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El control de calidad de alimentos en la era de los alimentos funcionales: retos y estrategias JULIAN LONDOÑO LONDOÑO. QF. PhD. Director Grupo de Investigación en Ingeniería de Alimentos – GRIAL IV Jornada de Biotecnología Aplicada Control de Calidad e Innovación en Alimentos

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El control de calidad de alimentos en la era de los alimentos funcionales: retos y estrategias

JULIAN LONDOÑO LONDOÑO. QF. PhD. Director Grupo de Investigación en Ingeniería de Alimentos – GRIAL

IV Jornada de Biotecnología Aplicada Control de Calidad e Innovación en Alimentos

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Campus Universitario. Caldas-Antioquia

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Indonesia La Salle Manado Post-cosecha

Filipinas •La Salle Araneta: Agroalimentaria •Instituto de Ciencias de la Salud: Biodisponibilidad • La Salle Manila: Bioquímica y Ciencias Naturales • La Salle Dasmariñas: Biología

Francia La Salle Beauvais: Alimentación y Salud

Belén Universidad de Belen: Genética, Biotecnología

EEUU *Universidad de los Hermanos Cristianos: Ingeniería de empaques * La Salle Philadelphia: Salud pública

México La Salle México: Alimentos y nutrición

Venezuela Fundación La Salle de Ciencias Naturales: Biodiversidad y alimentos

Brasil Unilasalle Canoas: nutrición, desarrollo Colombia

La Salle - Bogotá: Agroalimentaria Lasallista - Medellin: Agroalimentaria

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INTRODUCCIÓN

La calidad de un producto o servicio es la percepción que el cliente tiene del

mismo, es una fijación mental del consumidor que asume conformidad con

dicho producto o servicio y la capacidad del mismo para satisfacer sus

necesidades

¿QUE ES CALIDAD?

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INTRODUCCIÓN

¿CÓMO CUMPLIR CON LA CALIDAD?

Calidad Total

Aseguramiento de la calidad

Control de la calidad

Fisicoquímico

Microbiológico

Sensorial

Sistema de Gestión de la calidad

“Prevenir antes que corregir”

Proceso de mejora continua

Capacitación y educación

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INTRODUCCIÓN

¿CÓMO CUMPLIR CON LA CALIDAD?

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INTRODUCCIÓN

¿CÓMO CUMPLIR CON LA CALIDAD?

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CONTROL DE CALIDAD DE ALIMENTOS

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CONTROL DE CALIDAD DE ALIMENTOS

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ALIMENTOS FUNCIONALES

CONTROL DE CALIDAD: Fisicoquímico, microbiológico, sensorial…..

La calidad de un producto o servicio es la percepción que el cliente tiene del mismo, es una fijación mental del consumidor que asume conformidad con dicho producto o

servicio y la capacidad del mismo para satisfacer sus necesidades

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INTRODUCCIÓN

Nutrición

Farma

Cosmética

Cosmecéutica

Nutricosmética

Nutracéutica

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ALIMENTOS FUNCIONALES

Un alimento puede ser considerado

funcional si se logra demostrar

satisfactoriamente que posee un efecto

beneficioso sobre una o varias funciones

en el organismo, que mejora el estado de

salud y de bienestar, o bien que reduce el

riesgo de una enfermedad.

Fuente: FUFOSE 1999: UE-ILSI Europe).

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ALIMENTOS FUNCIONALES

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BIODISPONIBILIDAD DE COMPUESTOS BIOACTIVOS

1. Digestión

2. Absorción intestinal

3. Excreción por heces

4. Metabolismo hepático

5. Ciclo entero-hepático

6. Circulación sanguínea

7. Excreción renal

1

Alimentos

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NUEVAS DECLARACIONES

XXX Alimento

Composición química

Variación estacional

Proceso

Composición química

Estabilidad

Consumidor

Dieta/Dosis

Biomarcador

Ingrediente

Caracterización química

Seguridad/toxicología

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RETOS ANALÍTICOS

LA SOLUCIÓN!!!

