultado de polares, es superior al 25%, el aceite deberá descartarse
inmediatamente.
11. Analizar los resultados
obtenidos en los procedimientos, compare con bibliografía:
Ver discusión de resultados.
12. Discuta las limitaciones de
cada método.
Uso excesivo de reactivos de alta
toxicidad.
Tiempo muy prolongado para llevar
a cabo la reacción.
13.-Que significa el periodo de
inducción
Caracteriza la resistencia de las
grasas y aceites a la oxidación.
Adicionalmente al término periodo de inducción se utiliza la expresión:
Índice de Estabilidad Oxidativa o por sus siglas en inglés OSI
(OilStabilityIndex). El método Rancimat también es conocido como “Prueba rápida
de estabilidad oxidativa” y es de uso generalizado en la actualidad como una
versión automatizada del método AOM (Active OxigenMethod) que es extremadamente
complicado. (13.1)
14.- ¿Que es lipoxidasa? Indique
ventajas y desventajas que tiene su presencia en sistemas alimentarios
La lipoxidasa cataliza
específicamente la oxidación de los grupos metilenos de ácidos grasos
insaturados como linoleico, linolénico y araquidónico y sus ésteres, a los
respectivos peróxidos
Ventajas
Es la digestión de las grasas
durante la germinación.
Al triturar se desencadena la
acción liposidica y los aceites se hidrolizan
Los peróxidos formados por las lipoxidasas son
muy buenos suministradores de oxigeno
Desventajas
Puede incluso oxidar nuevas moléculas de ácidos
grasos insaturados, siendo, por lo tanto, una nueva fuente de enranciamiento.
¿Que otros métodos se usan para
determinar el grado de oxidación?
Índice de peróxidos
Prueba del acido butírico
Índice de yodo
Espectrofometria indirecta
Evaluación sensorial
Métodos cromatográficos.
Bibliografía:
E. Bailey Alton Aceites y grasas
industriales Editorial reverte S.A.
Barcelona España 1984 Pág. 50
A Barreiro José A, J. Sandoval B.
Aleida Operaciones de conservación de alimentos por bajas temperaturas
Editorial Equinoccio 2006 2da Edición
Madrid España Pág. 53
H. Carlos, R. Herrera, V. bolaños
Nuria, C. Giselle Lutz Química de alimentos Manual de laboratorio Primera
edición 2003
http://www.meic.go.cr/reglatec/consulta/modificacion-aceites-grasas.pdf
Wilkinson, R. J. col.(1990)
Cosmetología de Harry. Ed Diaz de Santos.
BADUI, Dergal Salvador. Química
de los alimentos. Alhambra Mexicana. México. 1990. 648 pág.
NMX-F-014-SCFI-2006. Alimentos.
Aceite comestible puro de coco- especificaciones.
Pearson D. (1993), Técnicas de
laboratorio para el análisis de alimentos. Ed. Acribia , S. A.
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