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Métodos para determinar la estabilidad oxidativa

La autooxidación de las grasas tiene una capital importancia en la industria alimentaria ya que el grado de oxidación lipídica tiene consecuencias notables para la calidad de los alimentos.

La evaluación de la estabilidad oxidativa se enfrenta a dos grandes dificultades. En primer lugar, la complejidad de las reacciones implicadas en la autooxidación de las grasas y la amplia gama de compuestos oxidativos producidos causan gran dificultad en su evaluación (Márquez-Ruiz et al., 2003).

En segundo lugar, la estabilidad oxidativa de los alimentos determinada en el laboratorio, no puede dar una indicación de la vida útil de los alimentos en la práctica. Las reacciones de oxidación constan de tres fases: iniciación, propagación y terminación.

En la primera etapa se forman radicales libres a partir de los ácidos grasos insaturados, que se combinan con el oxígeno formando peróxidos lipídicos. En la segunda se acumulan los peróxidos, siendo en esta fase en la que se oxidan la mayoría de los lípidos insaturados. En la última etapa, los radicales libres que proceden de la descomposición de los peróxidos lipídicos se asocian creando compuestos no radicales de baja masa molecular (aldehídos, lactonas, cetonas, etc.) responsables del olor a rancio.

Después de hacer una rápida visión sobre las diferentes posibilidades de evolución de la auto-oxidación y la gran cantidad de productos que de ella se derivan, debemos abordar el problema de cómo valorar el desarrollo de la oxidación en una grasa o aceite y de cómo expresarlo en cifras para aplicar criterios de calidad, aceptación o rechazo, duración, vida media y conservación.


Históricamente se han ido creando métodos que podemos dividir en dos grupos:

 

Métodos Estáticos


Todos estos métodos miden uno o varios grupos funcionales que un momento dado del proceso oxidativo pueden o no estar presentes, y en caso de estarlo, la interpretación de los resultados no siempre es inequívoca. La oxidación es un proceso dinámico y por lo tanto es difícil medirlo con datos puntuales como estos.

Proporcionan una valoración del estado puntual de la oxidación de una grasa. Los más utilizados son:

  • índice de Peróxidos: Es un método empírico que valora la capacidad oxidativa de una grasa sobre yoduro en medio acético para dar yodo que se valora con bisulfato.
    Como se ha descrito anteriormente, el proceso de oxidación se inicia con la formación de hidroperóxidos los cuales en la segunda fase de la oxidación se descomponen en moléculas de cadena corta y los radicales libres se acoplan y forman polímeros. Si la oxidación no es el resultado de una aceleración controlada no podemos definir el estado de oxidación de una grasa a partir del índice de peróxidos.
  • p-Anisidina: Cuantifica los productos secundarios de oxidación como por ejemplo los compuestos carbonilo de alto peso Molecular. Un aceite oxidado y desodorizado se detectaría por este análisis.
  • TBA: Ensayo del ácido tiobarbitúrico que reacciona con aldehidos como el malónico. Se forma una coloración roja que se mide espectrofotométricamente. Como el ensayo anterior, no queda alterado por la desodorización.
  • índice de Yodo: A medida que progresa la oxidación de una grasa, disminuye el
número de insaturaciones y por lo tanto baja el índice de Yodo.
  • Acidez: Mide el grado de hidrólisis de las grasas. No es un método significativo ya que existen grasas industriales de alta acidez que no tienen porqué estar oxidadas. 
  • Absorción en el UV: En la región del Ultra Violeta absorben los dienos y tríenos conjugados. Las grasas naturales no presentan estas estructuras, pero en cambio pueden generarlas durante el proceso de oxidación. Mediciones a 232 y 270 nm, permiten valorar el grado de oxidación. 
  • Absorción al IR: Se ha utilizado para detectar determinadas funciones químicas que se originan en la degradación oxidativa.

Métodos Dinámicos


Son aquellos que fuerzan la oxidación de una grasa según diferentes procedimientos y miden su evolución. Permiten acelerar un proceso de meses a unas horas. Históricamente se han utilizado diferentes métodos tanto para acelerar la oxidación como para medir su evolución. Vamos a analizar los siguientes:
  • Método Rancimat: consiste en una medida de la conductividad de los compuestos volátiles quese forman a partir de la oxidación. El aparato es similar al utilizado en el AOM o test de Swift, excepto en que los gases que se forman se vierten en un tubo que contiene agua destilada y se va midiendo la conductividad de la solución entre dos electrodos de platino. Se trata de un método estandarizado y comúnmente aceptado, pero puede dar lugar a errores, algunos debidos a que cualquier traza que quede en los tubos o bien incluso la vaselina que se utiliza para cerrarlos, puede afectar aumentando la conductividad. Ciertos ácidos grasos libres de un peso molecular bajo que componen algunos aceites pueden incluso volatilizarse a esas temperaturas (100 °-120°C) dando también un incremento de la conductividad.  Por otra parte ciertos antioxidantes se volatilizan a esas temperaturas lo cual ocasiona no solo un aumento de la conductividad, sino que además son totalmente ineficaces pues no permanecen en el aceite que se desea proteger.
  • Test de Schaalo de la estufa: consiste en someter a una grasa a temperaturas de 60 º -63 º C. El aumento de temperatura actúa como un catalizador acelerando las reacciones de oxidación, permitiendo así medir su evolución, tanto organolépticamente (color, olor, sabor, etc.) como por análisis químicos. Se van haciendo mediciones periódicas del índice de peróxidos y se elabora una gráfica donde se ve la evolución de dicho índice en el tiempo. Es un método muy fiable dado que al no someter las grasas a altas temperaturas, la evolución de la oxidación se sigue perfectamente y los antioxidantes que son volátiles permanecen en el producto y pueden actuar. Una de las desventajas, es que aunque el uso sea sencillo, este ensayo es muy variable y no es práctico como sistema de análisis rutinario.
  • Métodos de Absorción de Oxígeno (RapidOxy): el método RapidOxy consiste en un proceso de oxidación acelerada mediante el aumento de la presión del oxígeno y de la temperatura, permitiéndonos determinar la estabilidad oxidativa de las muestras. Se realiza en bombas de oxígeno o aparatos especiales y generalmente se mide la disminución de presión en función del tiempo. Las muestras se someten a una presión con oxígeno puro de hasta 700 kPa, a la vez que se eleva su temperatura hasta 200ºC. La temperatura se mantiene
    constante, mientras la presión se mide continuamente hasta que se detecta una caída definida de la presión.
    Este método tienen importantes ventajas ya que no hay necesidad de reactivos caros peligrosos para la extracción de grasas. Sólo se necesita un pequeño volumen de muestra, además es más rápido que otros métodos de oxidación acelerada, por lo que ahorra tiempo y dinero.
  • Test AOM o Test de Swift: Se somete a la grasa a una temperatura de 97,8°C  en un baño termostático y con un caudal de aire de 2,33 mi / seg. Periódicamente se extrae  la grasa y se mide su índice de peróxidos. El punto final es el tiempo necesario para llegar a 100 meq/kg de IP.

En el trabajo práctico se han introducido reformas al método: hay quien establece el punto final para grasas animales en 20 meq/kg y mantiene los 100 meq/kg en los aceites vegetales; otra variación consiste en expresar el
resultado como índice de peróxidos medido a las 8 horas de test.

 

Nuevo llamado a la acción

 

 

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