metodologia novedosa para la evaluacion de...

Cancún, 11 de septiembre del 2017

XVII Congreso Latinoamericano y Exposiciónsobre Grasas, Aceites y Lípidos de AOCS

METODOLOGIA NOVEDOSA PARA LA EVALUACION DE TIEMPO DE VIDA DE ALIMENTOS CON ALTO

CONTENIDO DE GRASA

Percival Andrade Arellano – La Fabril S.A

METODOLOGIA NOVEDOSA PARA LA EVALUACION DE TIEMPO DE VIDA - ALIMENTOS CON ALTO CONTENIDO DE GRASA

ANTECEDENTES

Los olores de los alimentos son una importante señal sensorial y parte integral de la percepción humana del sabor. Olores y sabores indeseables se desarrollan durante la oxidación de lípidos en alimentos con alto contenido de grasa como la mayonesa.

El presente trabajo realizó un seguimiento de los compuestos volátiles de mayonesas comerciales sometidas a una prueba acelerada para su correlación con características fisicoquímicas de oxidación, tiempo de vida y evaluación sensorial.


MODELO BASICO DE DETERIORO DE LOS ALIMENTOS

Transferencia de humedad/vapor de agua.

Interacción con Oxígeno. Cambios por efecto de la Luz. Cambios por la temperatura y

la Humedad relativa. Infestación por plagas.

MEDIO AMBIENTE

Interacción entre el producto yel empaque.

Migracion del empaque. Fallas del empaque

EMPAQUE

Cambios físicos, Cambios Microbiológicos Cambios físicos-químicos-

bioquímicos.

ALIMENTO

La temperatura, el factor medioambiental más importante, influye en todos estos mecanismos, por lo que losefectos de la temperatura en los mecanismos relevantes deben ser evaluados en todos los estudios de vidaútil.


Fundamentos de la oxidación en sistemas alimentarios grasos

La oxidación lipídica produce deterioro de la emulsión y afecta a: La palatabilidad (olores y sabores rancios) Características organolépticas (alteración del color y la textura). Calidad Nutricional (pérdida de ácidos grasos y/o aminoácidos). Productos formados en la oxidación que reducen su periodo de vida útil.


Modelo del Diseño de EvaluaciónMuestras: PRODUCTO A - PRODUCTO B

Experimento: Colocar las dos muestras en los envases de oxidación acelerada a 100°C, sellados con atmosfera de aire.

Tiempo de ciclamiento a 100°C: 2 HORAS /4 HORAS /5 HORAS / 6 HORAS / 7 HORAS

Ensayos de medir en cada muestra:1. Estabilidad Oxidativa: inicial y de final por cada ciclamiento en equipo de oxidación.2. Indice de Peróxido3. Evaluación Sensorial.4. Análisis de Volátiles (VOC).5. Contenido de Antioxidante TBHQ (muestras iniciales)


EQUIPOS UTILIZADOS

Equipos de Oxidacion Acelerado – Bomba Calorimetrica. Cromatografo para Determinación de compuestos volátiles por HS- GC-FID. Espectrofotometro UV-VIS Equipos titulador para determiancion de Peróxidos. Análisis sensorial

RANGO DE CARACTERÍSTICAS DE ACEITES EVALUADOS

MONITOREO DE OXIDACIÓN ACELERADA EN RANCIMAT VS OXIDOGRAFO ACEITES VARIOS (AL PERIODO DE INDUCCIÓN)

COMPUESTO ORGÁNICO , VOC

CONCENTRACIÓN , ppm

AC. MAÍZ AC. SOYA AC. GIRASOLOLEÍNA DE

PALMA

Rancimat Oxidog. Rancimat Oxidog. Rancimat Oxidog. RancimatOxido

g.t-2-Nonenal 20,4 14,39 15,87 18,78 23,35 31,66 69,31 29,58t,2-Decenal 51,35 15,12 26,73 14,1 53,61 19,55 163,1 42,16

t,t-2,4-Nonadienal 110,26 33,26 61,02 63,15 120,96 52,49 44,81 16,43t,t-2,4-Decadienal 371,97 113,37 202,64 147,32 432,21 156,03 190,13 52,37

