GLI oli ei grassi

Analisi sui grassi alimentari
Le analisi chimiche sui lipidi sono dirette
essenzialmente a:
• Verificare gli adeguati requisiti merceologici
• Valutare la qualità, individuando se sono in atto processi di
alterazione
• Smascherare eventuali truffe vendita di oli di oliva
vergini miscelati o sostituiti del tutto, in modo fraudolento, con oli di
qualità inferiore.
Analisi chimiche
• Determinazione dell’acidità
• Determinazione del numero di perossidi (stima dello stato di
conservazione)
• Valutazione della rancidità (stima dello stato di conservazione)
• Valutazione del numero di iodio (ric. di eventuali sofisticazioni)
• Determinazione del numero di saponificazione (qualità)
• Ricerca di dieni e trieni coniugati attraverso spettrofotometria UV(frode)
• Determinazione dell’indice di rifrazione (frode)
• Analisi degli acidi grassi mediante gascromatografia (frode)
• Analisi della frazione insaponificabile mediante gascromatografia (frode)
• Determinazione delle cere mediante gascromatografia (frode)
• Determinazione dei composti polari mediante HPLC (stima dello stato di
conservazione)
Acidità di un olio
L’acidità è un parametro analitico importante per i grassi,ma è
fondamentale per gli oli, in particolare per l’olio di oliva, in
quanto ne consente, in primo luogo ,la classificazione
merceologica.
L’olio di oliva è tra le più pregiate sostanze grasse impiegate
nelle produzioni da forno.
L’olio d’oliva è costituito
• per il 98%-99% da trigliceridi che rappresenta la “frazione
saponificabile “contenente acidi grassi insaturi.L’elevato
contenuto in acidi grassi insaturi rappresenta l’elemento
distintivo dell’olio d’oliva.
• 1%-2% da” frazione insaponificabile ”vitamine pigmenti
idrocarburi
• L’acidità è dovuta alla parte di acidi grassi che si
trovano allo stato libero cioè non contenuti nei
trigliceridi. Per ciascuna categoria di olio è
previsto un limite massimo:
• Oli di oliva extravergine max 0,8%
• Olio di oliva vergine max 2%
• Olio di oliva lampante superiore al 2%
• Olio di semi max 0,5%
L’irrancidimento produce acidi grassi liberi quindi
aumenta l’acidità dell’olio
Determinazione dell’acidità di un olio
• Obiettivo
Scopo di questa esperienza è la determinazione
dell’acidità di un olio di oliva.
Oltre a consentire la classificazione
merceologica, l’acidità essendo in relazione
con l’irrancidimento idrolitico, può fornire
informazioni sullo stato di conservazione
dell’olio.
Misurazione dell’acidità di un olio
• Titolazione acido-base
• Si scioglie il campione di olio da analizzare in una
miscela di alcol/etere
• Si titola con una soluzione di idrossido di potassio
a concentrazione nota, indicatore fenoftaleina.
• L’acidità di un olio, in particolare quella titolabile
si esprime in percentuale di acido oleico, o anche
in numero di acidità, (milligrammi di KOH in
grado di neutralizzare gli acidi grassi liberi
presenti in un grammo di olio)
Esperimento
determinazione acidità di un olio
materiale occorrente
– olio extravergine d'oliva - Idrossido di potassio sol.
0.1 M - Etere etilico - Alcool etilico assoluto Fenolftaleina sol. 0.1 % - Buretta da 25 mL Vetreria.
1. Preparare una miscela alcol/etere nel rapporto in
volume 1:2,versando nel cilindro graduato 50ml
etanolo e 100ml di etere etilico.
2.Pesare in un’altra beuta 5g di olio
3.Riempire la buretta con una soluzione di KOH 0,1M.
4.Aggiungere alcune gocce di fenoftaleina alla miscela
alcol/etere
5.Titolare fino a viraggio da incolore a fucsia
6.Riazzerare la buretta
7.Versare la miscela alcol/eterenella beuta contenente
l’olio e mescolare il tutto (la soluzione ritorna
incolore)
8.Titolare con KOH fino a colore rosa persistente
Calcoli e risultati
• Leggere sulla buretta il volume di KOH
utilizzato e calcolare l’acidità, espressa in
percentuale di acido oleico
• Acidità% = V x M x 28,2
m
La massa equivalente dell’acido oleico è 282g/eq
• Numero di acidità== V x M x 56,1
m
KOH
KOH
KOH
KOH
Determinazione del numero dei
perossidi
• In una sostanza grassa mal conservata si formano
idroperossidi, detti semplicemente perossidi. Questi
successivamente, si decompongono in aldeidi,chetoni,ecc.