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RETOS ANALÍTICOS

• Definir el alcance del análisis Hay?

Qué hay? Cuánto hay?

• Definir la técnica analítica

Qué equipos tengo? Cuánto tiempo tengo? Cuánta muestra tengo? Cuanto dinero tengo?

• Desarrollar el método de análisis

Existen reportes de este tipo de análisis? Optimizar condiciones

Debo validar o estandarizar?

• Interpretar los resultados Qué puedo decir y que NO puedo decir

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PREPARACIÓN DE MUESTRAS

Muestra Molienda Secado

Pesaje

Extracción

Limpieza Clean up

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HPLC

HPLC – High Performance Liquid Chromatography

- High Pressure Liquid Chromatography

- High Pacience Liquid Chromatography

- HP Liquid Chromatography

• UV/Vis: una sola longitud de onda (280 nm)

• DAD (Diode Array Detector): todas UV/Vis espectro

• Espectrometría de masas: Peso molecular

280 nm

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ESPECTROMETRIA DE MASAS - MS

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HPLC/MS

29

CH3CH3

141

CH3CH3

+

142

113

CH2

+

CH3

CH3

CH2

+

29

MS y MS/MS

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HPLC/MS

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HPLC/MS

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HPLC/MS

CUANTIFICACIÓN IDENTIFICACIÓN

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HPLC/MS

Análisis por espectrometría de masas con analizado de triple quadrupolo (TQD)

CUANTIFICACIÓN EN MATRICES COMPLEJAS!!

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HPLC/MS

4

3 +

2 +

t (min) Io

ne

s

1 +

2 +

2 +

t (min)

Ion

es

+

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HPLC/MS

CUANTIFICACIÓN IDENTIFICACIÓN

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HPLC/MS

Scan 1168 (7.465 min): CLEMENTINA FMC1.D\ data.ms LimoneneHead to Tail MF=943 RMF=943

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

0

50

100

50

100

30

39

39

42

42 4551

53

53

55

56

58

5965

65

68

68

69

6973

74

77

79

79

80

80

86

86

89

89

91

93

93

95

95

107

107

115

115

121

121

128

136

136

Espectro en GC/MS de α-Limoneno

(mainlib) Limonene

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 1500

50

100

27

29

31

39

45

51

53

55

57 60

68

74

77

79

81

87

93

97 101

107

115

121

133

136

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HPLC/MS

70V

180V

m /z200 300 400 500

0

20

40

60

80

100

*M SD1 SPC, tim e=10.369 of C :\CHEM 32\1\DATA\HESPERID INA\DEF_LC 2007-05-24 10-07-28\1AB-0101.D ES-API, Scan, Frag: 70

Max: 6140

43

0.8

17

7.0

30

3.8

30

3.0

46

5.7

45

0.0

46

5.0

44

9.0

19

6.9

m/z200 400 600

0

20

40

60

80

100

*MSD1 SPC, time=10.369 of C:\CHEM32\1\DATA\HESPER 2007-06-12 10-52-18\1FF-0101.D+BSB ES-API, Scan, Frag: 190

Max: 106328

153

.0 1

77.1 3

03.1

633

.2 6

34.2

635

.2 649

.2 6

50.1

OO

OOH

OH

O

CH3

O

OH

OH

OH

O

O

OH

OH

OH

CH3

Espectro de masas a diferentes voltajes del flavonoide hesperidina separado por HPLC

