Post on 02-Oct-2018
EVALUACIÓN Y CONTROL DE LA ALTERACIÓN OXIDATIVA EN
ACEITES MICROENCAPSULADOS
Gloria Márquez RuizGloria Márquez RuizINSTITUTO DEL FRÍOC.S.I.C.
OBJETIVOS DE LA MICROENCAPSULACIÓN
Protección frente al oxígeno, luz y humedad
Enmascaramiento de olores y sabores no deseados
Aumento de la retención de compuestos volátiles
OXIDACION DE LIPIDOSDESCENSO DE
LA CALIDADNUTRICIONAL
♦ Vitaminas
♦ Proteinas
MODIFICACIONESORGANOLEPTICAS
♦ Olor y sabor
♦ Color
♦ Textura
IMPLICACIONES
FISIOLOGICAS
♦ Envejecimientocelular
♦ Enfermedadesdegenerativas- Cardiovasculares- Cancerígenas
ROOn+ROOn
ROOR O2++ RORROn Rn
O2
ROOH +ROn HOn
2ROOH H2O+ +ROOn ROn
RHROOH
Ramificación
Rn ROOnPropagaciónRHIniciación
Hn
MECANISMO DE AUTOXIDACIÓN LIPÍDICA
+ ROHHOn Rn
+ ROHROn Hn
R = E
Terminación
Rn + RRRn
Compuestos de oxidación no volátiles
-O-O
-
EE-O
-EE_
EE
EE
E
-O-
_
EE EOOOH OH _
E___ O=
EE
OH__
EIE-O
-
_ –––
E_
O__
♦ Monómeros oxidados: (Pm ≈ 900)
♦ Dímeros: (Pm ≈ 1800)
♦ Polímeros: (Pm ≥ 2700)
PARTICIPACIÓN EN EL PROYECTO EUROPEO:
NUTRITIONAL STUDIES ON DRIED FUNCTIONAL INGREDIENTS CONTAINING n-3 POLYUNSATURATED ACIDS
• Contribución:
• Evaluación de la oxidación en aceites microencapsulados:Desarrollo de métodos analíticos dirigidos a la extracción y cuantificación de los compuestos de oxidación.
Puesta a punto de métodos acelerados para predecir la estabilidad oxidativa.
• Influencia de las variables que intervienen en el proceso de preparación de microencapsulados.
• Estudios prolongados de oxidación para evaluar la influencia de las principales variables.
MICROENCAPSULACIÓNProceso tecnológico mediante el cual el aceite queda envuelto enuna cobertura de proteínas y/o hidratos de carbono transformándolo de ingrediente líquido en sólido.
Aceite
Emulsión
Aceite Microencapsulado
+ Proteínas + Hidratos de carbono
Secado
Ingrediente secoen polvo
VARIABLES CON INFLUENCIA EN OXIDACIÓN
• Tamaño de partícula• Porosidad• Tamaño de glóbulo• Distribución del aceite• Partición de antioxidantes y
prooxidantes
• Actividad del agua• pH
VARIABLES ADICIONALES
• Grado de insaturación• Antioxidantes• Prooxidantes
• Oxígeno• Luz• Temperatura
ACEITE EN FASE CONTINUA ACEITE MICROENCAPSULADO
EFECTO PROTECTOR DEL AGUA
♦ Excluye al oxígeno de la superficie y retarda sudifusión
♦ Forma enlaces de hidrógeno con loshidroperóxidos y retarda su descomposición
♦ Forma complejos con metales
♦ Promueve el pardeamiento no enzimático
Efecto del agua en la oxidación lipídica
Alimento con metales
Alimentosin metales
Alimento con lipoxigenasa
Oxi
daci
ón
0 0.3 0.6 0.9
Actividad de agua
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00
5
10
15
20
MAG MAP
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
MAG MAP
a w
a w
ISOTERMAS DE ADSORCIÓN DE AGUA
CURVAS BET
a w
/ (1-
a w)
v g
H2O
/ 10
0 g
Mat
eria
Sec
a
MAG y = 0.036 + 0.244 x; r2 = 0.982
MAP y = 0.041 + 0.247 x; r2 = 0.975
DISTRIBUCIÓN DEL ACEITE:Extracción diferencial en aceites microencapsulados
Microencapsulados
Aceite Superficial Microencapsuladosexentos de aceite superficial
Éter de petróleo (agitación, 15 min)
Aceite Encapsulado
Extracción no cuantitativa Extracción cuantitativa
1. Mortero2. éter etílico
1. NH4OH 30% (65º C, 15 min)2. Extracción con éter etílico-éter
de petróleo
Aceite Encapsulado
