ANÁLISIS DE ACEITES: BOHÓRQUEZ, Dianny; RUBIANO, Daniel. 1 UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL Calle 72 N° 11-86 Bogotá D.C- Colombia
Resumen Los análisis químicos de las grasas y aceites permiten establecer posibles adulteraciones y la calidad del producto. En las determinaciones físico-químicas físico-q uímicas de los índices de yodo, saponificación, acidez, peróxido, densidad y refracción para una muestra de aceite comercial Mazorca de Oro se encontraron datos similares similar es a los reportados en la Norma Técnica Colombiana 255 presentando una calidad óptima para su consumo.. Los mismos análisis fueron elaborados para una muestra de aceite usado en los cuales se encontró diferencias en los datos arrojados. Palabras clave: aceite, Abstract Chemical analysis of fats and oils allow establish possible adulteration and product quality. In physico-chemical determinations of iodine, saponification, acidity, peroxide, density and refraction for a commercial oil shows Golden Cob similar data to those reported in the Colombian Technical Standard 255 presenting optimal quality for consumption .. The same analyzes were made for a sample of oil in which differences were found in the data produced. Keywords:
Introducción Según la normatividad colombiana la NTC 199 establece las siguientes definiciones de grasas y aceites de origen animal o vegetal y de los productos grasos terminados aptos para consumo humano (NTC 199, 2009 pág. 5): Aceites y grasas comestibles: comestibles: Productos Productos alimenticios alimenticios constituidos constituidos básicamente básicamente por glicéridos de de ácidos grasos, principalmente triglicéridos, los cuales son de origen vegetal, animal y/o sus 1Profesores
en formación inicial, PCLQ. Universidad Pedagógica Nacional.
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mezclas. Podrán contener pequeñas cantidades de otros lípidos, tales como fosfátidos, de constituyentes insaponificables y de ácidos grasos libres naturalmente presentes en las grasas o aceites. Para la valoración de la calidad de aceites de cocina sin uso y usados se elaboraron los siguientes procedimientos: Índice de saponificación: consiste en saponificar completamente una cantidad, exactamente pesada, de la muestra por ensayar, mediante un exceso de solución alcohólica de hidróxido de potasio, valorando luego dicho exceso de solución alcalina con ácido clorhídrico 0,5N (NTC 335,2009). Determinación de acidez: .El método se basa en la neutralización de los ácidos grasos libres presentes en el aceite o grasa con solución etanólica de hidróxido de potasio en presencia de fenolftaleína como indicador. El índice de acidez se expresa en mg de Hidróxido de Potasio necesarios para neutralizar un gramo de grasa. También puede expresarse en porcentaje de Acido Oleico (Porcentaje de Acidez) ( NTC 218, 2009). índice de peróxido: El método determina todas las sustancias que oxidan al yoduro de potasio, y las expresa en términos de mili equivalentes de peróxido por 1000 g de muestra. Índice de refracción: El método consiste en la medición del índice de refracción de una muestra líquida a una temperatura especificada, por medio de un refractómetro. Determinación de yodo: expresa el peso de yodo absorbido por la muestra, partiendo de una disolución de la muestra problema y adición de reactivo de Wijs. Una vez transcurrido el tiempo que se especifica, se adiciona la solución acuosa de yoduro potásico y se valora el yodo liberado con solución de tiosulfato sódico. Determinación de densidad: Expresa la relación de la masa, a una temperatura especifica, de un volumen de grasa liquida en un picnómetro calibrado (de una grasa) (NTC 336, 2002). Determinación de esteres: Se define como los mg de KOH necesarios para saponificar 1 g de grasa o aceite totalmente esterificado. Se calcula por la diferencia entre los índices de saponificación y de acidez. Materiales y métodos
Índice de saponificación : En un matraz con boca esmerilada tomar de 2 a 3 g de muestra y
añadir 25,0 ml de la solución etanólica de hidróxido de potasio. Se conecta el condensador de reflujo al matraz. se coloca éste sobre el una plancha de calentamiento y se deja ebullir ligeramente, agitando, por 1 o 2 horas. Se añade a la solución caliente gotas de fenolftaleína y se titula con la solución ácido clorhídrico 0,5N hasta que desaparezca el color rosa indicador. Realizar un ensayo en blanco.