• Sfruttando la proprietà dei perossidi di reagire con ioduro di
potassio producendo iodio,
• ROOH + 2H+ + 2 I-→ ROH + I2 + H2O
• il loro contenuto può essere determinato trattando il
campione di olio con una soluzione di KI e titolando, con
una soluzione di tiosolfato di sodio in presenza di salda
d’amido come indicatore, lo iodio formatosi.
• Il risultato si esprime in numero di perossidi che non deve
superare 20
Valutazione della rancidità
• Tra i prodotti del processo di irrancidimento
ossidativo ci sono le aldeidi.
• Lo stato di rancidità può essere valutato con il
saggio di Kreiss che sfrutta la proprietà delle
aldeidi di reagire con la fluoroglucina sviluppando
una tipica colorazione rosa.
• Si tratta di un’analisi qualitativa, utile a
evidenziare l’irrancidimento avanzato della
sostanza grassa e fornire una stima sulla base
dell’intensità del colore rosa osservato
Grado di insaturazione
ovvero numero di iodio
• I trigliceridi contengono acidi grassi saturi e
insaturi. La concentrazione dei doppi legami
meglio detta grado di insaturazione è indicata
dal numero di iodio. Tale parametro è definito
come la quantità in grammi di iodio che può
combinarsi con 100 grammi di una sostanza
grassa secondo la seguente reazione
• -CH=CH- + I2 → -CHI--CHI- .
• L’analisi si esegue trattando l’olio con una
soluzione di iodio , successivamente si misura
mediante titolazione con tiosolfato di sodio in
presenza di salda d’amido, la quantità di iodio
in eccesso . Per differenza tra iodio iniziale e
quello in eccesso si ricava la quantità di iodio
addizionata ai doppi legami ,da cui si ricava il
numero di iodio. I valori devono essere tra 79
e 88 per oli di oliva. Olio di semi ha valori
superiori a 100. la conoscenza di questo
parametro può essere utile per rivelare
eventuali sofisticazioni.
Determinazione del numero di
saponificazione
• Il numero di saponificazione (o "indice di
saponificazione") è la quantità di base (in
genere idrossido di potassio in etanolo)
espressa in milligrammi necessaria
per saponificare un grammo di campione
di grasso e neutralizzare gli acidi grassi liberi. È
usato come indice del peso molecolare medio
degli esteri degli acidi grassi che costituiscono
il campione.
•
•
La sua misura è generalmente basata su una retro-titolazione: il campione viene trattato con una
quantità nota di soluzione di base certamente in eccesso e scaldandolo a ricadere per almeno
un'ora. Al termine dell'ora, dopo raffreddamento, l'eccesso di base che non ha reagito viene
misurato per titolazione con una soluzione di acido forte (generalmente acido cloridrico) in
presenza di fenolftaleina. La medesima misura viene effettuata su un bianco, del tutto identico al
campione ma non contenente alcun grasso.
Il numero di saponificazione si calcola secondo la formula:
(V-V1).N.Mbase/mag
V
•
dove è il volume di soluzione di acido cloridrico impiegato nella prova in bianco, espresso in
millilitri;
•
doveV1 è il volume di soluzione di acido cloridrico impiegato nella prova reale, espresso in
millilitri;
•
doveN
•
Dove
base è la massa molecolare della base utilizzata per la saponificazione (56 per KOH e 40
per NaOH);
•
dove
è il fattore di normalità della soluzione di acido cloridrico;
M
mag massa del campione prelevato per la determinazione, espressa in in grammi.
