Download evaluación de la calidad oxidativa de tres aceites

XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA
Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
División Ciencias de la Vida
Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010
Guanajuato, Gto.
CAMPUS IRAPUATO-SALAMANCA
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD OXIDATIVA DE TRES ACEITES
COMERCIALES EN CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO ACELERADO.
Tello-Santillán R. a,*, Yahuaca-Juárez B. b, Martínez-Flores H.E. a
a
Facultad de Químico Farmacobiología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo, Tzintzuntzan 173, Col. Matamoros, C.P. 58240, Morelia, Michoacán, México.
b
Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada – Instituto
Politécnico Nacional. Cerro Blanco 141, Col. Colinas del Cimatario, C.P. 76090,
Querétaro, Querétaro, México.
* [email protected]
RESUMEN:
Los lípidos están expuestos a un deterioro químico, resultado de la oxidación, conocido como
rancidez, siendo una de las principales causas de la pérdida de calidad de los alimentos con alto
contenido de lípidos. Los métodos de análisis para evaluar el deterioro oxidativo se fundamentan
en la detección de diferentes productos intermedios que se desarrollan en el proceso tales como
peróxidos e hidroperóxidos entre otros. Considerando lo anterior, el objetivo fue evaluar los
cambios oxidativos generados por exposición a alta temperatura de tres aceites vegetales
comestibles de soya, canola y maíz. Los diferentes aceites de soya, canola y maíz, de las marcas
Nutrioli, Capullo y Cristal respectivamente, fueron almacenados en estufa a 45°C durante nueve
días. Las muestras se evaluaron cada 48 horas durante su almacenamiento. Para la evaluación de
los cambios oxidativos en los aceites se establecieron métodos indirectos de análisis, entre los que
se incluyeron: índice de acidez, índice de yodo, índice de peróxidos e índice de saponificación. En
las diferentes evaluaciones se observaron cambios oxidativos en los distintos tipos de aceite por
efecto de las condiciones de almacenamiento, mostrando una mejor estabilidad el aceite de soya
de la marca Nutrioli.
Palabras clave:
Oxidación de los lípidos, índice de acidez, índice de yodo, índice de peróxidos e índice de
saponificación.
ABSTRACT:
Lipids are exposed to chemical deterioration, a result of oxidation, known as rancidity, one of the
main causes of the loss of quality of food with high lipid content. The analytical methods for
assessing oxidative damage are based on the detection of various intermediate products that are
developed in the process such as peroxides and hydroperoxides among others. Considering this,
the objective was to evaluate the oxidative changes caused by exposure to high temperature of
three vegetable oils soybeans, canola and corn. The different oils were heated at 45 °C in a stove
over nine days. Samples were tested every 48 hours during storage. For the evaluation of oxidative
changes in oils were established indirect methods of analysis, among which included: acid value,
iodine value, peroxide value and saponification value. In the various assessments were observed
oxidative changes in different types of oil under the effect of storage conditions, showing a better
stability soybean oil of Nutrioli trademark.
Key words:
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Guanajuato, Gto.
Lipid oxidation, acid value, iodine value, peroxide value and saponification value.