Índice de refracción: Calibrar el Refractómetro. Limpiar la superficie del prisma con algodón y gotas de un solvente. Se hace la lectura del índice de refracción de la muestra.
Índice de yodo: A un matraz de 500 ml se 5 g de muestra y 25 ml del reactivo de Wijs. Se tapa el matraz y se mantiene en un lugar oscuro durante 30 min. Al final del tiempo de reacción se adicionan 20 ml de yoduro de potasio y 100 ml de agua. Se titula con una solución de tiosulfato de sodio 0,1N hasta obtener una coloración amarilla producida por la casi desaparición del
yoduro. Se adicionan gotas de la solución de almidón del 15 % y se continúa la titulación hasta que el color azul desaparezca después de una agitación vigorosa. Realizar un blanco.
Determinación de acidez: En un erlenmeyer tomar 5g de muestra. Adicionar 50 ml de etanol al
90% y 3 a 4 gotas de fenolftaleína. Agitar y se titula con la solución hidróxido de sodio 0,1N. Realizar un ensayo en blanco. Índice de peróxi do: En un erlenmeyer pesar 5 g de muestra. Adicionar 30 ml de la mezcla de solventes (Acido acético –cloroformo (3:2)) y agitar hasta una disolución completa. Luego adicionar 0,5 ml solución saturada de yoduro de potasio y dejar en reposo por 1 min. Adicionar 30 ml de agua destilada y gotas del indicador almidón al 1% hasta la aparición de un color amarillo. Titular con una solución de tiosulfato de sodio 0,1 N. registrar volumen cuando la solución se torne azul claro. Hacer un blanco.
Determinación de densidad: Pesar un picnómetro vacío (totalmente seco).Luego, llevar el
picnómetro con agua destilada y registrar los datos. Pesar el picnómetro con la muestra y registrar el dato. Calcular la densidad especifica. Resultados y Discusión Para los correspondientes análisis de las muestras de aceites se compararon los datos obtenidos con los sugeridos por la norma NTC 255 para aceites de maíz y NTC 258 para aceite de Oliva. REQUISITOS
MÍNIMO
MÁXIMO
Densidad relativa 25 C/25 C/
0,917
0,925
Índice de yodo
103
128
Índice de saponificación
187
195
Índice de refracción a 25 º
1,4700
1,4740
Acidez expresada como acido oleico en %
---
0,1
Índice de peróxido
-------
5
º
º
Tabla No. 1: requisitos para aceite de maíz. Fuente NTC 255
DETERMINACION
ACEITE MAZORCA
ACEITE USADO
DE ORO
ACEITE DE OLIVA
Densidad relativa 25 C/25 C/ º
º
Índice de yodo Índice de saponificación
No se determino
14,66
12,18
1,4732
Índice de refracción a 25 º
1,4762
Acidez expresada como acido oleico en % Índice de peróxido Tabla No. 2: resultados obtenidos en laboratorio para aceite Mazorca de oro y aceite usado.