COMPARACIÓN DE PERÍODO DE INDUCCIÓN DE RANCIMAT Y OXIDÓGRAFO POR PERFIL DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

SEMIVOLÁTILES


Descripción de las muestras- Mayonesa A

- Prestación Doypack- Lote: 7105068122- Fecha de Elaboración: 15-04-2017

- Mayonesa B- Prestación Doypack- Lote: 7107068122- Fecha de Elaboración:17-04-2017


ESTABILIDAD OXIDATVAEQUIPO OXIPRES

Principio del Oxipes

Transductor

Registrador

Calefactor yagitador magnético

Periodo de Inducción:El ML Oxipres, efectúa la medición de la estabilidad oxidativa de la grasa contenida en un alimento, utilizando elmétodo de la bomba de oxígeno (ASTM).

Para la determinación de Periodo de Inducción (PI) se utiliza el aparato denominado Oxipres (MikroLab Aarhus A/S,Denmark). La Oxidación es acelerada mediante calentamiento constante y atmosfera rica en Oxígeno puro a altapresión ( mínima de 5 bares). La caída de presión es controlada y monitoreada a intervalos de tiempo para formar lacurva del periodo de oxidación constantemente. Análisis aplicable a todos los componentes alimenticios que contienengrasa (como ingrediente) no menos de 5%, independientemente del contenido de humedad del alimento.

Curvas del Periodo de Inducción

Perio

dode

Indu

cció

n(P

I)


Estabilidad Oxidativa por equipo Oxipres (MAYONESAS A y B)

Existen 2,5 horas (100°C) de diferencia entre ambas muestras. Equivalente a 20 días a 25°C entre ambas muestras.


Concentración Antioxidante TBHQ

Las muestra contienen 59 y 77 ppm de Antioxidante fenólico tipo TBHQ


VERIFICACION CONCENTRACION ANTIOXIDANTE EN ACEITE

LA FABRIL S.A.RESEARCH AND DEVELOPMENT DEPARTMENTLABORATORY OF INSTRUMENTAL ANALYSISANTIOXIDANTS LIQUID CHROMATOGRAHIC METHOD AOCS Ce-6-86Sample ID : SBO RBD Nestle GyE TE 2 MedioSuperiorRun Time: 22/Aug/2017 11:32Instrument Method : ANTIOX 2017Processing Method: ANTIOX 2017Weight , mg: 6.0000Dilution: 10.0000Instrument Name: Dionex Ultimate 3000 UHPLC Focused , Thermo ScientificSofware Version: Chromeleon 7 (Chromatography Data System)User: I.Zambrano

Verificación de la concentración de antioxidante en el aceite

(200 +5ppm)


INDICE DE PEROXIDO EN MAYONESAS

El Índice de peróxidos mide el estado de oxidación inicial de un producto, seexpresa en miliequivalentes de oxígeno activo por kilo de grasa.

El contenido de peróxidos, define su estado de oxidación primaria y nos dapor tanto un parámetro de su tendencia al enranciamiento.

El método utilizado el método AOCS Cd 8-53, adaptado para Mayonesas.


Análisis de Peróxidos (A y B)

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

Inicial 2 4 5 6 7

I.PE

RO

XID

O (

MEQ

O2/

KG)

HORAS A 100°C

Muestra A Muestra B

No hay diferencias significativas entre ambas muestras hasta las 6 horas. Hay un ligero incremento a la 7hora que debe ser replicada al menos con 3 replicas de análisis de diferentes lotes.


ANALISIS DE VOLATILES HEAD SPACE Y MICROEXTRACCION

Producción de compuestos volátiles secundarios que modifican OLOR YSABOR .

Compuestos carbonilos volátiles (ug/g) (ppm) formados por autoxidación deácidos grasos no saturados.


