INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II PRÁCTICA 9 DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE ACEITES COMESTIBLES COMERCIALES. 1. OBJETIVOS El alumno: 1.1. Determinará las propiedades fisicoquímicas de las grasas y aceites y conocer las técnicas que se aplican para tal propósito. 1.2. Identificará las grasas y aceites, así como los ácidos grasos que los componen, con base en las propiedades que presentan. 1.3. Evaluará la calidad comercial seleccionadas para el análisis. y funcional de las muestras 2. INTRODUCCIÓN A parte de la apariencia física en realidad no existe diferencia entre grasas y aceites como grupos de compuestos. El valor nutritivo prácticamente es similar y en términos generales los procesos de obtención también lo son. Como alimento, con excepción de algunos casos, estos productos no se consumen solos ya que, aparte del uso que se les da como medio de cocción, por lo general son componentes normales de los alimentos preparados. Desde luego que muchos productos naturales contienen grasa o aceite, pero no todos en grandes cantidades que sirvan como fuente de extracción o por lo menos no resulta sencillo o rentable hacerlo. 66 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II Sin embargo, existe una gran cantidad de grasas o aceites disponible en el comercio y no siempre resulta fácil diferenciarlos, por lo que el análisis fisicoquímico de estos productos ha resultado tener un gran valor para ello. Muchas de las propiedades que se evalúan o las pruebas que se aplican arrojan resultados similares para varios de estos productos, no obstante como son muchas las posibles de realizar, en su conjunto, permiten diferenciar finalmente uno de otro. Asimismo, es posible dilucidar la composición de los ácidos orgánicos y hasta determinar la composición y variación de la misma en un aceite proveniente de alguna fuente en específico. Además del control del producto en sí y en el proceso de producción, el análisis y la determinación de estas propiedades se ha podido correlacionar a otras propiedades, como las reológicas, y a otros usos apoyando la elaboración de productos derivados. 3. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR 3.1. ¿Cuáles son las características fisicoquímicas de las grasas y los aceites según su fuente de origen y su aplicación? 3.2. ¿Cuáles son los fundamentos de las pruebas que se realizan en esta práctica y su utilidad e la identificación de las grasas y aceites? 3.3. ¿Cuáles son las correlaciones que existen entre las diferentes propiedades y la metodología seguida para el ajuste en mezclas y para el control de calidad de estos productos? 4. MATERIALES Y EQUIPO Aceites comestibles Hidróxido de sodio 0.1 N Ácido clorhídrico0.5N Hidróxido de potasio lentejas Al en lamina o gránulo Disolución alcohólica de KOH en etanol absoluto, tratado, y recién destilado al 4%. Ac. Acético al 99.5 % Yodo Br2 KI al 15 % PRACTICA 9 Sol. de fenolftaleína Picnómetro con termómetro Balanza analítica Estufa Refractómetro Abbé Matraces erlenmeyer de 250 ml Probeta de 100 ml Bureta de 25 ó 50 ml Pipetas de 1, 5 y 10 ml Matraces de Hanus 67 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II Tiosulfato de sodio 0.1 N Cloroformo Disolución de almidón al 1% Matraces de 500 ml 5. DESARROLLO EXPERIMENTAL 5.1. Determinación del Peso Especifico. Método del Picnómetro 5.1.1. Pesar un picnómetro con termómetro limpio y vacío, previamente puesto a peso constante. 5.1.2. Llenarlo con agua destilada a una temperatura de 25º C, controlar la temperatura, aforarlo y pesarlo. 5.1.3. Vaciar el picnómetro y secarlo, ponerlo nuevamente a peso constante y pesarlo. 5.1.4. Llenarlo ahora con aceite a 25º C. Controlar la temperatura aforarlo y pesarlo. NOTA: Si es una grasa, que se conserva sólida a temperatura de 25º C, la muestra debe tratarse a 60º C. 5.1.5. Determinar el peso específico como una relación del peso del aceite entre el peso del agua a la temperatura que se hizo la medición. 5.2. Índice de Refracción 5.2.1. En el prisma limpio de un refractómetro de Abbé, colocar una pequeña cantidad (hasta cubrir el prisma) de agua destilada totalmente libre de sólidos en suspensión y hacer la verificación y/o ajuste del cero del aparato. El cero de concentración corresponde a 1.3327 de índice de refracción. La temperatura debe estar a 20º C. 5.2.2. Limpiar cuidadosamente el prisma, hasta que esté completamente seco, cuidando de no rayarlo. Colocarlo ahora una muestra de aceite y hacer la lectura de índice de refracción. Si la muestra es sólida a 20º C, hacer la determinación a 40º C ó 60º C y así reportarlo. 5.3. Índice de Acidez 5.3.1. A 1.3 litros de etanol absoluto, agregar 10g de KOH libre de carbonatos y 5g de Al en hoja y poner a reflujo durante 60 minutos. PRACTICA 9 68 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II 5.3.2. Destilar el etanol y desechar los primeros 75 ml. Recoger 1 litro. 