Oxidacion de Lipidos

UNIVERSIDAD AUTNOMA DE CHIHUAHUAOXIDACIN DE LIPIDOSAnlisis de AlimentosDr. Len Hernndez Ochoa

DETERIORO DE LIPIDOS [1] Las grasas y aceites pueden sufrir diferentes transformaciones que adems de reducir el valor nutritivo del alimento producen compuestos voltiles que imparten olores y sabores desagradables

Esto se debe a que el enlace ster de los acilgliceridos es susceptible a la hidrlisis qumica y enzimtica, y a que los cidos grasos insaturados son sensibles a reacciones de oxidacin.

Dr. Len HERNANDEZ-OCHOA

ALTERACIN DE LPIDOSMecanismosLiplisis o rancidez hidrolticaAutooxidacin o rancidez oxidativaEnzimasOxgeno


LIPOLSIS [1] Reaccin catalizada por las enzimas lipolticas llamadas lipasas, en la cual por efecto de altas temperaturas se produce la liberacin de cidos grasos de los triglicridos y fosfolipidos. Ocurre tanto en las oleaginosas como en lcteos, carne y pescado. En ciertos productos puede considerarse favorable.

Puede efectuarse en condiciones de Aw muy baja, esto se debe a que los triglicridos lquidos tienen una gran movilidad y favorecen su contacto con las lipasas.


AUTOOXIDACIN

Es una de las causas principales de deterioro de las grasas en alimentos.

Ocurre cuando un tomo cede un electrn a otro distinto mediante el proceso de la reduccin.

Se generan compuestos que mantienen y aceleran la reaccin y se sintetizan sustancias de bajo peso molecular que confieren olores desagradables.


CARACTERISTICAS GENERALES Consiste en la reaccin del oxigeno y los cidos grasos insaturados presentes en un alimento. Proceso lento inducido por el aire a T ambiente. Se favorece a medida que se incrementa la concentracin de cidos grasos insaturados (ndice de yodo) Inicialmente se forman perxidos que se descomponen en hidrocarburos, aldehdos y cetonas.


Fig.1. Tiempo para absorber 1g de oxigeno / Kg. de esteres metlicos de los cidos estericos (y=85.6), linoleico (y=172.4) y linolnico (y= 260.4)[1]Oxidacin de Lpidos


MECANISMO DE OXIDACIN I. REACCIONES DE INICIACINDan lugar a ala formacin de radicales libres a partir de cidos grasos insaturados (o de perxidos lipidicos, llamados tambin hidroperoxidos)

II. REACCIONES DE PROPAGACIONSe caracterizan por una cierta acumulacin de perxidos lipidicos. Se crean tantos radicales libres como se consumen. Es la etapa de oxidacin de los ac. grasas insaturados.

III. REACCIONES DE TERMINACIONLos radicales libres provenientes de la descomposicin de hidroperoxidos, se asocian para formar productos no-radicales (aldehdos, cetonas de bajo PM responsables del olor a rancio).


I.II.

MECANISMO DE OXIDACIN III.


Mecanismo de oxidacin del acido linoleicoEJEMPLO [1]


Composicin en cidos grasos cidos grasos libres Concentracin de oxigeno Temperatura rea superficial Estado fsico Emulsificacin AntioxidantesFACTORES QUE AFECTAN A LA OXIDACION EN ALIMENTOS


FACTORES QUE INFLUYEN EN LA OXIDACIN DE LIPIDOS [1]


PromotoresInhibidoresTemperaturas altasRefrigeracinMetales Cu, FeSecuestradoresPerxidos de grasas oxidadasAntioxidantesLipoxidasaEscaldadoPresin de OxigenoGas inerte o vacoLuz UVEmpaque opacoPoliinsaturacinHidrogenacin de cidos insaturados

DESARROLLO DE OXIDACION EN ACEITES [2]


ndice de perxidos Prueba del acido butricoPrueba de oxidabilidadndice de yodo Espectrofotometra ultravioleta Evaluacin sensorial Mtodos cromatograficos

METODOS PARA EVALUAR LA OXIDACION DE LIPIDOS


Mtodos de Anlisis de Oxidacin de Lpidos en Alimentos


Los lpidos sufren un deterioro qumico resultado de la oxidacin, est es una de las principales causas de la perdida de calidad en alimentos con alto contenido de lpidos. Los mtodos para evaluar este deterioro se basan en la deteccin de diferentes productos del complicado proceso que se desarrolla, de aqu la importancia de la evaluacin precisa de la oxidacin por varios mtodos y conocer si existe correlacin entre ellos.INTRODUCCIN


DETERMINACIN DEL NDICE DE PERXIDOS [3] El ndice de perxidos (IPO) representa la cantidad determinable de oxgeno activo contenida en 1 Kg de muestra.

