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Aplicación 

Análisis cuantitativo de ácidos grasos trans mediante FTIR

Los ácidos grasos trans son un tipo de grasas que se encuentra en alimentos. Una ingesta excesiva aumenta los niveles de colesterol LDL (lipoproteína de baja densidad) y por tanto el riesgo de problemas cardíacos. A continuación presentamos un análisis cuantitativo de ácidos grasos usando los métodos de ATR (reflectancia total atenuada) y de transmisión


Accesorio ATR MIRacle A (PIKE) con optional heated cristal plate
Figura 1: Accesorio ATR MIRacle A (PIKE) con optional heated cristal plate

Los ácidos grasos trans (AGT) son un tipo de grasas que se encuentra en alimentos. Una ingesta excesiva aumenta los niveles de colesterol LDL (lipoproteína de baja densidad) y por tanto el riesgo de problemas cardíacos1. En terminos legislativos, el mayor impacto fue dado por Dinamarca de enero de 2006 que limitó los AGT a un 2% de la cantidad total de grasa en todos los alimentos del mercado, incluidos los alimentos importados y los que se sirven en restaurantes, con lo cual se eliminaron de hecho los AGT de producción industrial de su suministro de alimentos. En 2005, el Canadá se convirtió en el primer país que reglamentó la rotulación nutricional obligatoria de las grasas trans. En 2006, un grupo de trabajo canadiense propuso la reducción del consumo de AGT al "nivel más bajo posible" y recomendó que las grasas trans no excedieran el 2% del contenido total de grasas en aceites vegetales y margarinas blandas para untar y el 5% del contenido total de grasa en los demás alimentos En Argentina2 se debe detallar el contenido de ácidos grasos trans en los envases de alimentos, pero no se establece un contenido límite especificado. Sin embargo, los fabricantes de alimentos están tomando medidas para desarrollar productos con niveles bajos en forma independiente.

Análisis cuantitativo de ácidos grasos trans mediante FTIR

Lo que presentamos a continuación es un análisis cuantitativo de ácidos grasos, a través de espectrometría infrarroja, usando los métodos de ATR (reflectancia total atenuada) y de transmisión. La medición se realizó siguiendo el método oficial3 de la AOCS (American Oil Chemists’ Society). El método de transmisión es particularmente útil en los casos en que el contenido graso es bajo.

Medición de ácidos grasos trans mediante espectroscopía ATR de reflección simple

Según el método de la AOCS, los análisis de contenido de ácidos grasos trans por FTIR deben hacerse mediante el método de transmisión4 o el método ATR. Para este estudio se utilizó este último, que resulta más sencillo. En la Fig. 1 se muestra el accesorio MIRacle A (prisma de seleniuro de zinc) usado para la medición. También se utilizó un controlador de temperatura para mantener el prisma a 65 ºC (±2 ºC).


Estructuras de ácidos grasos cis y trans
Figura 2: Estructuras de ácidos grasos cis y trans

Los ácidos grasos insaturados se caracterizan por tener isómeros cis y trans, como se muestra en la Fig. 2. Se utilizaron muestras de trioleína (trioleato de glicerol), con una única unión doble tipo cis, y trielaidina, que tiene una doble unión tipo trans. En la Tabla se muestran las condiciones analíticas, y en la Fig. 3 se ven los espectros infrarrojos de ambas sustancias. En el espectro de trielaidina, la banda característica de trans-vinilo de los ácidos grasos insaturados se observa a 966 cm-1.


Espectros infrarrojos de trioleína y trielaidina
Figura 3: Espectros infrarrojos de trioleína y trielaidina

A continuación, usando como base la trioleína, se prepararon muestras fortificadas con trielaidina en concentraciones de 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1,0%, 2,0%, 5,0%, y 10,0% para generar una curva de calibración de ácidos grasos trans.


Región del pico de ácidos grasos trans elegida para la curva de calibración
Figura 4: Región del pico de ácidos grasos trans elegida para la curva de calibración

Los espectros infrarrojos se midieron de la manera indicada. En la Fig. 4 se muestra el pico de ácidos grasos trans en las cercanías de 966 cm-1, usado para generar la curva. Se obtuvo un excelente coeficiente de correlación de 0,9999 como se muestra en la Fig. 5.


Curva de calibración de ácidos grasos trans por espectroscopía ATR de reflección simple
Figura 5: Curva de calibración de ácidos grasos trans por espectroscopía ATR de reflección simple

Medición de ácidos grasos trans mediante espectroscopía de transmisión

La medición se realizó también utilizando el método de transmisión, para poder cuantificar los ácidos grasos trans en concentraciones menores. En transmisión se pueden elegir distintos espesores en función de la concentración de la especie. En este caso se utilizó una celda con ventanas de KBr y un espesor de 0,1 mm.


Espectros infrarrojos de aceite de oliva sin fortificar y fortificado con trielaidina
Figura 6: Espectros infrarrojos de aceite de oliva sin fortificar y fortificado con trielaidina

Condiciones analíticas

Instrumento IRPrestige-21, MIRacle A (heating plate)
Resolución 4 cm-1
Acumulación 45
Detector DLATGS


Región del pico de ácidos grasos trans elegida para la curva de calibración
Figura 7: Región del pico de ácidos grasos trans elegida para la curva de calibración

Esta vez, utilizando como base un aceite de oliva comercial en el que la sustancia principal es un isómero cis, se prepararon muestras de fortificadas con trielaidina en concentraciones de 0,01%, 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,5%, y 1,0%. Se realizó la medición usando el método de transmisión y las mismas condiciones de la Tabla. En la Fig. 6 se ven los espectros infrarrojos obtenidos de la medición de aceite de oliva sin fortificar y fortificado con trielaidina en una concentración del 1,0%. En la Fig. 7 se muestra el pico de ácidos grasos trans en las cercanías de 966 cm-1, usado para generar la curva. Se obtuvo un excelente coeficiente de correlación de 0,9999 como se muestra en la Fig. 8.


Curva de calibración de ácidos grasos trans por espectroscopía de transmisión
Figura 8: Curva de calibración de ácidos grasos trans por espectroscopía de transmisión

Conclusión

Mediante la sencilla operación del método ATR se generó una curva de calibración de muestras fortificadas con trielaidina en concentraciones de 0,1% a 10,0%. Además, asumiendo una situación de menor concentración de ácidos grasos trans, se utilizó el método de transmisión para generar una curva de calibración entre 0,01% y 1,0%. Con uno y otro método se obtuvo un excelente coeficiente de correlación de 0.9999, confirmando que ambos son efectivos para el análisis cuantitativo de ácidos grasos trans.

Referencias

  1. Information on Trans Fatty Acids, Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries Web Page http://www.maff.go.jp/j/syouan/seisaku/trans_fat/
  2. Instituto Nacional de Alimentos (INAL), Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (ANMAT), http://www.anmat.gov.ar
  3. AOCS Official Method Cd 14d-99: Rapid Determination of Isolated trans Geometric Isomers in Fats and Oils by Attenuated Total Reflection Infrared Spectroscopy
  4. AOCS Official Method Cd 14-95: Isolated trans Isomers Infrared Spectrometric Method

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