INTRODUCCIÓN
La oxidación de los lípidos, o peroxidación, se refiere a la oxidación de los ácidos
grasos insaturados (AGI) siendo una de las principales causas de deterioro de los
alimentos. Este proceso es de preocupación económica en la industria alimentaria,
ya que da lugar a la rancidez oxidativa disminuyendo la calidad nutricional del
alimento, además de generar compuestos volátiles que imparten olores y sabores
desagradables afectando su calidad sensorial. Generalmente se cree que la
autooxidación, es decir, la reacción con el oxígeno molecular vía un mecanismo
autocatalítico, es la principal causa de las reacciones implicadas en el deterioro
oxidativo de los lípidos, específicamente de los AGI cuyo mecanismo
autocatalizado implica la participación de radicales libres (RL). Una relativa alta
energía de activación, necesaria para la formación de los primeros RL, puede ser
proporcionada por energía térmica, radioactividad natural, oxígeno singulete, entre
otras fuentes (Kamal-Eldin y Pokorny, 2005), dando paso a la etapa de iniciación
que generalmente es dada por la descomposición de un hidroperóxido, lo que
conduce a la etapa de propagación dando lugar a la formación de radicales peroxi
(ROO*), que a su vez extraen átomos de hidrógeno de los grupos α-metilénicos de
otras moléculas de ácido graso insaturado (RH), para dar hidroperóxidos y nuevos
radicales libres (R*), los cuales reaccionan con el oxígeno y la secuencia de
reacciones se repite. Los AGI, especialmente los ácidos di- y tri-insaturados a
diferencia de los ácidos grasos saturados son más fácilmente convertidos en
radicales libres ya que un átomo de hidrógeno es más fácilmente extraído de la
molécula si un doble enlace está localizado sobre un átomo de carbono
adyacente. Los hidroperóxidos son los productos primarios de la oxidación, su
estructura depende del ácido graso original, así que se produce una mezcla de
hidroperóxidos isómeros; y especialmente los correspondientes a los ácidos
grasos poliinsaturados, son altamente inestables, producen nuevos radicales que
alimentan la reacción, interaccionan con otras moléculas, se polimerizan e
incrementan la viscosidad, se oxidan, su ruptura genera compuestos secundarios
y terciaros entre los que se encuentran aldehídos, cetonas, ésteres, oxoácidos,
oxoésteres, compuestos aromáticos, epóxidos, ácido fórmico, ácidos grasos de
bajo peso molecular, radicales alquilo y alcoxilo. Los productos secundarios de la
oxidación de los lípidos también son inestables; los aldehídos en particular son
altamente reactivos. La velocidad de oxidación se incrementa por varios factores
como exposición al oxígeno, temperatura, irradiación, metales pesados y
presencia de AGI; algunos factores inhibidores son los antioxidantes y las bajas
temperaturas. En base a lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue evaluar los
cambios oxidativos generados por exposición a alta temperatura de tres aceites
vegetales comestibles de soya, canola y maíz.
METODOLOGÍA
Material de estudio
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Se utilizaron 3 aceites comestibles de las marcas: Nutrioli, Capullo y Cristal, los
cuales corresponden a aceites vegetales de soya, canola y maíz respectivamente.
Se adquirieron en un supermercado de autoservicio en la ciudad de Morelia,
Michoacán.
Almacenamiento de los aceites
Los 3 diferentes aceites fueron sometidos a un almacenamiento de tipo acelerado
durante 9 días a una temperatura de 45°C en una estufa de secado marca Felisa,
modelo FE-291-A. Todas las pruebas se realizaron por duplicado.
Métodos de evaluación de la oxidación de los lípidos.
Índice de acidez
Se determinó de acuerdo a la Norma Mexicana NMX-F-101-1987. Este método se
basa en la titulación de los ácidos grasos libres con un álcali, y se define como la
cantidad en miligramos de hidróxido de potasio necesaria para neutralizar los
ácidos grasos libres en 1 gramo de aceite o grasa.
Índice de yodo
Se determinó por el método de Hanus establecido por la AOAC (1990) y basado
en lo que establece la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial en la Norma
Mexicana NMX-F-408-1981. Este método se define como la medida de la no
saturación de las grasas y aceites y se expresa en términos del número de
centigramos de yodo absorbidos por gramo de muestra. Se basa en la reacción
del monobromuro de yodo, en medio acético, sobre los lípidos, y en medir la
cantidad de yodo que está presente libremente, en función de éste se determina el
grado de insaturación del aceite.
