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ALIMENTO
VOLATIL POR SECADO
(HUMEDAD)
MATERIA SECA
INORGANICA
(CENIZAS)
ORGANICA
SOLUBLE EN DISOLVENTES
ORGANICOS
(GRASA O LIPIDOS)
CON NITROGENO
(PROTEINAS)
NO GRASO SIN NITROGENO
(CARBOHIDRATOS)
DIGERIBLES
NO DIGERIBLES
(FIBRA)
LIPIDOS
GRASA
GRASAS Y ACEITES
GRASA CRUDA
GRASAS Y ACEITES
Grasas ------- Estado físico sólido a TA
Tejido adiposo de animales
Glóbulos grasos de leche
Grasa de coco
Aceites ---- Estado físico líquidos a TA
Semillas (oleaginosas)
Vegetales ricos en lípidos
(palma, aceituna)
Aceite de pescado
¿PARA QUE DETERMINARLOS?
•Etiquetado
Mayor fuente de energía y nutrientes lipídicos (vitaminas,
ác. grasos esenciales)
•Características fisicoquímicas
Sabor, textura, palatabilidad y apariencia
•Factores económicos y legales
Identidad, costos, especificaciones
•Calidad, procesamiento y estabilidad
¿QUE SE NECESITA SABER?
• Concentración total
• Tipo de lípidos
• Propiedades fisicoquímicas: cristalización,
punto de fusión, punto de humo, reologia,
densidad, color, etc.
• Organización estructural
Definición: Grupo de compuestos naturales
fácilmente solubles en disolventes orgánicos
Incluyen: Ácidos grasos y sus derivados,
carotenoídes, terpenos, esteroles y ácidos
biliares, entre otros.
95 a 99% de los lípidos están formados por
triglicéridos.
GRASA CRUDA, EXTRACTO ETÉREO
LÍPIDOS LIBRES
•Grasas neutras y ac. Grasos libres, esteroles,
vitaminas liposolubles, pigmentos, etc.
LÍPIDOS COMBINADOS
•Asociados a proteínas y carbohidratos
o
LIPIDOS NEUTROS
•Glicéridos y ceras
LIPIDOS POLARES
•Fosfolípidos, glucolípidos, etc.
DERIVADOS
•Esteroles y sus ésteres, carotenoides, terpenos, etc.
LIPIDOS NEUTROS
CERAS
LIPIDOS POLARES
X = Colina
+
“Lecitina”
-CH2-CH2-N-(CH3)3
DERIVADOS
Colesterol
Trigo (Triticum sp.)
Aceitunas (Oleaeuropa)
Carne
Aguacate (Persea americana)
PRODUCTOS REFINADOS
•Mantequillas
•Aceites
•Mantecas, sebos
CUANTIFICACION
• No hay un solo método aplicable a la determinación.
• Los métodos llamados de extracción están más cerca de
un método general.
• Los métodos de determinación de grasa son empíricos.
• Las variaciones en los métodos de análisis producen
resultados variables.
a) el método empleado en la preparación de la muestra
b) la integridad del material lipídico y la cantidad de
ciertos componentes no grasos
La determinación del material lipídico implica
tres operaciones, independientemente del
origen de la muestra o del método:
•Tratamiento preliminar de la muestra,
incluyendo o no secado*, molienda, digestión*
o cualquier combinación de éstos.
•Separación de la grasa por fusión, extracción
o por separación centrífuga.
•Valoración de la grasa (gravimétrica o
volumétrica).
SECADO
(principalmente para métodos por extracción)
•Las muestras secas pueden ser molidas o subdivididas
con mayor facilidad.
•El agua impide una extracción completa y eficiente si se
emplean éter etílico o éter de petróleo como disolventes.
•El secado ayuda a separar la grasa de las células de los
tejidos de la carne y de sus productos.
•Las emulsiones pueden romperse parcialmente, de
forma que la grasa es más accesible y más fácil de
extraer.
MOLIENDA
•Homogeneización
•Incrementar superficie de contacto con los
disolventes o reactivos
•Reducción de la distancia de difusión
•Disolvente
•Lípidos
METODOS PROPUESTOS
1. EXTRACCION (Diferente a proceso*)
• Solventes
• Procedimientos
2. FISICOS
• Fusión
3. OTROS
• Digestión-separación
1. EXTRACCION. Es el mas utilizado, para la
mayoría de los alimentos.
