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Efecto de la temperatura, oxígeno y luz en la oxidación de las grasas
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Efecto de la temperatura, oxígeno y luz en la oxidación de las grasas Efecto de la temperatura, oxígeno y luz en la oxidación de las grasas Document Transcript

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL “Efecto de la temperatura, oxígeno y luz en la oxidación de las grasas” CURSO: DETERIORO DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES CICLO: V DOCENTE: Dra. PAUCAR MENACHO, Luz María INTEGRANTES:  MUÑOZ ROJAS, Andrea Gisela.  VEGA VIERA, Jhonas Abner.  ORTECHO KURIAKI, José NUEVO CHIMBOTE - PERÚ
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL I. INTRODUCCIÓN La oxidación de las grasas es la forma de deterioro de los alimentos más importante después de las alteraciones producidas por microorganismos. La reacción de oxidación es una reacción en cadena, es decir, que una vez iniciada, continua acelerándose hasta la oxidación total de las sustancias sensibles. Con la oxidación, aparecen olores y sabores a rancio, se altera el color y la textura, y desciende el valor nutritivo al perderse algunas vitaminas y ácidos grasos poliinsaturados. Además, los productos formados en la oxidación pueden llegar a ser nocivos para la salud. La forma principal de oxidación de los lípidos es mediante una reacción de propagación en cadena de radicales libres, en la que a partir de ácidos grasos (libres o formando parte de lípidos más complejos) y oxígeno se van formando hidroperóxidos. Y así sucesivamente. De modo que la reacción se propaga indefinidamente, formando hidroperóxidos, mientras quede oxígeno y ácidos grasos oxidables. En una reacción global mediada por radicales libres pueden producirse también otras reacciones individuales: Reacciones de terminación: Formación de nuevas cadenas:
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Las reacciones de terminación cortarían la oxidación, pero no son relevantes en este caso, dado que la vida de los radicales libres de ácidos grasos y de sus hidroperóxidos es muy corta, y su concentración extremadamente baja, por lo que es extremadamente improbable que dos radicales se encuentren y puedan reaccionar, en lugar de hacerlo con otras moléculas de ácidos grasos. Las reacciones de formación de nuevas cadenas acelerarían la velocidad de la reacción global, y son muy importantes, dado que se producen con facilidad en presencia de determinados metales. Las industrias alimentarias intentan evitar la oxidación de los alimentos mediante diferentes técnicas, como el envasado al vacío o en recipientes opacos, pero también utilizando antioxidantes. La mayoría de los productos grasos tienen sus propios antioxidantes naturales, aunque muchas veces estos se pierden durante el procesado (refinado de los aceites, por ejemplo), perdida que debe ser compensada. Las grasas vegetales son en general más ricas en sustancias antioxidantes que los animales. También otros ingredientes, como ciertas especias (el romero, por ejemplo), pueden aportar antioxidantes a los alimentos elaborados con ellos. II. OBJETIVOS Conocer la influencia de algunos factores en la alteración química (enranciamiento) de los aceites. Cuantificar el grado de enranciamiento mediante el índice de peróxido. III. FUNDAMENTO TEÓRICO  Temperatura. La velocidad de autooxidación aumenta con la temperatura. La energía de activación depende fuertemente de la temperatura. A temperaturas bajas, se observan valores de Qw superiores a 2. A temperaturas mayores el valor de Q10 se acerca a 2, como en la mayor parte de las reacciones químicas. Sin embargo, dado que las temperaturas altas aceleran tanto la generación de radicales libres como su desaparición, puede esperarse que la relación entre velocidad y temperatura pase por un valor máximo., especialmente a altos valores de oxidación y altas temperaturas.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL La temperatura puede afectar no sólo la velocidad de autooxidación, sino también el mecanismo de reacción. A temperaturas menores, la ruta del hidroperóxido ya descrita es el mecanismo pre-dominante. En este proceso no hay pérdida de instauración. A temperaturas mayores, una proporción considerable de dobles ligaduras puede sufrir saturación.  