Perfil de ácidos grasos por cromatografía de gases

27 Aug, 2014

Las grasas tienen funciones vitales diversas en el organismo: son fuentes y almacén de energía, actúan como solventes para la absorción de las vitaminas liposolubles, proporcionan ácidos grasos esenciales y otorgan características organolépticas tales como sabor y textura a los alimentos; por otro lado, existe también una relación directa entre el consumo de algunos ácidos grasos (ácidos grasos saturados) con enfermedades coronarias. Las carnes, huevos y productos lácteos representan las principales fuentes “invisibles” de grasa de la dieta (entendiendo por grasas invisibles todas aquellas que se encuentran disueltas en las texturas del alimento), mientras que la mantequilla, margarina, manteca y aceites vegetales, son las fuentes “visibles” de grasa (es decir, visibles a simple vista).

Estructura de los ácidos grasos

Las grasas y aceites comestibles están formados por triglicéridos, compuestos de una molécula de glicerol enlazada a tres moléculas de ácidos grasos que pueden variar dentro de cada triglicérido o entre varios de ellos. Estos ácidos grasos están constituidos por una cadena larga de hidrocarburo con un grupo carboxilo (-COO-) al extremo, y esta cadena larga puede contener enlaces dobles (insaturados) entre carbonos. El número de carbonos por ácido graso es par en la mayoría de los casos y salvo pocas excepciones los enlaces dobles son cis, es decir, la cadena continúa hacia el mismo lado en los dos carbonos del doble enlace. La

nomenclatura omega-x designa el carbono del primer enlace doble a partir del extremo contrario al grupo carboxilo.

Triglicérido Ácido graso saturado Ácido graso insaturado

 

Los ácidos grasos en los alimentos

Saturados

Los ácidos grasos saturados que comúnmente componen de la grasa de una dieta son los ácidos mirístico, palmítico y esteárico, los cuales son encontrados en una gran cantidad en las grasas de origen animal. Aunado a esto, tratamientos industriales como la hidrogenación, que se aplica en algunos aceites vegetales, aumentan la porción de ácidos grasos saturados.

Monoinsaturados

De los ácidos grasos monoinsaturados, el ácido oleico es el más abundante y se encuentra presente tanto en las grasas vegetales como animales, a diferencia del ácido palmitoleoco  cuya presencia es poco común en la grasa vegetal. Se ha recomendado la ingestión de ácidos grasos monoinsaturados ya que disminuyen considerablemente los niveles de colesterol-LDL (lipoproteína de baja densidad) asociado a enfermedades cardiovasculares, sin modificar el colesterol-HDL (lipoproteína de alta densidad), relacionado asociado con efectos benéficos. Los ácidos grasos poliinsaturados de la serie omega-3, se hallan en un alto porcentaje en los pescados, tanto que los de la serie omega-6 se encuentran principalmente en los vegetales.

Trans

Los ácidos grasos trans son formas de ácidos grasos insaturados con una cadena lineal en lugar de una cadena doblada. Se forman como subproductos de la hidrogenación de aceites. No pueden ser metabolizados en el organismo de la misma manera y su consumo crónico ha sido ligado a varias affecciones, por lo que su contenido está regulado por normas.

Análisis de grasas

Por su relación con la incidencia de enfermedades cardiovasculares, el estudio del perfil de los ácidos grasos en las principales grasas de cada alimento es de gran importancia.  La identificación y clasificación de estas grasas depende estrictamente de su composición en ácidos grasos. Por ejemplo, en las grasas animales como el sebo, el aceite de pollo y la manteca de cerdo hay un alto contenido de acido esteárico y mirístico en comparación con las grasas vegetales. Este es un buen indicador de la pureza de las materias primas.

Para la determinación de la calidad de un aceite de palma que en general presentan valores de entre 38 % hasta 50% es necesario verificar el origen ya que este puede obtener de los frutos de la palma o los cosillos , en consecuencia , el perfil de cada uno de ellos varía en el contenido de palmítico y oleico, el aceite de coco es muy bajo en ellos.

Cromatografía

La cromatografía es una técnica de separación. Por su gran versatilidad y fácil manejo, su uso se ha difundido en diversos campos de la investigación científica y en la industria, es una herramienta fundamental para determinar la calidad de materias primas y productos lanzados al mercado.

En otros campos, como el control ambiental, la determinación de contaminantes en el aire se facilita al emplear este método de análisis. Mediante la cromatografía gases, es posible separar, identificar y cuantificar los componentes de mezclas complejas con características muy similares entre sí, imposibles de separar por otros métodos; además, se puede detectar la presencia de substancias hasta en 10-12 mg / L, o analizarse componentes en concentración del orden de 90%.

Debido a la complejidad de la estructura de los ácidos grasos y a la dificultad de determinar exactamente la composición de una grasa mediante los análisis tradicionales, la cromatografía de gases se ha convertido en una herramienta indispensable para establecer el perfil de ácidos grasos. La cromatografía de gases es una técnica en la que la muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna cromatografíca, la cual es un tubo empacado con algún polímero líquido. La secuencia de análisis en una cromatografía de gases es como sigue:

1. Se realiza un tratamiento de la muestra para obtener un extracto concentrado con los analitos de interés; en este caso, los triglicéridos son convertidos a ácidos grasos y luego a ésteres simples de metanol en vez de glicerol.