RESULTADOS DE COMPUESTOS VOLÁTILES – HS-GC-FID

DESCRIPTORMuestra

A 0 hrs Muestra

A 2 hrs Muestra

A 4 hrs Muestra

A 6 hrsMuestra

A 7 hrs Muestra

B 0 hrs Muestra

B 2 hrsMuestra

B 4 hrs Muestra

B 6 hrsMuestra

B 7 hrs Tipo

Nonanal, ppm 0.7 1.4 1.2 1.0 2.0 0.4 1.2 1.6 1.9 2.1 Aldehido

Hexanal, ppm 0.2 0.6 0.7 0.8 1.0 0.3 0.8 1.2 1.8 1.9 Aldehido

t-2-Nonenal, ppm 6.0 10.7 15.8 0.3 1.8 13.7 14.0 16.0 Aldehido

t,t-2,4-Decadienal, ppm 0.0 0.7 1.0 1.0 2.3 0.0 1.8 1.9 2.4 3.0 Aldehido

3-Metilbutanal, ppm 0.0 2.0 1.7 1.9 4.3 0.5 1.1 1.5 4.4 4.8 Aldehido

2-Butenal, ppm 0.2 0.5 0.6 0.6 0.5 0.2 0.5 0.5 Aldehido

t,t-2,4-Nonadienal, ppm 0.8 0.6 0.8 0.9 1.3 0.9 0.9 Aldehido

2,4-t,t.-Heptadienal, ppm 0.3 0.5 0.4 0.6 0.6 0.6 0.8 0.9 Aldehido

t-2-Heptenal , ppm 0.4 0.6 0.7 0.5 0.9 0.2 0.6 1.1 1.5 1.6 Aldehido

Indice Peroxido, meq O2/Kg 3.1 4.1 4.1 6.4 8.1 2.7 3.9 4.1 5.2 7.5

Descriptor Librería validada sensorialmente de los compuestos volátiles

Nonanal Graso, ceroso, Floral, cítrico,

Hexanal Graso, verde, césped, sebo

Heptanal Rancio, cítrico, grasiento

Decadienal Grasoso, pollo frito (proteína quemadas).

t-2-Nonenal Grasoso, rancio (Oxidation of lipids and oxidized free fatty acids)

3 Metilbutanal

Almendras (Benzaldehido aminoácidos)

2,4 Nonadienal

Rancio, aceitoso, grasoso.


DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS VOLÁTILES ( HS-GC-FID) Y PEROXIDOS.

0.2

0 0 0 0.4

3

1.4

0 0.7 2

4

1.2

6

1 0.7

4.2

1 0.8

10.7

1

1.9

6.4

2

1

15.8

2.3

4.3

0.9

8

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Nona

nal

Hexa

nal

t-2-N

onen

al

t,t-2

,4-D

ecad

iena

l

3-M

etilb

utan

al

t-2-H

epte

nal

I.Per

oxid

o

VOC,

ppm

COMPUESTOS VOLATILES

Muestra A

MA-0 MA-2 MA-4 MA-6 MA-7

Ind.Peroxido(meq O2/Kg)


DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS VOLÁTILES ( HS-GC-FID) Y PEROXIDOS.

0.3

0.3

0 0.5

0.2

2.7

1.2

0.8 1.

8

1.8

1.1

0.6

3.9

1.6

1.2

13.7

1.9

1.5

1.1

4.1

14

2.4

4.4

1.5

5.2

2.1

1.9

16

3

4.8

1.6

7.5

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Nona

nal

Hexa

nal

t-2-N

onen

al

t,t-2

,4-D

ecad

iena

l

3-M

etilb

utan

al

t-2-H

epte

nal

I.Per

oxid

o

VOC,

ppm

COMPUESTOS VOLATILES

Muestra B

MB-0 MB-2 MB-4 MB-6 MB-7



Ruta 2-nonenal

Ácido linoleico

Ácido 9-oxo-nonanoico

2-nonenal

Hexanal2-OctenalGlioxal

2-Pentil Furano


Ruta – 3 Metilbutanal y tetrametil-pirazina

Reacción Maillard de azucares y α-amino ácidos

Oxidación lipídica/degradación

Calor

Carbohidratos,Alcoholes, Ácidos. Aldehídos, Cetonas, 2-Alkilofuranos

Reductonas y dehidroreductonas

Hidroxiacetona; Dihidroxiacetona; Piruvaldehido; Glicolaldehido; Gliceraldehido; Acetoinl