Luz: Los ácidos grasos y sus peróxidos son sustancias incoloras que no absorben luz visible. Así, a menos que un sensibilizador accesorio se encuentre presente, puede suponerse que el efecto de la luz visible sobre la autooxidación de los lípidos no posee mayor importancia. Sin embargo, se absorbe marcadamente la luz ultravioleta en los compuestos insaturados, especialmente si las dobles ligaduras son conjugadas. La luz ultravioleta puede ser un factor en la iniciación de la reacción en cadena, aunque su efecto principal se atribuye a la aceleración de la descomposición del peróxido. En la práctica diaria se observa que el "sabor oxidado" se induce más fácilmente en la leche embotellada que en la que se distribuye en envases de cartón opaco. El mismo motivo lleva a envasar el aceite para ensalada, en recipientes de vidrio oscuro.  Oxígeno: En tanto el oxígeno se encuentra presente en cantidad limitada, la velocidad de autooxidación aumenta al incrementarse la presión de oxígeno, hasta que, más allá de un nivel dado se alcanza un valor constante de velocidad de reacción. A presiones bajas de oxígeno la velocidad de reacción resulta proporcional a la presión de oxígeno. Trabajos más recientes, sin embargo, han encontrado una relación lineal entre la recíproca de la velocidad de oxidación y la recíproca de la presión de oxígeno. Según Karel, la superficie específica del sistema lipídico es más importante que la presión de oxígeno. En los sistemas con relaciones superficie/volumen muy grandes, tales como los alimentos deshidratados o modelos consistentes en un lípido adsorbido sobre celulosa pulverizada, la velocidad de oxidación es muy rápida y casi independiente de la presión de oxígeno. La exclusión del aire (vacío o atmósfera de nitrógeno, empleo de material de empaque con baja permeabilidad de oxígeno) es uno de los métodos prácticos empleados habitualmente para el retardo del deterioro oxidativo de los alimentos con grasas (nueces, café, alimentos horneados). La efectividad de estas medidas puede verse limitada, sin embargo, en el caso de sistemas lipídicos muy dispersos, tales como los polvos de sopa instantáneos, el forraje molido, etc.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL  Humedad: El efecto de la actividad del agua sobre la velocidad de oxidación de los lípidos es muy complejo. La rancidez se desarrolla rápidamente tanto a niveles de humedad muy altos como muy bajos. La estabilidad máxima se observa a niveles de humedad intermedia, que corresponden a valores de monocapa. El efecto protector del agua corno monocapa se ha explicado en varias formas:  Interacción con catalizadores metálicos.  Retardo en el transporte de oxígeno a la fase lipídica.  Estabilización de los peróxidos a través de puentes de hidrógeno. Resulta interesante notar que la rancidez es de particular importancia en los alimentos congelados (carne, pescado), debido a que la separación del agua en forma de cristales de hielo priva aparentemente a los lípidos del efecto protector de las películas de humedad.  Radiaciones ionizantes: La irradiación de alta energía (radiación ¡3 y y) ha recibido mucha atención como método de preservación de alimentos. Durante la década de 1950 y a principios de la siguiente, éste fue probablemente el tema más tratado en la literatura sobre ciencia de los alimentos. Uno de los efectos más notables de la irradiación de alta energía de los alimentos es un marcado aumento en la susceptibilidad frente a la rancidez oxidativa. Esto suele explicarse sobre la base de una generación de radicales libres inducida por la radiación. Las grasas muy saturadas, que normalmente exhibirían gran estabilidad, se ven severamente afectadas por la radiación. Así, la rancidez puede ser un serio problema en el tocino y la manteca de cerdo preservados por irradiación. El hecho de que el efecto de la radiación se vincula principalmente con un aumento en la formación de radicales libres resulta evidente a partir de la observación de que la rancidez se genera durante el almacenaje y no durante la irradiación del alimento irradiado.  Catalizadores: Los iones de los metales pesados son poderosos catalizadores de la oxidación de los lípidos; disminuyen el período de inducción y aumentan la velocidad de reacción. Los más efectivos son aquellos metales que pueden existir en dos o más estados de oxidación y que pueden pasar fácilmente de uno a otro, por ejemplo hierro, cobre, manganeso, etc. La mayor parte de los alimentos, y aun las grasas y aceites refinados contienen estos metales en niveles de concentración superiores a los requeridos para una catálisis efectiva, los cuales no superan el orden de unas partes por millón o aún menos.