Aceite TotalEficacia de encapsulación (%) = 100
EVALUACIÓN DE LA OXIDACIÓN
• Determinación cuantitativa de compuestos totales de oxidación y su distribución en triglicéridos monómeros oxidados, dímeros y polímeros
• Estabilidad oxidativa (Rancimat)
Otros métodos utilizados:
• ÍndicesÍndice de peróxidosTest del ácido tiobarbitúricoÍndice de polienos
• Determinación cuantitativa de polímeros
Muestra (50 mg)+
Monoestearina (1 mg)
Extracción enFase Sólida
25 mL éter etílico15 mL hexano:éter etílico 90:10
TRIGLICÉRIDOSNO OXIDADOS
FRACCIÓNPOLAR
TGM
ox
AG
L +
FPI
PIn
DTG
PTG
DG
Cromatografía HPSECCCF
EVOLUCIÓN DE COMPUESTOS DE OXIDACIÓN
0 2 4 6 8 10 12 14 160
40
80
120
160
200
TGMox DTG PTG
MAP 30º C Luz
Tiempo (días)
Com
p. d
e ox
idac
ión
(mg/
g ac
eite
)
0 días 2 días 6 días 14 días
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Tiempo (horas)
Aceite
Microencapsulados
Microencapsuladossin fracción superficial
Con
duct
ivid
ad25
µS
cm-1
Influencia de la distribución del aceite en oxidación
Rancimat• 5 g microencapsulados• 100º C• 20 L aire/h
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
40
50
60
MAG Control HR=32%
Tiempo (días)
Com
p. to
tale
s de
oxi
daci
ón(m
g/ 1
00 m
gac
eite
)
0 50 100 150 200 250 300 3500
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
40
50
60
MAG Comercial HR=32%
Tiempo (días)
Com
p. to
tale
s de
oxi
daci
ón(m
g/ 1
00 m
gac
eite
)
SuperficialEncapsulado
SuperficialEncapsulado
Aceite de girasolmicroencapsulado
Vacuola de aire
Vacuola de aire
RANCIDEZ No rancidez
Bajos niveles de alteraciónELEVADOS NIVELESDE ALTERACIÓN
Oxidación en aceite superficial Oxidación en aceite encapsulado
0 50 100 150 200 250 300 3500
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 3500
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
40
50
60
HR = 32%HR = 0%
HR = 32%HR = 0%
Fracción Superficial
Tiempo (días)
Com
p. to
tale
s de
oxi
daci
ón(m
g/ 1
00 m
gac
eite
)
Fracción Encapsulada
Tiempo (días)
Com
p. to
tale
s de
oxi
daci
ón(m
g/ 1
00 m
gac
eite
)
Efecto del agua
Tiempo
Com
p. d
e ox
idac
ión
Toco
fero
les
Fracción Superficial
TiempoC
omp.
de
oxid
ació
n
Toco
fero
les
Fracción Encapsulada
Toc
Toc
TGMox
TGMox
Pol
Pol
Acción antioxidanteen aceites microencapsulados
HO
OCOOH
TroloxHO
O
α-Tocoferol
HO OHOH
O OH
Ácido Gálico
HO OHOH
O O
Galato de propilo
HO OHOH
O O
Galato de dodecilo
Tiempo (horas)
Con
duct
ivid
ad25
µS
cm-1
Tiempo (horas)0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Tocoferol
Control
TroloxC
omp.
tota
les
de o
xida
ción
(mg
/ 100
mg
acei
te)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
102030405060708090
100
TroloxFSFE
Tocoferol
FEFS
Control FS
FE
Trolox Trolox Trolox
Toc
TocToc
ACEITE EN FASE CONTINUA
Toc
Toc Toc
Toc
Trolox
Trolox
Trolox
Trolox
EMULSIÓN ACEITE EN AGUA
FACTORES DE PROTECCIÓN
10
0
20
30MICROENCAPSULADOS (Cu (II), 40º C)
40
Aceite Superficial
Aceite Encapsulado
Tocoferol Trolox Galato dePropilo
Galato de Dodecilo
INFLUENCIA DE OTROS COMPONENTES
♦ Azúcares: - acción antioxidante: ⇑ viscosidad
enlace a metales enlace a radicales libres
♦ Proteínas:- acción antioxidante: adsorción en la interfase
enlace a radicales libres- acción prooxidante: metaloproteínas y grupos tioles
♦ Pardeamiento no enzimático ⇒ productos de Maillard con acción antioxidante
♦ Interacciones lípidos oxidados - proteínas