Índice de peróxidos
Fue determinado por el método oficial de la AOAC, (1990), y de acuerdo a lo
establecido por la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial en la Norma
Mexicana NMX-F-154-1987. Este método se basa en la capacidad de los
peróxidos, productos de la oxidación de las grasas, de oxidar el ión yoduro, del
yoduro de potasio, al ser agregado a la muestra y producir yodo que se valora
posteriormente con una solución de tiosulfato y solución de almidón como
indicador, para neutralizar los iones yodo y producir yoduro de sodio. El índice de
peróxidos es la cantidad, (expresada en miliequivalentes de oxígeno activo por kg
de grasa) de peróxidos en la muestra que ocasionan la oxidación del yoduro
potásico.
Índice de saponificación
Fue determinado por el método oficial de la AOAC (1990), según lo establece la
Secretaría de Comercio en la Norma Oficial Mexicana NMX-F-174-SCFI-2006.
Este método se define como la cantidad de hidróxido de potasio expresado en
miligramos, necesario para saponificar un gramo de aceite o grasa. Se basa en la
reacción química de los triglicéridos con un álcali, formándose jabones o sales
alcalinas de los ácidos grasos y glicerina.
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Índice de acidez
El índice de acidez es una medida intrínseca que indica el estado en el cual se
encuentra una grasa o aceite como tal, o en condiciones de almacenamiento. El
manejo inadecuado de algunos factores externos como la temperatura, aire o luz,
provocan reacciones de descomposición, así mismo, un mal manejo en el
almacenamiento o durante su procesamiento, genera reacciones que se ven
reflejadas en su grado de oxidación, lo que puede provocar cierta elevación de la
acidez. El porcentaje de acidez es una medida del contenido de los componentes
ácidos en el aceite. Los ácidos grasos libres son formados durante la oxidación,
hidrólisis y pirolisis, como resultado del rompimiento de los triglicéridos (Ulusoy et
al., 2003).
En lo que respecta a los aceites Nutrioli y Capullo se observó que el porcentaje de
acidez se incrementa discretamente a lo largo del almacenamiento, alcanzando su
valor máximo al día 9 con respecto al control, este incremento en un 0.0014% para
ambos aceites. En cuanto al aceite Cristal, este mostró porcentajes de acidez
más elevados durante los diferentes períodos de almacenamiento con respecto a
los otros 2 aceites, sin embargo, los 3 aceites mantuvieron un porcentaje de
acidez (Fig. 1) dentro del rango establecido en las Normas Mexicanas para la
comercialización de aceites comestibles que establece un máximo de 0.05%.
Figura 1. Índice de acidez.
Índice de yodo
El índice de yodo representa la cantidad de yodo en gramos que reaccionan con
un gramo de grasa o aceite, es una medida del promedio de insaturaciones que
contienen los aceites. Este análisis debe llevarse a cabo bajo condiciones
específicas y precisas para poder obtener resultados reproducibles; por otro lado
este método no ofrece información respecto a la distribución y localización de las
dobles ligaduras de las moléculas de los lípidos (Romero-Vázquez, 2005 y NMXF-408-1981).
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En la Fig. 2 se presentan los resultados obtenidos para el índice de yodo, en ella
se aprecia que en los aceites Capullo y Cristal existe una tendencia de
disminución del índice de yodo con respecto al tiempo de almacenamiento a
temperatura de 45 °C (de 146.7 en control a 125.6 al día 9 de almacenamiento
para Capullo y Cristal fue de 140.6 a 120.3 al día 9), dicha tendencia
probablemente sería más marcada en un periodo de almacenamiento más amplio;
mientras que en el aceite Nutrioli no existió una disminución significativa en el
índice de yodo, ya que se comportó de una manera estable ante las condiciones
de almacenamiento, lo cual puede ser debido a compuestos antioxidantes
presentes en dicho aceite. Los índices de yodo establecidos por la norma oficial
mexicana para aceites comerciales son de 110 a 126 para canola, 118 a 139 para
soya y 107 a 135 para maíz.
Figura 2. Índice de yodo.
Índice de peróxidos
Los peróxidos son los principales productos iniciales de la autooxidación. El índice
de peróxidos se suele definir en términos de miliequivalentes de oxígeno por
kilogramo de grasa. El índice de peróxidos es un valor muy empírico, ya que a lo
largo del curso de la oxidación, el índice de peróxidos alcanza un valor máximo;
después declina (Fennema, 2000).