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL El efecto principal de estas trazas metálicas es el de aumentar la velocidad de descomposición de los hidroperóxidos, y de allí la velocidad de generación de radicales libres. Esta acción puede re- presentarse del siguiente modo: Así, los hidroperóxidos se descomponen, formándose radicales libres RO* y ROO* mientras que el metal oscila entre sus dos estados de oxidación. Sin embargo, para la mayoría de los metales, la reacción 12 es mucho más veloz que la reacción 13. Los iones metálicos también pueden participar en el proceso de activación al activar una molécula de lípido sin oxidar o a una molécula de oxígeno. También pueden catalizar procesos de terminación y actuar como inhibidores. Sin embargo, en comparación con la acción de descomposición sobre los hidroperóxidos, estos otros efectos raramente son significativos. La fuente de metales pesados en los alimentos puede ser la contaminación (equipos, cañerías, material de empaque, condiciones ambientales) o componentes naturales de los alimentos. En lo que se refiere a la catálisis de la oxidación de los lípidos, el principal componente alimenticio natural que contiene metales es el grupo de las metaloporfirinas (compuestos hematínicos), tales como la hemoglobina, la mioglobina y los citocromos. La catálisis por hematina es de especial importancia en la carne y el pescado congelados. No se conoce el mecanismo exacto de la catálisis por hematina. La acción de las hematinas como catalizadores de la oxidación de los lípidos podría deberse a la oxidación-reducción del átomo en la molécula de hem. Según Tappel, sin embargo, durante la oxidación de los lípidos, catalizada por la hematina, no existe cambio en la valencia del metal, y sugiere un mecanismo que implica la formación .de un complejo peróxido-hematina. La descomposición del complejo genera radicales libres que propagan la cadena. El mecanismo puede representarse del siguiente modo: La oxidación de lípidos catalizada por hematina "in vivo" puede provocar condiciones patogénicas. En los organismos que funcionan normalmente esto se ve contrarrestado por la vitamina E. Otro catalizador importante de la oxidación de lípidos en algunos alimentos es la enzima lipoxidasa. Esta cataliza específicamente la oxidación directa de los ácidos grasos poli-insaturados que contienen un
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL grupo cis-cis 1, 4 pentadieno (por ejemplo los ácidos linoleico y linolénico). La enzima se encuentra presente en las oleaginosas, legumbres, cereales y hojas. Si no se la desactiva térmicamente (blanqueo), la lipoxidasa puede generar sabores rápidamente en las legumbres deshidratadas, especialmente en las arvejas. La destrucción oxidativa de los carotenoides en las legumbres deshidratadas y en la alfalfa (véase Capítulo 12) se debe generalmente a la reacción acoplada de oxidación catalizada por la lipoxidasa. El blanqueado de la harina de trigo se debe al mismo fenómeno, el cual puede verse acelerado si se incrementa la actividad natural de la lipoxidasa del trigo mediante el agregado de harina de soja sin tostar, u otras preparaciones ricas en lipoxidasa.  Antioxidantes: Son sustancias que retardan la autooxidación. En teoría, una sustancia puede actuar como antioxidante en una variedad de formas, por ejemplo, por unión competitiva con el oxígeno, por retardo de la etapa de iniciación, por bloqueo de la propagación, destruyendo o uniendo radicales libres, por inhibición de los catalizadores, por estabilización de los hidroperóxidos, etc. Todos estos mecanismos, al igual que otros, pueden hallarse en los alimentos, aunque el más importante de ellos parecería ser el de bloqueo de la propagación. En este proceso, el antioxidante AH actúa como dador de hidrógeno a un radical libre como el ROO* o RV  — — — —  —— — — El radical libre antioxidante A* es inactivo, es decir, no inicia un proceso de propagación en cadena, sino que entra en reacciones de terminación tales como: El antioxidante también puede regenerarse si se halla presente un dador de hidrógeno secundario, BH, y si el potencial de oxidación-reducción de la siguiente reacción resulta favorable: La acción del antioxidante aumenta la longitud del período de inducción, tal como se aprecia en la Fig. 26. El aumento en el período de inducción es aproximadamente proporcional a la concentración de antioxidante, hasta llegar a cierto nivel. Una concentración excesiva de antioxidante puede resultar ineficaz o aun provocar una inversión en el efecto protector.