En harina de pescado:
éter de petróleo
hexano
heptano
éter etílico
disulfuro de carbono
ciclohexano
benceno*
cloruro de metileno
tricloroetileno
cloroformo*
acetona
9%
16%
La exactitud depende de la solubilidad de los lípidos
en el disolvente usado.
SELECCIÓN DEL DISOLVENTE
El disolvente debe ser capaz de:
•Extraer todo el material lipídico
•Ser selectivo
•Evitar la degradación del material extraído
•Funcionar a temperaturas que permitan el
adecuado manejo de los extractos
•Preferiblemente seguro para el ambiente
Éter de Petróleo (Bencina, nafta) PE. 3580ºC, disuelve únicamente grasas, aceites y
ceras. Los ác. grasos hidroxilados y sus
glicéridos son prácticamente insolubles.
Solubiliza menos glicéridos de grasas que de
aceites. Extrae impurezas no polares (clorofila
y compuestos resinosos). Extremadamente
flamable.
Mezcla de hidrocarburos, principalmente C5 C7, con 45 a 90% de C6
Éter Etílico (Éter dietílico, éter sulfúrico,
éter anestésico). PE 35ºC. Solvente para la
mayoría de los lípidos. Mayor solubilidad de
esfingomielinas, cerebrósidos y lecitina. Se
satura con 1.2% de agua a 20ºC.
Disuelve más impurezas como a.a.,
carbohidrátos, sales, ác. orgánicos, cetonas,
aldehidos y alcoholes.
Muy volátil y altamente flamable. Tiende a
formar peróxidos explosivos.
Cloroformo. PE 61ºC. Extrae más lípidos que el éter
etílico. Extrae más impurezas que el éter etílico. Se
descompone formando HCl en presencia de agua.
Sensible a la luz. Recientemente se demostró que es
muy tóxico. Esta siendo substituido, principalmente por
diclorometano.
Cloruro de metileno (Diclorometano, dicloruro de
metileno). PE. 40-41ºC. Extrae la mayoría de los
lípidos. Se usa como desengrasante. No es inflamable
ni explosivo. Aparentemente es menos tóxico que el
cloroformo.
Disulfuro de carbono. PE. 46ºC. Es un solvente más
poderoso, solubiliza todos los lípidos. Altamente
flamable. Extremadamente tóxico. Se descompone con
facilidad. Menos utilizado.
Ciclohexano. PE 78-81ºC. Disuelve lípidos con ác.
grasos de cadena larga. Usado para extraer aceites
esenciales. Solvente de resinas y lacas. Líquido
flamable.
Benceno. PE. 79.6ºC. Disuelve bien aceites, grasas,
ceras, esteroles y fosfolípidos. También disuelve
impurezas (compuestos orgánicos, colorantes y
resinas). Es muy tóxico, su uso esta siendo limitado.
Altamente flamable.
Tricloro etiléno. PE 83-87ºC. Usado en la industria
para extraer grasas, aceites y ceras. Extrae resinas,
plásticos, pinturas, barniz. Es un anestésico
potente. Poca toxicidad.
Acetona. PE 56.1ºC. Miscible en agua. Solubiliza
muchas impurezas hidrosolubles. Muy volátil.
Altamente flamable. Se usa para extracciones
iniciales.
Otros. Alcohol etílico. CO2 fluido supercrítico*.
Mezclas de disolventes y alcoholes.
PROCEDIMIENTOS
1. Intermitentes
• Muestras secas o húmedas
• Uno o varios disolventes
• Con o sin calentamiento
• Semi-automatizado (Soxhlet)
2. Continuos
• Muestras secas
• Un disolvente
• Semi-automatizado (Goldfish)
1)PROCEDIMIENTOS INTERMITENTES
• Están basados en la mezcla de la muestra
(seca o no) y el disolvente
• Con agitación (y calor) se facilita la extracción
y el material lipídico es separado con el
disolvente.
• La operación se repite cuantas veces sea
necesario.
• Los lípidos se cuantifican gravimétricamente
una vez evaporado el disolvente (en todo el
extracto o en una alícuota).
“EN BATCH”
•La muestra, generalmente seca, se coloca en un vaso o
matraz y se adiciona el disolvente o mezcla de disolventes
(relación muestra/disolvente)
•La difusión del disolvente al interior de la muestra y del
disolvente-lípidos hacia el exterior se acelera con agitación
•Puede o no usarse calentamiento
•El extracto es recuperado por decantación, filtración o
centrifugación
•Se realizan extracciones consecutivas hasta recuperar
todos los lípidos, colectando juntos los extractos
•El disolvente se elimina por evaporación y se pesa
MÉTODO DE BLIGH Y DYER (FOLCH)
Desarrollado para alimentos muy húmedos que
no pueden ser secados, como carnes y
pescados.