Tomando en cuenta los días 0 y 9, los aceites Nutrioli y Capullo mostraron una
tendencia ascendente en sus valores de índice de peróxidos (Figura 3), lo cual
indica que las condiciones de almacenamiento pudieron inducir la formación de
compuestos primarios de la oxidación de los lípidos. Mientras que el aceite Cristal
desde un inicio mostró valores de índice de peróxidos por encima del parámetro
máximo permisible para este tipo de aceite (2 meq/Kg), lo que indica que
probablemente este aceite tuvo un previo almacenaje bajo condiciones no
adecuadas propiciando con ello el inicio de la formación de peróxidos,
comenzando a deteriorar la calidad de dicho aceite.
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Figura 3. Índice de peróxidos.
Índice de saponificación
El índice de saponificación representa el peso en mg de hidróxido de potasio
necesarios para saponificar completamente un gramo de grasa o aceite; este
índice es inversamente proporcional al peso molecular promedio de los ácidos
grasos libres, por lo que puede considerarse como un método indirecto para
obtener el índice de acidez. (Romero-Vázquez, 2005).
Generalmente, los ácidos grasos se encuentran en forma esterificada integrando
los triglicéridos y cuando se llegan a encontrar en estado libre es muy probable
que haya ocurrido una hidrólisis del enlace éster.
En esta prueba (Fig. 4) se observó una tendencia de disminución del índice de
saponificación a lo largo del periodo de almacenamiento de los 3 aceites, la cual
probablemente se observaría de una forma más definida en un periodo de
almacenamiento más prolongado.
Una disminución en el índice de saponificación representa una degradación de los
triglicéridos, promoviendo una liberación de ácidos grasos libres, en esta
determinación arrojó una disminución en los índices de saponificación de los 3
aceites entre el día 0 y el día 9; la cual fue de 11.97 %, 3.6 % y 10.02 % para los
aceites Nutrioli, Capullo y Cristal respectivamente.
Figura 4. Índice de saponificación.
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CONCLUSIONES
De los aceites comerciales analizados, el aceite de soya marca Nutrioli presenta
una mayor estabilidad oxidativa a las condiciones de almacenamiento acelerado
seguido de Capullo (canola) y Cristal (maíz). La temperatura de 45ºC induce un
deterioro oxidativo principalmente a períodos prolongados de almacenamiento y
este deterioro esta también en función de la calidad inicial del aceite analizado.
REFERENCIAS
AOAC. 1990. Official methods of analysis. Ed. Association of Official Analytical
Chemistry. Washington, D.C. U.S.A.
Badui Dergal Salvador., 2006. Química de los alimentos. Cuarta edición. Editorial
Pearson educación., 285 pp.
Fennema O.R., 2000. Química de los Alimentos.En: Lípid Editorial ACRIBIA.,
ISBN: 84-200-0914-8. 305-334 pp.
Flores Mejía E., 2004. Efecto de diferentes condiciones térmico-alcalinas sobre
algunas propiedades de los lípidos y de la fibra dietaria del maíz. Tesis de
licenciatura. Facultad de Químico Farmacobiología. Universidad
Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México.
Kamal-Eldin, A., Pokorny, J. 2005. Lipid oxidation products and methods used
for their analysis. En: Analysis of lipid oxidation. Editores: Afaf KamalEldin, Jan Pokorny. AOCS press. Champain, Ill. USA. 1-7 pp.
Norma Oficial Mexicana, alimentos.1987. NMX-F-101.
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Norma Oficial Mexicana, alimentos para humanos. 1981. NMX-F-408.
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Romero Vazquez J. U., 2005. Efecto de la concentración de hidróxido de calcio
y el tiempo de reposo en la calidad de los lípidos del maíz tratados por
nixtamalización.
Tesis
de
licenciatura.
Facultad
de
Químico
Farmacobiología. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo,
Morelia, Michoacán, México.
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