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL TIEMPO DE AEREACION h Efecto de los antioxidantes sobre la velocidad de oxidación de los lípidos: (a) grasa sin antioxidante; (b) grasa con antioxidante. Uno de los principales grupos de sustancias antioxidantes son los compuestos fenólicos naturales o sintéticos. Varios de los fenoles naturales descritos en el Capítulo 16 (derivados del catecol, taninos, gosipol, ácido gálico) y los tocoferóles mencionados en el capítulo 14 son poderosos antioxidantes. Los antioxidantes fenólicos sintéticos aprobados para su empleo en alimentos incluyen al hidroxianisol butilado (BHA), hidroxitolueno butilado (BHT) y galato de propilo (PG). El BHT y el BHA son muy volátiles a las temperaturas usadas para freír. El PG forma compuestos oscuros con los iones de hierro. El BHA, el BHT y el PG han sido reconocidos como aditivos alimenticios inocuos en la mayoría de los países. Se los emplea en concentraciones de hasta 200 ppm sobre base de grasa. Otros anti-oxidantes fenólicos sintéticos incluyen al ácido nordihidroguarético (NDGA), que ha sido prohibido actualmente en algunos países, y la etoxiquina, que se emplea fundamentalmente en los alimentos para animales como protección para los carotenoides.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL La estabilidad del radical libre del antioxidante fenólico (A en la reacción 14) se explica en base a la resonancia del fenóxido del siguiente modo: Los grupos butílicos terciarios unidos al BHA y al BHT aumentan en cierto grado la estabilidad del radical fenóxido correspondiente, mediante la introducción de un impedimento estérico, que evita su interacción con las moléculas RH de los lípidos (propagación). La utilización empírica de compuestos fenólicos naturales como antioxidantes es muy antigua. La popularidad del ahumado y especiado en el hogar preservación de carne, pescado, queso y otros alimentos ricos en grasas puede deberse, en parte al menos, al reconocimiento del efecto retardador de la rancidez que poseen dichos tratamientos. Entre los antioxidantes naturales, los tocoferoles merecen especial atención. Tal como ya hemos visto en el capítulo anterior, la actividad antioxidante in vivo de los tocoferoles es la principal, y quizás la única razón de su actividad como vitamina E. En tecnología, el contenido natural en tocoferoles de muchos aceites es de importancia para su estabilidad. Sin embargo, sobre una misma base de peso, los tocoferoles son menos efectivos que los antioxidantes fenólicos sintéticos, y mucho más costosos. Es por esta razón que no se los emplea como aditivos antioxidantes intencionales. Algunos bioflavonoides (véase Capítulo 16), tales como la quer-cetina, poseen actividad antioxidante frente a los lípidos; sin embargo, no se los emplea, en la práctica. Los antioxidantes mencionados hasta ahora son "antioxidantes primarios". Ellos interfieren directamente en el proceso de propagación de radicales libres y bloquean la reacción en cadena. Existen otras varias sustancias que poseen poco efecto sobre la autooxidación de los lípidos pero que son capaces de aumentar considerablemente la acción de los antioxidantes primarios. Estas sustancias reciben el nombre de
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL "sinergistas". Una de las más conocidas y empleadas es el ácido cítrico; se cree que su acción indirecta se debe a su capacidad para formar complejos estables con los iones metálicos que favorecen la oxidación. En virtud de su estructura policarboxílica e hidroxilada, el ácido cítrico es un poderoso agente de quelatación. Su efecto activador directo sobre los antioxidantes fenólicos primarios probablemente sea inespecífico, y se deba a su carácter ácido. La lecitina cruda se ha empleado como antioxidante. Buena parte de su actividad se debe a la presencia de tocoferoles en el material crudo. La lecitina purificada es menos activa como antioxidante primario, pero puede actuar como sinergista, en virtud de la capacidad para ligar iones metálicos que le confiere el grupo de ácido fosfórico. AUTOOXIDACION DE LÍPIDOS EN SISTEMAS ALIMENTARIOS Sabores oxidados. El efecto inmediatamente reconocible de la oxidación de los lípidos en los alimentos es el desarrollo de olores y sabores