•Ajustar la humedad de la muestra
•Homogeneizar con cloroformo (diclorometano)-metanol
en proporción miscible (2:1)
•Agregar cloroformo (diclorometano) y agua para
producir la separación de las fases
•Recuperar la fase cloroformica (diclorometano), con el
material lipídico
•Eliminar el disolvente y pesar
METODO DE SOXHLET
Puede considerarse Semicontinuo
•La muestra seca y molida, en un
recipiente poroso, es colocada en
la cámara de extracción
•El disolvente se coloca en un
matraz (de peso conocido), se
ajusta la cámara de extracción y
sobre ésta un condensador
•El matraz se calienta y el
disolvente se evapora y condensa
sobre la cámara de extracción
•Cuando el disolvente, que
realiza la extracción por
contacto con la muestra, llega
al nivel de los vasos
comunicantes, se descarga
•El disolvente se evapora y
condensa, quedando los
lípidos en el matraz
•Después de las descargas
necesarias, del matraz se
elimina el disolvente y los
lípidos se pesan
VENTAJAS:
•Semi-automatizado (Equipos)
•El disolvente se reutiliza
•Mas eficiente
•La muestra no sufre cambios*
DESVENTAJAS
•Los lípidos se encuentran en
continuo calentamiento
•Material de vidrio especializado
2. PROCEDIMIENTOS CONTINUOS
•El disolvente fluye a través de la muestra
realizando la extracción
•El extracto es recuperado en un recipiente de
peso conocido y una vez evaporado el
disolvente, los lípidos se pesan
EXTRACCION “EN COLUMNA”
•El empaque de la columna es la
muestra sólida (sola o con un
material inerte)
•El disolvente se hace pasar
continuamente, realizándose la
extracción
•La cuantificación es gravimétrica,
después de eliminar el disolvente
(de todo el extracto o de una
alícuota).
•Puede o no utilizar calentamiento
Empaque:
Muestra
METODO DE GOLDFISH
•La muestra sólida es colocada en un recipiente poroso
•El recipiente es colocado en un soporte que lo ubica bajo
un condensador
•El disolvente se coloca en un recipiente (de peso
conocido) que es ajustado en el equipo semi-hermético y
es sometido a calentamiento
•El disolvente se evapora y condensa sobre el recipiente
conteniendo la muestra, y al caer por gravedad la
atraviesa, extrayendo los lípidos
•El disolvente nuevamente se evapora, condensa y extrae
los lípidos, manteniéndose los lípidos en el recipiente
inferior
•Una vez extraídos todos los lípidos, el disolvente es
eliminado por evaporación y los lípidos se pesan
EXTRACCION CON FLUIDOS SUPERCRITICOS
•Se utiliza principalmente CO2 a elevadas presiones para
que sea un líquido (600 bars, 72.8 Atm), a 80-100ºC
•Se comporta como un disolvente no polar, que puede ser
modificado
•Se hace pasar a través de la muestra empacada en una
columna y se recupera en un recipiente de peso conocido
•Cuando la presión disminuye se volatiliza y se elimina sin
dejar residuos, pudiendo pesarse directamente los lípidos
extraídos
2. FUSION
•Carne y algunos productos cárnicos. Lípidos libres
•Programa de temperaturas (Microondas)
•Humedad
•Grasa
•Proteína + Cenizas
•Oficial (AOAC)
•No utiliza disolventes
•Resultados comparables con secado y extracción
•Rápido
•Caro y requiere calibración
3. METODOS POR DIGESTION-SEPARACION.
• Fueron desarrollados originalmente para leche
y productos lácteos (glóbulos de grasa)
• Involucran la desestabilización de los sistemas
• Utilizan ácidos y/o bases
• El material lipídico es separado y cuantificado
a)Extracción con disolventes, evaporación y
pesado
b)Centrifugación y determinación del volumen
de lípidos
A)EXTRACCIÓN.
ROSE-GOTTLIEB Y MAJONIER (MOJONNIER)
“Solubilización” de la muestra por hidrólisis ácida o
alcalina y posterior extracción con éter.
• Ácida: HCl 6 M en un baño de agua hirviente y
separación extracción con éter etílico o mezcla de
éteres.
Para leche deshidratada y quesos se recomienda
un tratamiento con amoniaco previo
Poco recomendable para productos con alto
contenido de azúcar.