5.3.3. Tomar 300 ml de etanol y neutralizarlos con NaOH 0.1N usando fenolftaleína como indicador. Calentarlo hasta un poco antes de su ebullición. 5.3.4. Pesar de 25 a 50g de muestra, según la acidez esperada, en un matraz de 250 mL. 5.3.5. Añadir 50 a 100 mL de etanol neutro caliente. 5.3.6. Titular con NaOH 0.1 N hasta un punto de vire ligeramente rosa que permanezca durante 30 segundos. 5.4. Índice de Saponificación. 5.4.1. Tomar 100 ml del etanol destilado restante de la determinación de acidez, y disolver 4 g de KOH manteniendo la temperatura abajo de 15º C. 5.4.2. En un matraz de 250 mL pesar 5g de muestra en la balanza analítica. 5.4.3. Añadir 30 ml de la solución alcohólica de KOH. 5.4.4. Poner a reflujo de 30 a 60 minutos. Al final la mezcla debe quedar completamente clara. 5.4.5. Enfriar y titular el exceso de KOH con HCl 0.5 N usando fenolftaleína como indicador. 5.4.6. Titular 10 ml de la solución alcohólica de KOH también. 5.5. Índice de Yodo 5.5.1. Preparación del reactivo de Hanus. 1. Disolver 13.615 g de Iodo en 825 ml de ácido acético concentrado (al 99.5%) calentando. 2. Tomar 25 ml de la solución y titularlos con tiosulfato de sodio 0.1 N. 3. Tomar 200 ml de ácido acético y añadirle 3 mL de bromo. 4. Tomar 5 ml de la mezcla con bromo (punto anterior), añadirle 10 ml de KI al 15% y titular con tiosulfato de sodio 0.1 N. PRACTICA 9 69 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II 5. Calcular de acuerdo a las titulaciones realizadas la cantidad de solución de bromo que hay que adicionar a la solución de Iodo para duplicar el contenido de halógenos. 6. Mezclar las soluciones y hacer los ajustes necesarios. Guardar el reactivo en frasco ámbar y en la oscuridad. 5.5.2. En un matraz de 500 ml con tapón de vidrio (ó matraz de Hanus) pesar entre 0.25 y 0.5g de aceite filtrado dependiendo del índice de refracción. 5.5.3. Agregar 10 ml de cloroformo (CHCl3) y 25 ml del reactivo de Hanus, agitar fuertemente. Preparar 2 matraces testigo, sin muestra, simultáneamente. 5.5.4. Reposar los matraces por 30 minutos en la oscuridad. 5.5.5. Completado este tiempo añadir 10 ml de la solución de KI al 15% y agitar intensamente. Agregar 100 ml de agua recién hervida y fría procurando arrastrar la mezcla que haya quedado en el tapón. 5.5.6. Valorar el yodo con una solución de tiosulfato de sodio 0.1 N valorada, hasta un punto de vire amarillo. Luego adicionar 0.5ml de solución de almidón al 1 % y continuar la titulación hasta un vire franco de azul intenso a incoloro o amarillo paja. 5.5.7. Calcular el índice de yodo como sigue: I . I = (B – G) x N x 12.69 Peso de la muestra 5.6. Índice de Peróxido 5.6.1. Preparar una mezcla de Cloroformo – Ac. Acético en proporción de 3 a 1. 5.6.2. Pesar 5 g de aceite en un matraz de 250 ml con tapón esmerilado, agregarle 30 ml de la solución de cloroformo – acético y agitar. Preparar al mismo tiempo un blanco de reactivos. 5.6.3. Agregar 0.5 ml de la solución saturada de KI. Esperar exactamente un minuto, agitando de vez en cuando y agregar 30 ml de agua. PRACTICA 9 70 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II 5.6.4. Valorar el yodo liberado con tiosulfato de sodio 0.1 N. Cuando ya el color haya cambiado a un amarillo tenue, adicionar 0.5 ml de almidón al 1%, el color cambiará a azul intenso. Continuar la valoración hasta un vire franco a incoloro o amarillo paja. 5.6.5. Si el gasto de tiosulfato fue menor de 0.5 ml repetir la determinación empleando en la titulación el tiosulfato 0.01 N. 5.6.6. Calcular el índice de peróxido como los miliequivalentes de peróxido por kilogramo de muestra mediante la relación: I. P. = G x N x 1000 Peso de muestra 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS 6.1. En un cuadro organice donde muestre los valores encontrados en cada determinación para las diferentes muestras. 6.2. Realice una discusión alrededor de los fundamentos y la validez de las pruebas realizadas e indique las ventajas y desventajas de su aplicación. 6.3. Compare sus resultados con los de la bibliografía e indique las posibles causas de desviación en lo realizado. Haga sus recomendaciones. 6.4. Compare las propiedades de las muestras analizadas e indique su impacto en el uso que se le da así como otros posibles usos. PRACTICA 9 71 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS II 7. BIBLIOGRAFÍA AOAC. 1984. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists. 14th. Ed. By Sydney William, AOAC, USA. Bernardini, e. J, Baquero F. 1981. Tecnología de Grasas y Aceites. Editorial Alhambra. Hart, L.F. y Fisher, H. J. 1984. Análisis Moderno de los Alimentos. Editorial Acribia, España. Desrosier. N.W. 1989. Elementos de Tecnología de Alimentos. Editorial CECSA, México. Winton, A.-L. y K. B. Winton. 1957. Análisis de Alimentos. Editorial CECSA, México. PRACTICA 9 72