Índice de acidez
Para la estandarización para hidróxido de sodio se pesaron 2,295g de biftalato de potasio al 99,8% de pureza: 2,295 H5 O4 ∗ 0,998 0,1
∗
1 − H5 O4 204,23 H5 O4
0,112
Se tomaron 25,0 mL de biftalato de potasio y se gastaron 26,5 mL de hidróxido de sodio 25 ∗ 0,112 26,5
0,106
Para calcular el índice de acidez hallado en una muestra de aceite vegetal Mazorca de Oro, se tiene la siguiente formula: V∗c∗
M 1000
V∗c∗M 10∗P
Donde V: volumen en mililitros de la solución valorada de hidróxido potásico utilizada. c: concentración exacta, en moles por litro, de hidróxido potásico utilizada. M:peso molecualr del acido en que se expresa el resultado( acido oleico=282) P: peso en gramos de la muestra utilizada. El porcentaje de acidez para aceite mazorca de oro se expresa en ácido oleico: g mol ∗ 282 L mol 10 ∗ 5,024g
0,mL ∗ 0,106 IA
=
Para aceite usado g mol ∗ 282 L mol 10 ∗ 5,102g
0,5 mL ∗ 0,106 IA
=
El grado de acidez en un aceite es un indicador de la cantidad de ácidos grasos libres presentes en el aceite. Los ácidos grasos se liberan cuando el producto, en este caso más específico el maíz, es defectuosa por causa de plaga o enfermedad o bien se ha maltratado durante la recolección y/o transporte, por tanto un mayor grado de acidez significa mayor deterioro de los granos(Fernandez,2007).
Índice de refracción En la determinación del índice de refracción, se calibró el refractómetro con etilenglicol y se procedió a hacer la lectura de la muestra, la cual fue 1,475. Según la NTC 289 El índice de refracción esta dado por la fórmula: nD nD + (t − t )0,00035
Donde t1= es la temperatura de medición en grados Celsius. t=temperatura de referencia en grados Celsius. Para lo cual tenemos, índice de refracción para aceite mazorca de oro: nD 1,475 + (20°C − 25°C)0,00035 nD 1,4732
Índice de refracción para aceite usado: nD 1,478 + (20°C − 25°C)0,00035 nD 1,4762
El índice de refracción en un aceite guarda una relación directa con su viscosidad y pureza. Parte del control de calidad durante la producción de aceites es asegurar una viscosidad constante y corregir a tiempo cualquier inconsistencia. Para lo cual, la muestra de aceite de maíz se encuentra dentro del rango permitido. Sucede lo contrario con el aceite usado, ya que se evidencia un índice de refracción mayor que se relaciona con el grado de saturación y el daño que sufre el aceite tras la oxidación afectando su calidad y pureza.
Índice de s aponificación La mayoría de los aceites están conformados principalmente por triglicéridos, el índice de saponificación es un estimado del peso molecular promedio de los ácidos constituyentes
(Fernandez, 2007). Por lo tanto, cuanto menor sea la proporción de acidos grasos de cadena corta, mayor será el índice de saponificación.
Imagen No. 1: reacción de saponificación de grasas.
El aceite se saponifica con un exceso de disolución de hidróxido de potasio en etanol. La cantidad de hidróxido de potasio que no ha reaccionado se determina por valoración con acido clorhídrico. El índice de saponificación se obtiene por la formula ( − ) ∗ ∗
56,1
Donde V0: El volumen en mililitros, de la solución de ácido clorhídrico que se usa para el ensayo en blanco. V1: El volumen en mililitros, de la solución de ácido clorhídrico que se usa para la determinación. c: concentración exacta en moles por litro de la solución de acido clorhídrico. m: masa en gramos de la porción de ensayo. 20 ∗ 0,106 5,4
0,393
(35,5 − 6,6 ) ∗ 0,393 ∗
56,1 3,014
211,40
Índice de yodo La determinación del índice de yodo en aceites que contienen dobles enlaces aislados, se basa en la adición estequiometrica de yodo en las insaturaciones. Entre mayor sea el numero de insaturaciones, mayor será el índice de yodo. Se selecciono el método de Wjis para efectuar esta determinación, porque es el que se aproxima mas a los valores teóricos de los aceites que contienen doble enlaces aislados como es el caso del aceite de oliva(Sin autor, 2003). Este índice permite clasificar los aceites en:
TIPO DE ACEITE
INDICE DE YODO
TIPO DE ACIDO GRASO
Aceite no secante Aceite semisecante Aceite secante
< 110 110-135 >135
Acido oleico Acido oleico y linoleico Acido linoleico
Para la estandarización del tiosulfato de sodio se usó yodato de potasio: 0,208 0,100
∗
1 214
0,0097
Se tomo una alícuota de 10 mL de KIO 3 y fue valorado con Tiosulfato de sodio:
0,0097 ∗ 0,01 0,0144
0,006736 −
∗
0,006736
2 1 −
0,0130
El índice de yodo expresado en gramos por 100 g de grasa esta dado por: .