•Alcalina: Amoniaco y alcohol en frío y
posterior extracción con mezcla de éteres
(Rose-Gottlieb)
Es recomendable para
productos lácteos o con alto
contenido de azúcar.
1. Muestra +
ácido o base
5. Recuperar
extracto
2. Disolvente
4. Centrifugar o
reposar
3. Homogeneizar
6. Evaporar el
disolvente y pesar
B) DIGESTION CENTRIFUGACION.
(“extracción” sin disolventes)
GERBER (EUROPA) Y BABCOCK (USA)
•Recipientes calibrados (butirómetros)
•Ácidos fuertes (Sulfúrico*, acético, perclórico)
Hidroliza parcialmente a las proteínas, genera calor y
“rompe” la membrana del glóbulo de grasa
•Alcohol isoamílico (Gerber)
Aparentemente previene la carbonización de los
azúcares.
•Centrifugación para separar la grasa y lectura en la escala
No se miden fosfolípidos (solubles en la fase acuosa o la
interfase)
Butirómetros
Gerber
Babcock
CARACTERIZACION
1. IDENTIDAD Y COMESTIBILIDAD
AGUA
PUNTO DE FUSIÓN
RELACIÓN SÓLIDO-LÍQUIDO
ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN
COMPOSICIÓN DE AC. GRASOS
PUNTO DE HUMO
PUNTO DE IGNICIÓN
PUNTO DE COMBUSTIÓN
COLOR
PESO ESPECIFICO
ÍNDICE DE REFRACCIÓN
ÍNDICE DE YODO
MATERIAL INSAPONIFICABLE
2. DEGRADACIÓN (CALIDAD)
ÍNDICE DE ACIDEZ (FFA)
ÍNDICE DE PERÓXIDOS
ÍNDICE DE TBA
ABSORCION ULTRAVIOLETA, INDICE DE KREIS,
PARAANISIDINA
3. IDENTIDAD
ACEITE DE SEMILLA DE ALGODÓN
ACEITE DE CACAHUATE
ACEITE DE AJONJOLÍ
ACEITE DE OLIVA
ACEITE DE PESCADO
AGUA EN GRASAS Y ACEITES
Indicador de estabilidad. Hidrólisis.
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Aceites. Filtración
Grasas. Fusión y filtración
DETERMINACIÓN
1.
Muestras con 1% o mas. Arrastre con
tolueno, xileno o heptano.
2.
0.05 - 1%. Karl-Fisher
PESO ESPECIFICO
Relación masa del lípido/masa del agua.
Relación directa con el estado de instauración e
inversa con el peso molecular.
DETERMINACIÓN
•Temperatura constante (20°C)
•Método picnómetro. Cuantificación de la masa de
volúmenes iguales de agua y aceite.
•Si la determinación se realiza a T ≠ 20°C Sumar o
restar 0.00064/°C
PUNTO DE FUSIÓN
Indicativo de composición de ac. grasos (tamaño y
saturación)
Nombre
Estructura
Láurico
Palmítico
CH3(CH2)10COOH
Esteárico
Oleíco
Linoléico
Linolénico
CH3(CH2)16COOH
CH3(CH2)14COOH
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH
CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6COOH
Araquidónico CH (CH ) (CH=CHCH ) (CH ) COOH
3
2 4
2 4
2 2
Pfusión
ºC
+44
+63
+70
+16
-5
-11
-50
DETERMINACIÓN
1. MÉTODO DE WILEY (AOAC)
• Se forma un disco (3/8 in X 1/8 in), que se congela (2
o mas hs)
• Suspender el disco en alcohol/agua a la misma
densidad que la grasa
• Calentar gradualmente
• Observar cuando el disco se torna en esfera
2.
MÉTODO DEL CAPILAR
•Llenar un capilar cerrado en un extremo con la
grasa fundida (10 mm)
•Solidificar 16 hs (4-10°C)
•Fijarlo a un termómetro y sumergirlo en un baño que
se calienta gradualmente
•Observar la temperatura en la que la columna se
torna clara
RELACIÓN SÓLIDO-LIQUIDO
Prueba industrial. Proceso de hidrogenación de
aceites, funcionalidad en procesos, y productos
DETERMINACIÓN
1. Dilatometria.
• Fundir la muestra y colocarla en un tubo cerrado,
calibrado.