Tabella dei numeri di saponificazione
per alcuni grassi
• Nome olioNumero di Saponificazione in NaOH (mg)Burro di
cacao137, Burro di karité128, Burro di mango128, Cera carnauba69,
Cera d'api 69, Lanolina74, Olio di arachidi 136, Olio di
avocado133,Olio di borragine136,Olio di canapa135,Olio di
cartamo136,Olio di cocco190,Olio di colza o ravizzone124,Olio di
enotera136,Olio di fegato di merluzzo132,Olio di germe di
grano131,Olio di girasole134,Olio di jojoba59,Olio di
macadamia139,Olio di mais136,Olio di mandorle dolci136,Olio di
neem139,Olio di nocciole136,Olio di noccioli di albicocca135,Olio di
noccioli di palma156,Olio di noci135,Olio di oliva134,Olio di
palma141,Olio di pistacchi135,Olio di ricino128,Olio di riso o di
crusca di riso128,Olio di rosa mosqueta132,Olio di semi di
cotone138,Olio di semi di lino136,Olio di semi di zucca133,Olio di
senape124,Olio di sesamo133,Olio di soja135,Olio di vinaccioli126
Ricerca dei dieni e trieni coniugati
attraverso spettrofotometria UV
• La spettrofotometria UV viene adoperata
nell’analisi degli oli, consentendo di verificare se
ad oli di oliva vergini sono stati aggiunti oli
rettificati.
• gli oli vergini non presentano doppi legami
coniugati mentre quelli raffinati subiscono
processi ad alte temperature che portano lo
spostamento dei doppi legami e alla formazione
di sistemi dienici e trienici (doppi e tripli legami
coniugati)che assorbono nell’UV.
Analisi
• L’olio da analizzare viene sciolto in un
opportuno solvente (cicloesano,isottano)
• Lo spettro UV di un olio rettificato mostra
picchi di assorbimento nelle zone intorno ai
232nm per i sistemi dienici coniugati e ai
270nm per i sistemi trienici coniugati.
Spettro UV
• Nella figura ,è possibile osservare ,nel caso di
olio rettificato, la presenza di tre massimi
conseguenti all’esistenza dei trieni ,dei quali il più
alto è quello centrale a 268nm.
• Il campione di olio vergine ,invece, non
possedendo sistemi coniugati ,no n manifests
picchi di assorbimento nella zona di tali
lunghezzed’onda.
• L’analisi spettrofotometrica UV, inoltre permette
di valutare lo stato di conservazione di un certo
olio,in base al fatto che anche nel corso
dell’irrancigimento ossidativo si ha la formazione
dei sistemi dienici coniugati dovuti allo
slittamento dei doppi legami.
Analisi spettrofotometrica dell’olio
d’oliva
• L’obiettivo dell’esperienza è il confronto mediante
spettrofotometria uv ,degli spettri di un campione di
olio di oliva vergine e di un campione di olio di sansa di
oliva.
• Materiale occorrente
Spettrofotometro
Porta campioni di quarzo
Campioni di olio di oliva vergine e di olio di sansa di oliva.
Due matracci da 25ml
Isoottano
Bilancia tecnica
procedimento
• Pesare esattamente 0,25g di olio vergine
direttamente nel matraccio da 25ml.
• Se l’olio non è limpido va filtrato
• Portare a volume con il solvente
• Registrare lo spetto tra 220 e 280nm
• Ripetere l’operazione usando olio di sansa di
oliva.
• Dopo aver registrato gli spettri si confrontano le
assorbanze relative alle lunghezze d’onda di 232262-268-274.
osservazioni
• Si nota che in corrispondenza delle lunghezze
d’onda citate lo spettro dell’olio di sansa di
oliva. Un indice molto comune per valutare la
qualità dell’olio, soprattutto nel caso di
miscele, è il cosiddetto delta kappa così
definito :
• ∆K= K268-(K262+K274)/2
• Dove Kλ rappresenta il coefficiente di estinzione molare specifico
ad una data lunghezza d’onda (indicato solitamente con ἐ)
Analisi degli acidi grassi mediante
gascromatografia
• mediante gascromatografia è possibile esguire
l’analisi qualitativa e quantitativa degli acidi grassi
contenuti nei trigliceridi.
• La misurazione viene effettuata sulla miscela dei
rispettivi esteri metilici che si ottengono dalla
reazione chimica tra i trigliceridi e metanolo detta
transesterificazione.Questa trasformazione viene
effettuata perché gli esteri metilici sono più
volatili rispetto agli acidi grassi liberi.
Dai tempi di ritenzione si possono
identificare gli esteri metilici
• L’analisi gascromatografica permette di
appurare se è stata praticata l’aggiunta di oli
diversi, di qualità inferiore. Inoltre è possibile
identificare il picco dell’acido elaidinico
(isomero trans dell’acido oleico) indice di un
olio rettificato o esterificato industrialmente
(ottenuto per sintesi chimica) tale composto
deve risultare assente negli oli di oliva vergini.