indeseables. Se ha determinado la identidad química de una gran proporción de productos "rancios" de la oxidación de lípidos. Estos son en su mayor parte compuestos carbonílicos de cadena corta, formados como resultado de la descomposición de los peróxidos. La naturaleza organoléptica general de la rancidez depende en cierta medida del sistema. La rancidez de alimentos de bajo contenido de humedad suele describirse como "aceite viejo" o "sebáceo". Por otra parte, la oxidación de los lípidos en alimentos ricos en agua, tales como la leche, resulta en sabores, "tipo cartulina", conocidos como "sabor de leche oxidada". La "reversión de sabor" es otro proceso de deterioro oxidativo de gran importancia en algunos aceites vegetales, tales como el de soja. El aceite de soja recién refinado es prácticamente insípido. Sin embargo, si se le almacena bajo condiciones inadecuadas (amplia exposición al aire, alta temperatura) , pronto se generan sabores que van desde el "sabor a frijol" hasta el "sabor a pescado". El término "reversión" alude a que el aceite CH2-COOH HO-C-COOH Ácido cítrico
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL refinado retrocede a su forma cruda. Esta designación es incorrecta, ya que el sabor "revertido" se debe a compuestos recién formados y que no tienen relación alguna con los componentes generadores de sabor en el aceite crudo. La reversión del sabor se debe generalmente a la autooxidación del ácido linoleico. Es característico, por consiguiente, en los aceites con un contenido relativamente alto de ácidos no saturados (semilla de lino, soja, colza). Los sabores "revertidos" se deben a aldehídos no saturados, de algunos de los cuales se dice que poseen valores de umbral para el sabor, inferiores a una parte en diez millones. Es por esta razón que la reversión del sabor se torna perceptible en las primeras etapas de la oxidación, a niveles relativamente bajos de peróxido. Efecto sobre el color: Las oxidaciones de los lípidos pueden afectar indirectamente el color de los alimentos. En sistemas que contienen carotenoides, la propagación de la cadena de oxidación de lípidos a través de radicales libres puede provocar la destrucción oxidativa de los pigmentos carotenoides. Como ya hemos mencionado, este tipo de deterioro es importante en las verduras deshidratadas e involucra generalmente la acción catalítica de las lipoxidasas. Pueden ocurrir reacciones de pardeamiento tipo Maillard, entre las proteínas y los productos carbonílicos de degradación provenientes de la oxidación de los lípidos. Se cree que este tipo de reacción es la causa de adquisición de un color amarillo en los pescados congelados y en escabeche. Efecto sobre la textura: La interacción entre las proteínas y los productos de la oxidación de los lípidos puede determinar cambios en la textura. El mecanismo de interacción implica la propagación de la cadena de radicales libres al sistema proteico. Existen varios grupos en la molécula de proteína capaces de convertirse en radicales libres mediante la pérdida de un átomo de hidrógeno ante un radical libre de origen lipídico. Los "radicales libres" de la proteína así formados tienden a combinarse por entre-cruzamiento. Se ha atribuido la dureza en el pescado congelado a la agregación de moléculas de miosina como resultado del ataque de radicales libres de los lípidos oxidados. Las similaridades entre los efectos sobre las proteínas y sobre las grasas oxidadas de las radiaciones ionizantes sirven de sustento a la teoría del ataque por radicales libres. El sitio más vulnerable a dicho ataque, en la molécula de proteína, parecería ser el grupo NH de la histidina.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Oxidación de lípidos a temperaturas elevadas: El tema interesa en conexión con las operaciones de procesado de alimentos que impliquen la utilización de altas temperaturas: tostado., asado, horneado, y fritura. Las características más importantes de los aceites calentados son las siguientes: a. A pesar del acelerado ritmo de oxidación, los valores de peróxido suelen ser muy bajos, debido a la rápida descomposición de los peróxidos formado b. A diferencia de las grasas oxidadas a baja temperatura, el sabor de los aceites calentados no es rancio o al menos no es objetable. Por el contrario, su gusto y aroma son muy aceptables. Esto puede deberse a la eliminación de los productos volátiles de oxidación por evaporación. En el caso de las frituras, dicha eliminación