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HPLC/MS

PM: 240

C10ClF3N2

C10H11BrNO

C10H11ClN3O2

C10H11FN3O3

C10H12Cl2F2

C10H12ClF3O

C10H13BrN2

C10H14ClF3N

C10H15Cl2FO

C10H15Cl3

C10H15ClF2O2

C10H15F3O3

C10H17Cl2FN

C10H17ClF2NO

C10H17F3NO2

C10H18Cl2O2

C10H18ClFO3

C10H19ClF2N2

C10H19F3N2O

C10H20Cl2NO

C10H20ClFNO2

C10H20F2NO3

C10H21F3N3

C10H22Cl2N2

C10H22ClFN2O

C10H22F2N2O2

C10H23ClNO3

C10H24ClFN3

C10H24F2N3O

C10H2Cl2O3

C10H3BrF2

C10H3Cl2FN2

C10H3ClF2N2O

C10H3F3N2O2

C10H4Cl2NO2

C10H4ClFNO3

C10H5ClF2N3

C10H5F3N3O

C10H6BrCl C10H6BrFO

C10H6Cl2N2O

C10H6ClFN2O2

C10H6F2N2O3

C10H8BrFN

C10H8Cl2N3

C10H8ClFN3O

C10H8F2N3O2

C10H9BrO2

C10H9ClN2O3

C10HCl2FNO

C10HCl3N

C10HClF2NO2

C10HF3NO3

C11Cl2F2

C11ClF3O

C11H10BrF

C11H10Cl2N2

C11H10ClFN2O

C11H10F2N2O2

C11H11ClNO3

C11H12ClFN3

C11H12F2N3O

C11H13BrO

C11H13ClN2O2

C11H13FN2O3

C11H15BrN

C11H15ClN3O

C11H15FN3O2

C11H16ClF3

C11H18N3O3

C11H19Cl2F

C11H19ClF2O

C11H19F3O2

C11H21ClF2N

C11H21F3NO ....

¿Qué sé de mi muestra?

¿Qué estoy buscando?

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HPLC/MS

Es un pesticida…

O

O

OH

CH3Flurenol

C15H12O3

N

NO

NN

O

O

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

Dimetilan

C10H16N4O3

C: 15x12: 180

H: 12x1: 12

O: 16x3: 48

240

C: 12x10: 120

H: 16x1: 12

N: 14x4: 56

O: 16x3: 48

240

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HPLC/MS

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HPLC/MS

Tiempo de vuelo (TOF)

Trampa de iones orbital (Orbitrap)

m/z: X.XXXX

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EJEMPLOS: Cuantificación

Reacción de Maillard

Page 36: Era de los alimentos funcionales.pdf

EJEMPLOS

Reacción de Maillard

Page 37: Era de los alimentos funcionales.pdf

EJEMPLOS

Reacción de Maillard

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EJEMPLOS

Reacción de Maillard

Aminoácidos (Lisina)

Azúcares reductores (Glucosa)

Aromas Carboximetil-lisina (CML)

Acrilamida

Diabetes, Cáncer, Envejecimiento

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EJEMPLOS

Is there a correlation between

composition and Maillard products in

cocoa beans?

Julian Londoño-Londoño, Duban González, Andrés Gil, Céline

Niquet-Léridon, Philippe Jacolot, Larbi Rhazi, Frederic Tessier.

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EJEMPLOS

Lysine and CML content throught industrialization of cocoa bean RT: Roasted, D: Dried, F: Fermented, R: Raw

Farm 1 Farm 2 Farm 3 Farm 4

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EJEMPLOS: Identificación

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EJEMPLOS

Physalis peruviana (Cáliz)

HPLC-DAD-ESI/MSn

R5

O2

3

O

OR4

O

OH

OH

OH

O

O

OH

OH

OH

CH3

R7

R1

R2

R3

A C

B

0,2X1

0,2A1

Y1

B1

Z1

0,2X0

0,2A2

Y0

B2

Z0

1,3A0

1,3B0

1,4B0

1,4A0

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EJEMPLOS

Page 48: Era de los alimentos funcionales.pdf

PLATAFORMA ANALÍTICA LASALLISTA

Page 49: Era de los alimentos funcionales.pdf

PLATAFORMA ANALÍTICA LASALLISTA

Waters – Xevo TQD

Waters – Xevo QToF