Memoria de Investigación

Transcripción

1 Memori de Investigción CINÉTICA DE OXIDACIÓN DEL ACEITE DE OLIVA VIRGEN EXTRA DE DIFERENTES VARIEDADES MEDIANTE PRUEBAS ACELERADAS DE VIDA ÚTIL [OXIDATION KINETICS IN DIFFERENT VARIETIES EXTRA-VIRGIN OLIVE OIL UNDER ACCELERATED SHELF-LIFE TESTING] Alumno: Mrí Luis Brrionuevo Grcí Líne de Investigción [AGR-120] [ ] Tutor de Investigción: Prof. Dr. Montserrt Vioque Amor Plrs clve: [Aceite de oliv, vid útil, prues celerds]

2 MEMORIA DE INVESTIGACIÓN: [Título de l memori] Montse Vioque Amor Memori de investigción tituld: "CINÉTICA DE OXIDACIÓN DEL ACEITE DE OLIVA VIRGEN EXTRA DE DIFERENTES VARIEDADES MEDIANTE PRUEBAS ACELERADAS DE VIDA ÚTIL". [Oxidtion kinetics in different vrieties Extr-Virgin Olive Oil under ccelerted shelf-life test] relizd por Mrí Luis Brrionuevo Grcí, tuteldo por: Prof. Dr. Montserrt Vioque Amor Córdo, 18 de noviemre de 2015 Fdo. el/ lumno/: VºBº Tutor de Investigción 1

3 Contenido Índice de tls... 3 Índice de figurs... 3 Índice de Anexos... 3 Resumen... 4 Astrct... 4 Introducción... 5 Composición del ceite de oliv... 6 Clidd del ceite de oliv... 6 Determinción de l vid útil medinte el uso de herrmients predictivs Ojetivos... 9 Ojetivo generl... 9 Ojetivos específicos... 9 Mteril y métodos Prues de oxidción Prámetros nlíticos Determinción del grdo de cidez Determinción del Índice de Peróxidos Prue espectrofotométric en el ultrviolet Análisis estdístico y trtmiento experimentl de los dtos Resultdos y Discusión Crcterizción físico-químic de ls vrieddes Picul (P), Arequin (A), Hojilnc (H) y Cornicr (C) de ceite de oliv virgen extr Prámetros cinéticos Conclusiones Propuests Agrdecimientos Biliogrfí Anexos

4 Índice de tls Tl 1.-Crcterístics físico-químics del ceite de oliv virgen extr Tl 2.-Vlor de l constnte de oxidción (k) y del coeficiente de regresión ( ) pr l cidez, índice de peróxidos, K 232 y K 270 ls diferentes temperturs Tl 3.-Vlores de l energí de ctivción E [KJˑmol -1 ], constnte preexponencil A [molˑl -1ˑ h -1 ] y vlor Q 10 pr los prámetros de clidd pr cd vriedd de AOVE Tl 4.-Tiempo de vid útil (h) requerido pr lcnzr el vlor límite pr el grdo de cidez, índice de peróxidos, K 232 y K Índice de figurs Figur 1. Principles píses productores mundiles de ceite de oliv virgen en Fuente: FAOSTAT Figu.- Efecto de l tempertur sore el tiempo requerido pr lcnzr el vlor límite pr el grdo de cidez, índice de peróxidos, K 232 y K 270 pr ls diferentes vrieddes de ceites de oliv virgen Índice de Anexos Anexo 1.-Controles de tom de muestr (h) pr l diferentes vrieddes de ceite Anexo 2.-Evolución de los índices de oxidción durnte el periodo de conservción 50 C, 60 C y 75 C pr el ceite de oliv virgen extr de l vriedd Picul Anexo 3.- Evolución de los índices de oxidción durnte el periodo de conservción 50 C, 60 C y 75 C pr el ceite de oliv virgen extr de l vriedd Arequin Anexo 4.- Evolución de los índices de oxidción durnte el periodo de conservción 50 C, 60 C y 75 C pr el ceite de oliv virgen extr de l vriedd Hojilnc Anexo 5.- Evolución de los índices de oxidción durnte el periodo de conservción 50 C, 60 C y 75 C pr el ceite de oliv virgen extr de l vriedd Cornicr Anexo 6. Prámetros de regresión y juste l modelo hiperólico de los prámetros de clidd considerdos de l cidez lire Anexo 7. Prámetros de regresión y juste l modelo hiperólico de los prámetros de clidd considerdos de Índice de Peróxidos Anexo 8. Prámetros de regresión y juste l modelo hiperólico de los prámetros de clidd considerdos de K Anexo 9. Prámetros de regresión y juste l modelo hiperólico de los prámetros de clidd considerdos de K