• Solidificar en condiciones estándar
• Calentamiento gradual, en etapas de 5°C, midiendo
el volumen
• Proseguir hasta fusión de la muestra
• Graficar cambio de volumen vs. temperatura
ÍNDICE DE YODO
Adición de yodo a dobles enlaces
Medida del grado de instauración de los ac. grasos.
Constante para cada grasa o aceite.
GRUPO
EJEMPLO
CERAS
ÍNDICE DE
YODO
< 30
GRASAS ANIMALES
MANTEQUILLA,
LARDO
30 – 70
ACEITES NO
SECANTES
ACEITE DE OLIVO,
CACAHUATE,
ALMENDRA
80 -110
ACEITES SEMISECANTES
ACEITE DE SEMILLA
DE ALGODÓN,
AJONJOLÍ, SOYA
80 – 140
ACEITES SECANTES
ACEITE DE LINAZA,
GIRASOL
125 – 200
DETERMINACIÓN
SIEMPRE INDICAR EL MÉTODO USADO.
1. MÉTODO DE HANUS (AOAC)
• Agente halogenante IBr preparado mezclando I2
con Br2 en ac. acético.
• Disolver la grasa con un volumen conocido de
reactivo de Hanus, en un matraz con tapón
(esmerilado)
• Dejar reposar en la obscuridad 30 min, exactos
• Agregar KI y agua
• Titular el halógeno remanente con tiosulfato de
sodio, usando almidón como indicador (a)
• Elaborar un blanco igual (b)
2. MÉTODO DE WIJS
Agente halogenante ICl, preparado mezclando ICl3
con I2 en medio de ac. acético.
R-CH=CH-R + IClexceso
R-CHI-CHCl-R + IClremanente
IClremanente + 2KI
KCl + KI + I2
I2 + almidón + 2Na2S2O3
(azul)
2NaI + almidón + Na2S4O6
(incoloro)
PROCEDIMIENTO
• Disolver la grasa con tetracloruro de carbono, en
un matraz con tapón (esmerilado)
• Agregar el reactivo y dejar reposar en la
obscuridad 30 min
• Agregar KI y agua
• Titular el halógeno remanente con tiosulfato de
sodio 0.1N, usando almidón como indicador (a)
• Elaborar un blanco igual (b)
si (b-a) > b/2 repetir con menos muestra
Saturados
Insaturados
I. Yodo
Mantequilla
63
35
26 – 40
Margarina
40
55
30 – 70
Coco
70
30
25 – 35
Girasol
22
78
110 – 143
ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN Y MATERIAL INSAPONIFICABLE
El índice de saponificación refleja el peso molecular promedio de los
ac. grasos, en una relación inversa.
H2 - C - O - C - R1
O
H - C - O - C - R2
O
H2 -C - O - C - R3
O
Triglicérido
-OH
H2 -C - OH
H - C – OH
H2 -C - OH
Glicerol
-O - C - R1
O
+ -O - C - R2
O
-O - C - R3
O
“Jabones”
Sales de ac. Grasos
Se define como la cantidad de KOH que se requiere para hidrolizar
todos los enlaces éster del triglicérido, en un gramo de muestra.
DETERMINACIÓN
• Colocar la grasa o aceite con una solución alcohólica de
KOH
• Calentar con reflujo durante 1 h, con agitación
• Titular en caliente el exceso de álcali con HCl usando
fenolftaleina como indicador (a)
• Realizar un blanco al mismo tiempo (b)
En el residuo se puede extraer el material insaponificable
con solventes orgánicos.
Si se adiciona un exceso de ácido, se pueden separar los ac.
grasos libres, que pueden ser recuperados por extracción
con solventes.
COMPOSICIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
Composición de ác. grasos en %.
MANTEQUILL
A
COCO
MARGARINA
GIRASOL
<1
<1
C4
3.2
C6
2.0
<1.2
C8
1.2
3.4 – 15
C10
2.8
3.2 - 15
C12
3.5
41 - 56
C<14
12.7
C14
12.5
13 - 23
<1
<1
C16
26
4.2 - 12
12
2 – 10
C18 (0-3)
42
1 - 17
85
80 - 95
< 0.1
IS = 255
<2
C>18
<1
IS = 225
IY = 26 - 40
IY = 25 – 35
<2
IS = 188 – 196
IY = 30 – 70
IY = 110 - 143
Se utilizan métodos cromatográficos:
Cromatografía de gases de los ésteres metílicos
Cromatografía en capa fina
Cromatografía en papel
Cromatografía de líquidos de alta presión (HPLC).
Problemas con la detección.