es aún más eficaz debido al efecto de destilación con vapor. c. Por otro lado, la polimerización es uno de los procesos de terminación predominantes. La viscosidad de los aceites aumenta considerablemente durante el proceso de calentamiento. d. Disminuye sensiblemente el grado de insaturación, medido como "índice de yodo", lo que indica saturación directa de las dobles ligaduras. Los primeros afectados son los ácidos poli-insaturados. e. Se produce la hidrólisis de las grasas y se liberan ácidos grasos, especialmente durante el proceso de fritura. Toxicidad de las grasas oxidadas: Durante muchos años se han efectuado estudios sobre los efectos biológicos de los lípidos oxidados en sus varios componentes. Los resultados, sin embargo, no son aún concluyentes. Se ha observado que la ingestión masiva de grasas altamente oxidadas o fracciones concentradas que contienen peróxidos o sus productos de descomposición, produce inconvenientes que van desde la inhibición del crecimiento a la carcinogénesis. En la mayoría de los casos, sin embargo, los niveles de ingestión necesarios para provocar semejantes trastornos son irrealmente elevados si se los compara con el nivel esperado en la ingestión voluntaria de alimentos rancios. La situación puede resultar distinta en el caso de aceites calentados y polimerizados, donde el sabor desagradable no existe como elemento de alarma implícito.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL IV. MATERIALES Y MÉTODOS A). MATERIALES Se utilizaran 1/4 Litro de aceite vegetal. B) PROCEDIMIENTO o Colocar en 3 tubos de ensayo el aceite. o Calentar los tubos 1 a 50 º C y el tubo 3 a 90 º C durante 5 minutos. o Colocar algunas muestras de metal en el tubo 2. o Dejar que actúe y controlar el índice de peróxido el día 0 y a los 8, 15 días. CONTROL ACEITE 50 ºC ACEITE 90 ºC Añadir 3 ml de aceite a cada tubo
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Índice de Peróxido INDICE DE PEROXIDO Aceite 2.5 gr (exacto) 15 ml de solucion (Acetico: Cloroformo) 60%-40% 0.5 ml KI saturado Agitacion vigurosa por 1 mint fuertemente 15 ml de agua destilada Titular con tiosulfato Na 0.01N Amarillo --> amarillo pajizo claro 0.5 Almidon al 1% Titular con tiosulfato Na 0.01N Azul --> Transparente
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Pesar 2.5 gr de aceite (exacto) 15 ml de solución (Acético: Cloroformo) 60%-40% 0.5 ml de KI saturado Agitación vigorosa (1 min) Añadir 15 ml de agua destilada Añadir Tiosulfato Na al 0.01 N Titulación Coloración Amarillo pajizo claro
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL VI. RESULTADOS  Calculo para hallar el Índice de Peróxido (IP) Formula: o Día 0  Tubo a 50ºC  Tubo con clavo o Día 8  Tubo a 50ºC Titulación Coloración transparente Añadir almidón al 1%
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL  Tubo con clavo o Día 15  Tubo a 50ºC  Tubo con clavo o Índice de peróxidos nos indica el estado de oxidación inicial del aceite en mili equivalentes de oxígeno activo por kilo de grasa, permitiendo detectar la Oxidación de los aceites y grasas. o El índice de peróxido, a medida del paso de los días, debería ir aumentando, lo cual se debe a un aumento progresivo de la degradación de los peróxidos y, esto a su vez nos da información acerca del grado de oxidación de la muestra y nos permite estimar hasta qué punto se ha alterado el aceite. o En la práctica pudimos observar que también se ve afectado el color, a través de aceleradas reacciones de pardeamiento, entonces disminuye el valor nutricional e incluso puede inducirse efecto toxico.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL VII. CONCLUSIONES  Se logró conocer la influencia de algunos factores en la alteración química (enranciamiento) de los aceites.  Se logró cuantificar el grado de enranciamiento mediante el índice de peróxido.  Las grasas son moléculas orgánicas que se encuentran expuestas a diversos procesos de deterioro que reducen el valor nutritivo del alimento y, además, producen compuestos volátiles que imparten olores y sabores desagradables, siendo la principal el proceso de oxidación.  Los procesos de deterioro de las grasas se deben a que el enlace éster es susceptible a la hidrólisis química o enzimática y a que los ácidos grasos insaturados son sensibles a reacciones de oxidación.  La intensidad y forma de oxidación, y los compuestos formados, dependen de las condiciones de oxidación: temperatura, estado de dispersión de la grasa, tipo de ácido graso, cantidad de oxígeno disponible, etc.  