2. La muestra se inyecta a la columna en forma líquida con una micro jeringa a través de una membrana o septa.

3. La muestra pasa a una cámara de vaporización instantánea situada en el cabezal de la columna.

4. El flujo continuo de un gas de arrastre (helio) conduce la muestra en forma de vapor a través de la columna y la transporta desde el inyector hasta el detector. La columna se mantiene en un horno a temperatura constante para asegurar el movimiento continuo y uniforme de los analitos.

5. Cada soluto contenido en la mezcla se mueve con su propia velocidad según sus propiedades físicas y químicas (peso molecular, punto de ebullición, polaridad). Los componentes y partición entran a un detector conectado a la salida de la columna.

6. El tiempo de apariciones cada pico identifica a cada componente de la mezcla, y el área indica la fracción presente.

Los extractos son tomados

automáticamente con microjeringa

La columna rellena (izquierda), conduce los

ácidos grasos. Se encuentra en un horno a

alta temperatura para mantenerlos volatilizados.

Cromatograma impreso. Cada pico representa un ácido graso identificado por el tiempo en que se

detecta.

Análisis de ácidos grasos en Microlab Industrial.

Microlab Industrial ofrece el análisis de contenido de grasas y perfil de ácidos grasos mediante cromatografía de gases en el alimento de su interés, lo cual permite  cubrir los requerimientos de la NOM-051-SCFI-SSA1-2010 para el etiquetado de alimentos y bebidas o simplemente conocer la presencia de estas grasas en los alimentos.

Fuente:

http://www.microlabindustrial.com/blog/perfil-de-acidos-grasos-por-cromatografia-de-gases

Cromatografía De Gases (Cg) para ácidos grasos trans

De acuerdo con la Asociación Oficial para los Análisis Químicos (AOAC, por sus siglas en inglés, 1995), los métodos más adecuados y aceptados por la comunidad científica para la cuantificación de AGT en alimentos son: Cromatografía de Gases (CG) y Espectroscopia Infrarroja (IRS, por sus siglas en inglés).

De acuerdo a Nielsen (1994), el CG es muy utilizado debido a las características de resolución excepcionales del método y a la amplia variedad de detectores que pueden ser utilizados. Estos proveen sensibilidad o selección en el análisis. La preparación de la muestra generalmente incluye el aislamiento de los solutos de los alimentos por destilación, cromatografía preparativa (incluyendo la extracción de la fase sólida) o extracción líquido – líquido. Algunos solutos se pueden analizar directamente. El CG consiste de una fuente de gas y reguladores (control de flujo y presión), puerto de inyección, columna, horno, detectores y sistema de procesamiento y almacenamiento de datos. Es necesario optimizar el flujo del gas y el perfil de temperaturas durante la separación. El conocimiento de las características de los componentes del CG y el entendimiento de la teoría básica de cromatografía son esenciales para balancear las propiedades de resolución, capacidad, velocidad y sensibilidad.

Agilent (2005) afirma que las columnas de 30 m de longitud se utilizan en la mayoría de los análisis de alimentos, las columnas de 50, 60 y 105 m se emplean en el análisis de muestras complejas. Para el análisis de AG cis y trans se utilizan las columnas:

• DB-23 de 60 m, 0.25 mm, 0.25 µm La fase estacionaria está compuesta de 50% cianopropil, 50% metilpolisiloxano, posee alta polaridad y fue diseñada para la 8 separación de ésteres metílicos de AG. Genera una excelente separación de los isómeros cis y trans y provee una excelente separación de los AG omega 3.

• HP 88 de 100 m x 0.25 mm ID x 0.2 µm. La fase estacionaria está compuesta por 50% cianopropil, 50% metilarilpolisiloxano, el aril soporta temperaturas más altas. Proporciona una mejor resolución en la separación de los isómeros cis y trans que la columna anterior.

Existen 7 tipos de detectores:

• Ionización de llama (FID, por sus siglas en inglés)

• Capturador de electrones (ECD, por sus siglas en inglés)

• Capturador de electrones de microcélulas (µECD, por sus siglas en inglés)

• Nitrógeno-fósforo (NPD, por sus siglas en inglés)

• Conductividad térmica (TC, por sus siglas en inglés)

• Llama fotométrica (FPD, por sus siglas en inglés)

• Fotoionización (PID, por sus siglas en inglés)

El FID es utilizado en el análisis de compuestos orgánicos. Los compuestos que fluyen de la columna son quemados bajo una llama de hidrógeno y se les aplica un potencial de 300 voltios. La corriente en la llama es proporcional a los iones orgánicos presentes en la combustión de los compuestos orgánicos. El flujo de la corriente es grabado y amplificado. El FID responde a los compuestos orgánicos sobre su base de peso (Agilent, 2005).

Nielsen (1994) afirma que el éxito del análisis en CG depende del método de extracción de los compuestos y de las condiciones de operación de equipo. Para el análisis de AGT la AOAC recomienda utilizar el método 996.06, para muestras complejas, pero existen alimentos en que la extracción es más fácil, por ejemplo las mantecas, solamente se necesita derretir la muestra y derivatizar (ligar un grupo metilo) los AG, esto con el propósito de hacerlos más volátiles y asegurar que todos se quemen. Para dicho propósito se utiliza metanol grado HPLC, hidróxido de sodio (KOH) y sulfato de sodio (Na2SO4)

Fuente:

http://bdigital.zamorano.edu/bitstream/11036/1069/1/T2046.pdf