+ Amino ácidos (degradación de Strecker

3-Metilbutanal, Aldehídos NH3, H2S, CO2, α-Amino cetona, methional

Compuestos aromáticos: Furanos; Tiopenos, pirroles

Tiazoles; Pirroles; Tetrametil-pirazina;

Pirazinas, Piridinas; Tioles

H2S +

NH3

Interacción de reacciones Maillard y lípidos

Compuestos aromáticos heterocíclicos: Pirazinas;

Tiazoles; tiolsand etc.


Análisis Mayonesas del mercado a diferentes tiempos y diferentes empaques

2.7

4.4

6.1

12.8y = 1.583e0.4995x

R² = 0.9746

0

2

4

6

8

10

12

14

1 mes 3 mes 7 mes 9 mes

I.Peróxido (meq O2/kg)

I.Peroxido Expon. (I.Peroxido)


DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS VOLÁTILES – HS-GC-FID

0.2

0 0 0.4

0

3

0.4

0

0.5

0.2

2.7

1.4

1.3

9.35

2.13

6.15

0123456789

10

Nona

nal

Hexa

nal

t,t-2

,4-D

ecad

iena

l

3-M

etilb

utan

al

t-2-H

epte

nal

2,3,

5,6-

Tetra

met

ilpira

zina

I.Per

oxid

o

VOC,

ppm

Muestra A/B y Caducada 27/Abril

MA-0 MB-0 My 27/04/2017



EVALUACION SENSORIAL A y B

1 2 3 4 5Calidad Baja No aceptable Aceptable

Escala

0

1

2

3

4

5Aroma limón

Aroma Vinagre

Aroma Huevo

I. Sabor ahuevo

I. sabor ácido

I. sabor rancio

Muestra AInicial 2H 4H 5H 6H 7H

0

1

2

3

4

5Aroma limón

Aroma Vinagre

Aroma Huevo

I. Sabor ahuevo

I. sabor ácido

I. sabor rancio

Muestra BInicial B2H B4H B5H B6H B7H


Pruebas Aceleradas de Vida de Anaquel

La ecuación de Arrhenius puede usarse para predecir la reacción y la vida de anaquelde los alimentos a cualquier temperatura siempre y cuando esté dentro del intervalo deaplicación de la ley.

La vida de anaquel de un alimento puede decirse que es el tiempo que éste puedealmacenarse desde el momento en que se produce hasta que consumirlo ya no es seguroy/o deseable.

La determinación de la vida de anaquel puede durar un tiempo prolongado, el modelode Arrhenius permite disminuir considerablemente este tiempo mediante las pruebasaceleradas de vida de anaquel usando T altas en los estudios de pérdida de calidad y luegoextrapolando a las condiciones usuales


Seguimiento Indice Peroxido Mayonesa

y = 0.2086x2 - 1.0233x + 3.6564R² = 0.9893

0.0

5.0

10.0

15.0

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0

iNDI

CE P

EROX

IDO

(meq

O2

/kg)

Tiempo (meses)

INDICE DE PEROXIDO MAYONESA MAGGI


CONCLUSIONES

Ensayo A presenta una diferencia poco significativa con respecto a B, debido a la presencia menor de antioxidante TBHQ en cuanto a Estabilidad Oxidativa, Compuestos Volátiles y Evaluación sensorial.

También se observa el mismo comportamiento cuando se efectúa la prueba acelerada a 100°C.

La posibilidad real de tener indices de marcadores volatiles relacionados a deterioro organolpetico de productos alimenticios con alto contenido graso, nos presenta un campo todavia no explorado suficientemente que puede cambiar la forma como efectuamos los modelos predictivos de oxidacion .

Mayores estudios deben realizarse con diferentes tipos de aceites y emulsiones

metodologia novedosa para la evaluacion de...

Documents