Los procesos oxidativos aumentan con la temperatura y exposición del aceite al aire.  La oxidación inicial de un aceite, por lo general es lenta y relativamente a una velocidad uniforme.  El aceite con un pedazo de metal dentro mientras más tiempo este expuesto a condiciones como temperatura, luz y oxigeno elevo su grado de acidez.  El índice de peróxido determina la cantidad determinable de oxígeno activo contenida en 1 Kg de muestra, el cual nos permite saber que tan avanzado se encuentra el proceso oxidativo. VIII. RECOMENDACIONES • Utilizar con sumo cuidado el equipo de determinación. • Tener datos previos de nuestro laboratorio
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL IX. DISCUSION: (CHEFTEL, JEAN, 1996) Las grasas y aceites pueden sufrir diferentes transformaciones que imparten olores y sabores desagradables, el cual se debe a que el enlace éster de los acilglicéridos es susceptible a la hidrólisis química y enzimática, y a que los ácidos grasos insaturados son sensibles a reacciones de oxidación. Desrosier (1996) reporta que los aceites sufren transformaciones químicas, conocidas comúnmente como rancidez, que además de reducir su valor nutritivo, producen compuestos volátiles que imparten olores y sabores desagradables, estas transformaciones se han dividido en dos grupos: la lipólisis o rancidez hidrolítica y la autoxidación o rancidez oxidativa; sin embargo, existe una tercera, la reversión, que tiene menor relevancia que las dos anteriores.El grado de deterioro depende del tipo de grasa o de aceite; en termino generales, lo que más fácilmente se afectan son los de origen marino, seguidos por los aceites vegetales y finalmente por las grasas animales. Por el efecto de la temperatura. La velocidad de autooxidación aumenta. La energía de activación depende fuertemente de la temperatura. A temperaturas bajas, se observan valores de Q10 superiores a 2. A temperaturas mayores el valor de Q10 se acerca a 2, como en la mayor parte de las reacciones químicas. Badui (1999) Sin embargo, dado que las temperaturas altas aceleran tanto la generación de radicales libres como su desaparición, puede esperarse que la relación entre velocidad y temperatura pase por un valor máximo., especialmente a altos valores de oxidación y altas temperaturas.La temperatura puede afectar no sólo la velocidad de autooxidación, sino también el mecanismo de reacción. A temperaturas menores, la ruta del hidroperóxido ya descrita es el mecanismo predominante. En este proceso no hay pérdida de insaturacíón. A temperaturas mayores, una proporción considerable de dobles ligaduras puede sufrir saturación. Esta reacción es catalizada por las enzimas lipolíticas llamadas lipasas (EC3.1.1.3), y en ciertas condiciones por las altas temperaturas en presencia de agua (en el freído), en el que se hidroliza el enlace ester de los triacilglicéridos y de los fosfolípidos, y se liberan ácidos grasos. En forma natural, en los granos crudos existe una fuerte actividad lipásica, cuya función biológica es aprovechar los lípidos para suministrar nutrimentos y fortalecer la germinación; en el primer paso de la extracción industrial del aceite de soya, el primer paso se trituran los granos y con eso se favorece la acción de las enzimas; los ácidos deben eliminarse en la neutralización, ya que de otra
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL ,manera provocan muchos problemas por ser más sensibles a la autooxidación que en forma esterificada. La lipólisis no solo ocurre en las oleaginosas, sino también en los lácteos y en muchos otros alimentos, incluso en la carne y el pescado. Primo (1998) En el caso de los aceites vegetales (soya, cacahuate, maíz, etc.), los ácidos libres son de más de 16 carbono, poco volátiles, sin olor y su presencia solo se puede advertir mediante la determinación del índice de acidez y de otras características; por otra parte los de la leche, son los ácidos grasos generados por su correspondiente lipasa de cadena corta (butírico, caproico, caprílico y laurico), mas volátiles, con olores peculiares y responsables del deterioro percibido olfativamente; la lipasa se asocia con las micelas de caseína y en la homogenización se pone en contacto con los glóbulos de grasa, de manera que si no se pasteuriza o esteriliza inmediatamente, se favorece su acción. Sin embargo, se absorbe marcadamente la luz ultravioleta en los compuestos