Es una medida del oxgeno unido a las grasas en forma de perxido. Como productos de oxidacin primarios se forman hidroperxidos.


FundamentoSe disuelve la muestra en una mezcla de clororoformo y cido actico glacial y se mezcla con una disolucin de yoduro potsico. La cantidad de yodo liberada por reaccin con los grupos perxido se determina por valoracin con una disolucin de tiosulfato sdico.


AplicacionesProporciona informacin acerca del grado de oxidacin de la muestra y permite estimar hasta que punto se ha alterado la grasa. Debe tenerse en cuenta que si la oxidacin est muy avanzada, se producir un aumento progresivo de la degradacin de los perxidos, con lo que el IPO descender.

Grasas vegetales y animales cidos grasos Alimentos grasos (tras el aislamiento de su fraccin grasa)


Determinacin Se aaden unos 0.5 ml de la disolucin de almidn y se sigue valorando hasta que desaparezca el color azul. Se pesa 1 g de la muestra de grasa en el matraz Erlenmeyer y se disuelve en 30 ml de la mezcla de disolventes.

Se aade 0.5 ml de la disolucin saturada de yoduro potsico, se cierra el matraz y se agita durante 60 s.

Se diluye la disolucin con 30 ml de agua destilada y se valora el yodo liberado con la solucin de tiosulfato sdico.


ClculosDonde:a: ml de tiosulfato sdico gastados en el ensayo principal.b: ml de tiosulfato sdico gastados en el ensayo en blanco.C: Concentracin en mol/l de la disolucin de tiosulfato sdico utilizada.P: peso de la muestra en gramos.

Nota: Grasas y aceites en perfecto estado se obtienen IPO < 6, en tanto que los IPO >10 son indicativos de alteracin oxidativa.


EquipoAyuda a reducir al mnimo los errores humanos, gracias a la predosificacin de los reactivos y al procedimiento de anlisis automatizado por el equipo. Fotmetro porttil


Especificaciones fotmetro porttil


Medidor HI 83730Rango 0.0 a 25.0 meq O2/Kg

Resolucin0,5 meq O2/ kg

Fuente de luzLmpara de Tungsteno con filtro de interfencia de 466 nmPrecisin 0,5 meq O2 / Kg

Condiciones de trabajode 0 a 50C; H.R. hasta el 95%

Alimentacin4 X 1.5V AA pilas alcalinas o transformador

DETERMINACIN DE LA OXIDABILIDAD [3] Para evaluar la estabilidad o vida til de una grasa o un aceite se recurre a una alteracin artificial bajo condiciones controladas. El control analtico se desarrolla realizando una toma regular de la muestra y la determinacin de su ndice de perxidos.


FundamentoComo medida de la estabilidad de una grasa/un aceite se determina el ndice de perxidos tras 48 horas a 60 C, as como la duracin del periodo de induccin.Aplicaciones

Grasas vegetales y animales cidos grasos Alimentos grasos (tras el aislamiento de su fraccin grasa)


Determinacin Se realizan una serie de medidas con un total de 12 anlisis de IPO. Se determina el IPO de la grasa o aceite sin calentar (tiempo t=0).

Se llevan 11 vasos de precipitados, cada uno con 30 g de la muestra a investigar a una estufa calentada a 60 C; Se anota el tiempo inicial (t=0).

Al cabo de 1 hora se saca uno de los vasos de la estufa y se determina el IPO (t=1 h).

Se realiza la misma determinacin con el resto de las muestras al cabo de 2,3,5,7,8,24,30,72 y 96 h (t=2 hasta 96 h).


ClculosEn una grfica 1 se representan los ndices de perxidos obtenidos frente al tiempo t. La estabilidad de la grasa/aceite se estima en funcin de su oxidabilidad.


Evolucin del ndice de perxidos con la temperatura [2]


Conservabilidad de grasas y aceites.


IPO (tras 48 h a 60C)Conclusin8-12Estable20-24Estabilidad condicionada (3-4 meses)>24Debe refinarse

DETERMINACIN DEL NDICE TIOBARBITRICO (TBA) [3] El ndice TBA se define como el incremento de absorbancia medido a 530 nm luego de la reaccin del equivalente de 1 mg/ml con cido 2-tiobarbitrico.Este mtodo mide un producto secundario de la oxidacin de los lpidos: el malonaldehdo.


