Ensayos de oxidación acelerada: el método Rancimat
La descomposición de las grasas vegetales y animales, que puede percibirse en la etapa inicial a través de un deterioro del olor y el sabor (enranciamiento), es en gran medida el resultado de alteraciones químicas causadas por el efecto del oxígeno atmosférico. Estos procesos de oxidación que progresan lentamente a temperaturas ambiente se denominan autoxidación.
Comienzan con reacciones radicales sobre ácidos grasos insaturados y se someten a un proceso que implica múltiples etapas, dando lugar a diversos productos de descomposición, en particular los peróxidos como productos primarios de oxidación y alcoholes, aldehídos y ácidos carboxílicos como productos de oxidación secundaria.
El método Rancimat consiste en una medida de la conductividad de los compuestos volátiles que se forman a partir de la oxidación. Este método se ha desarrollado como una variante del complejo sistema AOM (Active Oxigen Method) con el objetivo de determinar el tiempo de inducción de grasas y aceites.
La determinación de la estabilidad a la oxidación de aceites y grasas es la aplicación típica del Rancimat. Además de aceites y grasas vegetales, con el Rancimat también es posible analizar grasas de origen animal y determinar su estabilidad a la oxidación.
Precisamente las sustancias puras de aceites y grasas contenidas en los alimentos están sujetas a la oxidación, lo que contribuye al deterioro de los alimentos. El Rancimat también se puede usar para determinar la estabilidad a la oxidación de grasas y aceites en alimentos.
La estabilidad a la oxidación indica la resistencia a la oxidación de aceites y grasas y de alimentos que contienen grasa. Es un parámetro habitual del control de calidad en la producción de aceites y grasas en la industria de alimentos o para la inspección de alimentos en modernas plantas de procesado.
Procedimiento de Estabilidad Oxidativa: el método Rancimat
Con el método Rancimat una muestra se expone a un flujo de aire a una temperatura constante entre 50-220 ° C.
Para determinar la estabilidad a la oxidación se hace pasar una corriente de aire a través de la muestra de grasa o aceite a elevada temperatura. Esto provoca la oxidación de las moléculas de grasa de la muestra en compuestos orgánicos volátiles y otros productos.
Los productos de oxidación secundaria altamente volátiles (en su mayor parte ácido fórmico) se transfieren al recipiente de medición con el flujo de aire, donde se absorben en la solución de medición (agua destilada). Aquí la conductividad se registra continuamente. Los ácidos orgánicos se pueden detectar así aumentando la conductividad. El tiempo hasta la aparición de estos productos de reacción secundarios se denomina tiempo de inducción o período de inducción, que es un buen indicador para la estabilidad a la oxidación, ya que caracteriza la resistencia de las grasas y aceites a la oxidación.
En esta técnica, la conductividad, registrada de forma continua, dibuja una curva cuyo punto de inflexión marca el período de inducción a partir del cual se produce un aumento drástico de la misma ligada al aumento de productos volátiles de oxidación, como muestra la siguiente figura:
Adicionalmente al término tiempo de inducción se utiliza la expresión Índice de Estabilidad Oxidativa o sus siglas en inglés OSI (Oil Stability Index). El método Rancimat también es conocido como “Prueba rápida de estabilidad oxidativa”.
Precauciones
Se trata de un método estandarizado y comúnmente aceptado, pero puede dar lugar a errores, algunos debidos a que cualquier traza que quede en los tubos o bien incluso la vaselina que se utiliza para cerrarlos puede afectar aumentando la conductividad.
Ciertos ácidos grasos libres de un peso molecular bajo que componen algunos aceites pueden incluso volatilizarse a esas temperaturas (100 °-120°C) provocando también un incremento de la conductividad.
Por otra parte, ciertos antioxidantes se volatilizan a esas temperaturas, lo cual ocasiona no solo un aumento de la conductividad, sino que además son totalmente ineficaces porque no permanecen en el aceite que se desea proteger.
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Ejemplos de aplicación
- Estabilidad a la oxidación de grasas y aceites: si grasas y aceites se exponen al aire y a la luz durante un tiempo prolongado, se oxidan y son objeto de reacciones de hidrólisis. Las grasas y los aceites adquieren entonces un sabor y un olor desagradables y se vuelven rancios. La estabilidad a la oxidación permite estimar la rapidez con la que una grasa o un aceite se vuelven rancios. Mediante el uso del Rancimat también es posible caracterizar la eficacia de los aditivos antioxidantes.
- Estabilidad a la oxidación de fideos instantáneos: un ejemplo de uso del Rancimat es la determinación de la estabilidad a la oxidación de pastas de cocción rápida. Las pastas se fríen en un baño de grasa o aceite durante el proceso de elaboración para permitir una cocción rápida por el consumidor. Debido a esta fritura previa, los fideos instantáneos tienen un alto contenido de grasa (hasta el 22%) y se vuelven rancios al cabo de un tiempo.
- Estabilidad a la oxidación de nueces: la microestructura de las nueces frescas, intactas, evita un deterioro oxidativo rápido. Pero esta microestructura se destruye durante el procesamiento de las nueces. Esto acelera la oxidación de las grasas y reduce el periodo de conservación. Antes de poder determinar la estabilidad a la oxidación de las nueces, es necesario separar del resto de la nuez la fase que contiene grasa, utilizando para ello éter de petróleo. La grasa aislada se analiza en el Rancimat.
- Estabilidad a la oxidación de galletas u otros productos de panadería: el método Rancimat es una técnica sencilla para determinar la estabilidad a la oxidación de las grasas contenidas en cereales, galletas, panes y otros productos de panadería.
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