, ( − )
Donde: c= es el valor de la concetracion de la solución de tiosulfato de sodio en moles por litro. V1=es el valor del volumen, en mililitros, de la solución de tiosulfato de sodio empleado en el blanco. V2=es el valor del volumen, en mililitros del tiosulfato de sodio usado en la determinación m= es el valor de la masa en gramos usada en la determinación. De acuerdo al los resultados arrojados, el índice de yodo para la muestra de aceite de Oliva: V. I
12,69 (0,0130 M) (91,50 mL − 39,60 mL) 0,364g . 23,52
Para aceite usado, el índice de yodo es: V. I
12,69 (0,0130 M) (91,50 mL − 34,2 mL) 0,334g . 28,30
Indice de peróxido El valor peróxido es un criterio de pureza determinante en los aceites vegetales, ya que debido a su alto indice de insaturaciones, son susceptibles de autooxidacion y producen hidroperóxidos y peróxidos orgánicos. un valor alto de peróxido significa que el aceite vegetal presenta alteraciones en olor y sabor.Los peróxidos o compuestos de oxidación inicial se originan si el producto vegetal se maltrata, si el aceite no se protege de la luz y el calor o no se guarda en envases adecuados, como consecuencia de ello, a mayor índice de peróxidos menor será la capacidad antioxidante de un aceite. Este es un indicador del grado de rancidez presentes en las muestras(Sin autor, 2003). El fundamento de la determinación volumétrica es la capacidad de los peróxidos para liberar yodo según la siguiente reaciion:
Imagen No. 2: reacción de oxidación de peroxidos.
Índice de esteres Se calcula por la diferencia entre los índices de saponificación y de acidez. ó −
Son los que proporcionan el olor característico al aceite Conclusiones referencias Bibliográficas sin autor, 2003: Métodos de análisis de aceites vegetales y aceites bromados. Capitulo I. Universidad Nacional Autónoma de México. Fernandez, 2007. Análisis físico-quimicos en aceites. Universidad de las Américas Puebla.México disponible en http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lia/fernandez_c_ln/capitulo7.pdf Oleaginosas,
aceites
y
grasas
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Noviembre
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https://www.dnp.gov.co/portals/0/archivos/documentos/dde/oleaginosas.pdf Norma Técnica Colombiana (NTC) 199, (2009). Grasas y aceites comestibles vegetales y animales,
recuperado
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http://es.scribd.com/doc/50086474/NTC199
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en
Norma Técnica Colombiana (NTC) 283, (1998). Grasas y aceites vegetales y animales. determinación
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http://es.scribd.com/doc/50086698/NTC283 . Norma Técnica Colombiana (NTC) 335, (1998). Grasas y aceites vegetales y animales. determinación del índice de saponificación, recuperado el 20 de Noviembre en http://es.scribd.com/doc/50087210/NTC335 Norma Técnica Colombiana (NTC) 218, (1999). Grasas y aceites vegetales y animales. determinación del índice de acidez y dela acidez, recuperado el 20 de Noviembre en http://es.scribd.com/doc/50086527/NTC218 Norma Técnica Colombiana (NTC) 336, (2002). Grasas y aceites vegetales y animales. método de la determinación de la densidad(masa por volumen convencional), recuperado el 20 de Noviembre de 2013 en http://es.scribd.com/doc/50087214/NTC336 Norma Técnica Colombiana (NTC) 289, (2002). Grasas y aceites vegetales y animales. determinación del índice de refeacción. recuperado el 20 de Noviembre de 2013 en http://es.scribd.com/doc/50086710/NTC289