FundamentoSe basa en la reaccin de dos molculas de TBA con una de dialdehdo malnico, en la que se produce un compuesto cromgeno rojo que se mide a 530 nm. El anlisis se efecta despus de eliminar los pigmentos del alimento, o en la fraccin que se recolecta de una destilaIcin.


Aplicaciones Esta prueba se correlaciona mejor con la evaluacin sensorial de la rancidez, sin embargo mide un producto intermedio de la oxidacin lipdica.

Es muy comnmente usada en el anlisis de los alimentos


Determinacin Pesar entre 50 y 200 mg de muestra en un matraz de 25 ml. Disolver con 1-Butanol y llevar a volumen con el mismo reactivo.

Tomar con pipeta 5 ml y colocarlos en un tubo de ensayo seco. Agregar 5 ml del reactivo TBA. Tapar y agitar enrgicamente. Colocar el tubo en un bao termostatizados a 95 C.

Retirar luego de 2 horas y enfriar bajo corriente de agua durante 10 min hasta que alcance temperatura ambiente.

Medir la absorbancia de la solucin obtenida en celdas de 10 mm a 530 nm usando agua destilada como referencia. Al mismo tiempo preparar un blanco del mismo modo de la muestra.


ClculosDonde:A : Absorbancia de la muestra. B : Absorbancia del blanco.50 : Factor aplicado si el matraz utilizado es de 25 ml y el ancho de las cubetas de 10 mm.M : masa de la muestra en gramos.


DETERMINACIN DEL NDICE DE YODO [3] El ndice de yodo es una medida del grado de insaturacin de los componentes de una grasa. Ser tanto mayor cuanto mayor sea el nmero de dobles enlaces por unidad de grasa, utilizndose para comprobar la pureza y la identidad de las grasas.Representa la cantidad en g de halgeno, referidas al yodo elemental, que resulta ligada por cada 100 g de grasa o cidos grasos.


FundamentoLa grasa disuelta se mezcla con un exceso de bromo. La cantidad de bromo que no se adiciona a los dobles enlaces oxida una disolucin de yoduro a yodo, que se determina por valoracin con una disolucin de sulfato sdico. La reaccin de adicin se lleva acabo en oscuridad para evitar que se reduzcan reacciones laterales de radicales inducidos por la luz.


Aplicaciones Grasas vegetales y animalesDeterminacin

Se pesan 0.1-1.0 g de grasa, se disuelven en un matraz Erlenmeyer con 10 ml de cloroformo y se diluyen con 25 ml de la disolucin de bromo metanlico. Se cierra el matraz y despus de agitarlo se deja reposar durante 30 min en oscuridad.

Se aaden 15 ml de disolucin de yoduro potsico, el yodo liberado se valora con la disolucin patrn de tiosulfato sdico.


ndices de yodo esperados y pesos


ndice de yodo esperadoPeso en g0-200.5-1.020-600.3-0.560-1200.2-0.3120-2000.1

ClculosDonde:b: ml de disolucin patrn de tiosulfato sdico (0.1 mol/l).a: ml de disolucin patrn de tiosulfato sdico (0.1 mol/l) gastados en el ensayo principal.C: Concentracin de la disolucin patrn de tiosulfato sdico en mol/l.M: peso de grasa en g.126.91 : Masa atmica del yodo


Se deben eliminar las impurezas y el agua que pueda contener; si la muestra no est completamente lmpida se la deja en reposo durante un tiempo en estufa a 50 C hasta que se clarifique si es lquida, y para que funda completamente si es slida; se filtra por papel, a 50C una o ms veces, evitando dejar caer el agua que pudiera existir debajo de la fase grasa. La muestra debe mantenerse en lugar fresco y al abrigo de la luz y el aire.PREPARACIN DE LA MUESTRA


BIBLIOGRAFA[1] Reinhard Matissek, Frank-M. Scnepel, Gabriele Steiner. (1998). Anlisis de los Alimentos. Ed. Acribia. Espaa. pp. 47-59.[2] Badui Dergal Salvador. (1993).Qumica de los Alimentos. Ed. Pearson Educacin. Mxico. pp.268-269.[3] Allen J. St. Angelo (1992). Lipid Oxidation in Food. Ed. American Chemical Society. USA. Pp. 14-23


Dr. Leon Hernandez O. Dr. Leon Hernandez O. Dr. Leon Hernandez O. Dr. Leon Hernandez O. *Dr. Leon Hernandez O. Dr. Leon Hernandez O.

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