insaturados, especialmente si las dobles ligaduras son conjugadas. (PRIMO YÚFERA, 2000) Superficie libre.En el almacenamiento de las grasas la velocidad de oxidación aumenta proporcionalmente con el área de líquido expuesto al aire. En las grasas especiales para croissant, una vez destapado el papel que lo cubre, acelera la oxidación por contacto directo con el aire. (PRIMO YÚFERA, 2000). Humedad.En los alimentos desecados cuyo contenido en agua es muy bajo (actividad del agua menor 0.1), la oxidación se produce muy rápidamente. El incremento del contenido de humedad a un valor Aw 0,3 retarda la oxidación. Pero, sin embargo, cuando la actividad del agua es muy alta (Aw = 0,55 - 0,85) la velocidad de oxidación aumenta. (BRAVERMAN, 1999). Luz y temperatura.La energía radiante, la luz – especialmente la radiación ultravioleta– y el calor, aceleran la oxidación. Por el contrario, a temperaturas de congelación se paraliza. (BRAVERMAN, 1999). Antioxidantes. Los antioxidantes son sustancias que retardan la velocidad de oxidación, por lo que previenen el enranciamiento o el deterioro debido a la oxidación. Existen muchos compuestos, tanto sintéticos como naturales, pero en la fabricación del pan y pastelería, sólo están autorizados los que aparecen en la Reglamentación Técnico-Sanitaria. Hay que tener en cuenta que si no
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL tienen algún tratamiento térmico, los productos o las grasas de pastelería sólo están permitidos los naturales (Tocoferoles y los Esteres de Ácido Ascórbico). (FENNEMA, OWEN, 2000). En el índice de peróxido, se determina la cantidad de oxígeno activo contenida en 1 Kg de muestra. En este procedimiento, se rompen los enlaces de las grasas que se han saturado con oxígeno y el ácido excedente que no se logró romper es lo que se titula con tiosulfato de sodio, lográndose medir la fijación del oxígeno en la grasa expresada como índice de peróxido. (FENNEMA, OWEN, 2000). El índice de peróxido, a medida del paso de los días, debería ir aumentando, lo cual se debe a un aumento progresivo de la degradación de los peróxidos y, esto a su vez nos da información acerca del grado de oxidación de la muestra y nos permite estimar hasta qué punto se ha alterado el aceite. Pero, en el desarrollo de la práctica, observamos que ocurrió todo lo contrario, lo cual pudo deberse a una mala manipulación de la muestra, así como a errores durante las mediciones realizadas. (PRIMO YÚFERA, 2000). En la práctica pudimos observar que también se ve afectado el color, a través de aceleradas reacciones de pardeamiento, entonces disminuye el valor nutricional e incluso puede inducirse efecto toxico. También puede modificarse la textura, como resultado de reacciones laterales entre las proteínas y los productos de oxidación de las grasas. En pocas palabras, el deterioro oxidativo de los lípidos puede considerarse como un factor que afecta todos los aspectos de aceptabilidad de los alimentos. (FENNEMA, OWEN, 2000). Con la temperatura, la velocidad de autoxidación aumenta. La energía de activación depende fuertemente de la temperatura. La temperatura no solo afecta la velocidad de autoxidación, sino también el mecanismo de reacción. Los componentes lipídicos más susceptibles al proceso de autoxidación son los ácidos grasos no saturados, en especial aquellos que tienen más de una doble ligadura. Otro factor que también alteró las muestras de aceites, fue la luz, ya que los ácidos grasos y sus peróxidos son sustancias que absorben la luz solar, la cual provoca un marcado aumento en la susceptibilidad a la rancidez oxidativa.
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL X. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:  Primo, Y.E. "Química De Los Alimentos", Ed. Síntesis. España 1998, Pags. 186-195  Bailey Alton E.: (2001) Aceites y grasas industriales, Reverte.  Graciani Constante, E: (2006) Los aceites y grasas. Composición y propiedades, Mundi prensa libros S.A.  Fennema, Owen. “Química de los Alimentos”. 2000. Editorial Acribia S.A. Zaragoza-España.  Braverman. “Introducción a la Bioquímica de los Alimentos”. 1999 Editorial El Manual Moderno S.A. México.  Cheftel, Jean. “Introducción a la Bioquímica y Tecnología de los Alimentos”. 1996. Volumen  Badui, S. D. "Química De Los Alimentos" Ed. Pearson Education. 3ª Edición. México 1999, Pags. 233-241  Desrosier, N.W. "Elementos De Tecnología De Alimentos" Ed. Continental. 11ª Reimpresión, México 1996, Pags. 210-211