5 "CINÉTICA DE OXIDACIÓN DEL ACEITE DE OLIVA VIRGEN EXTRA DE DIFERENTES VARIEDADES MEDIANTE PRUEBAS ACELERADAS DE VIDA ÚTIL" / Mrí Luis Brrionuevo Grcí Resumen El ojetivo de este estudio fue determinr el tiempo de vid útil de diferentes vrieddes de Aceite de Oliv Virgen Extr medinte prues celerds de vid útil. Muestrs de ceites de oliv virgen extr de ls vrieddes Picul, Arequin, Hojilnc y Cornicr se conservron en oscuridd diferentes temperturs (50 C, 60 C y 75 C C) durnte 38 dís pr ls vrieddes Picul y Arequin, y durnte 31 dís pr Hojilnc y Cornicr. Durnte este tiempo se nlizron cutro prámetros de clidd, Índice de Acidez, Índice de Peróxidos y espectrometrí ultrviolet longitudes de ond de 232nm y 270nm. A prtir del nálisis estdístico de los resultdos se oservó que l evolución con respecto l tiempo de ls vriles de clidd estudids se just recciones de orden pseudo-cero, considerándose el vlor de K 232 y el K 270 como los mejores índices pr evlur l evolución de l oxidción y, por tnto, l vid útil. Se evidenció un dependenci entre l constnte de velocidd (k) y l tempertur de lmcenmiento pr todos los prámetros de clidd nlizdo, justándose mejor l modelo hiperólico. El tiempo requerido pr superr el límite máximo permitido por l legislción europe pr l ctegorí de ceite de oliv virgen extr se correlcion con l tempertur de form potencil, por lo que se pueden diseñr prues de vid útil prtir de ls cules se puede estimr l vid útil ls temperturs hitules de lmcenmiento. Astrct The im of this work ws to determine the shelf-life of different vrieties of Extr-Virgin Olive Oil y ccelerted shelf-life test. Olive oils vrieties Picul, Arequin, Hojilnc nd Cornicr smples were sujected to storge in drkness t different tempertures of 50ºC, 60ºC nd 75ºC during 38 dys for Picul nd Arequin, nd during 31 for Hojilnc nd Cornicr. During this time four qulity prmeters were nlyzed, which were cidity index, peroxide vlue nd specific extinction coefficient t 232 nm nd 270 nm. From the sttisticl nlysis of the results otined, it ws determined tht the est liner djustment to the qulity prmeters nlyzed ws rection kinetics of pseudo-zero-order. The dependence etween the speed constnt (k) nd the storge temperture ws demonstrted for every qulity prmeter nlyzed, with etter djustment to the hyperolic model. Finlly, it ws determined tht the shelf-life of Extr-Virgin Olive Oil depend on the physico-chemicl prmeters tht define its commercil qulity. The time required to rech the upper limits for PV, K 232 nd K 270 estlished for the EVOO ctegory in the current EU legisltion correlted well with temperture using potentil eqution, mking it possile to set up n ccelerted stility test t tempertures to estimte the potentil shelf life under norml storge temperture conditions. 4

6 Introducción Aceite de Oliv Virgen es l máxim expresión de l clidd que puede otener un Aceite de Oliv. Es el zumo nturl de ceituns que conservn intcts tods sus propieddes tnto sensoriles, nutricionles y sensoriles. Es el único ceite vegetl que se puede consumir crudo, sin necesidd de ser refindo, conservndo íntegrmente su contenido en vitmins, ácidos grsos esenciles y otros productos nturles de grn importnci dietétic. El ceite de oliv virgen extr es el limento principl de l diet mediterráne, siendo demás, protgonist de numerosos estudios en los que se h demostrdo los efectos sludles de su consumo hitul. En Espñ el cultivo del olivr trsciende de l vertiente exclusivmente grri, llegndo ser el elemento decisivo en l conformción del entrmdo socil, culturl y mientl de un grn número de sus municipios. El olivr h condiciondo el pisje, l cultur y l form de vid de grn número de municipios ndluces donde h tenido lugr su cultivo de mner trdicionl, lo que h origindo un ptrimonio culturl, de interés rtístico, mientl, histórico, rqueológico, documentl, científico y técnico. Tiempo trás, el ceite de oliv virgen extr er consumido principlmente en los píses de l cost mediterráne, pero en los últimos ños, deido l glolizción y estudios que enslzn sus eneficios, h umentdo el consumo de ceite de oliv en numerosos píses. L producción de ceite de oliv se concentr en los píses mediterráneos como Espñ, Itli, Greci, Túnez, Turquí, Siri, Mrruecos y Argeli [1] [Figur 1]. Sólo en Espñ se produjo Tn de ceite de oliv en Por lo tnto, el ceite de oliv que se consume en píses no mediterráneos procede principlmente de l importción desde estos píses mediterráneos. Deido esto, el sector del ceite de oliv necesit conocer muy ien los prámetros de clidd y estilidd del ceite que produce, pr umentr su comercilizción. Figur 1. Principles píses productores mundiles de ceite de oliv virgen en Fuente: FAOSTAT. 5

7 El mejor envse pr conservr un AOVE es el propio fruto de l ceitun, por lo que desde el mismo momento que se rrnc de árol, el ceite inici un irremedile proceso de deterioro que supone un merm de clidd. Este deterioro se inicirá o intensificrá en función de numerosos procesos de distint nturlez: Hidrolíticos, que conducen l elevción del índice de cidez del ceite. Oxidtivos, siendo especilmente influyente l exposición l luz, por lo que l fse de conservción y el tipo de envse son clves. Responsle del umento del índice de peróxidos, K 232 y K 270. Fermenttivos, por l presenci de prtículs orgánics en suspensión que fciliten los mismos, como puede ocurrir en ceites no filtrdos. El ceite no tiene fech de cducidd, sin emrgo l normtiv ctul olig señlr un fech de consumo preferente en l etiquet elegid criterio del envsdor que suele oscilr entre un ño y medio y dos ños desde l fech de envsdo en función de l vriedd y clidd inicil del ceite [2] [3] [4]. Después de es fech de consumo preferente, un ceite de oliv se puede consumir con plen grntí, y que no es un producto perecedero, lo que sí ocurre es que los triutos sensoriles y nutricionles se vn modificndo, disminuyendo l clidd y ctegorí del ceite. Composición del ceite de oliv L composición del ceite de oliv es stnte complej y dentro de est se puede distinguir fundmentlmente dos grupos de compuestos: un frcción myoritri, llmd Sponificle, que represent entre 98 y 99 % del peso totl, formd por un mezcl de trigliceridos (esteres nturles de ácidos grsos y de glicerin) y ácidos grsos lires, dependientes del estdo de deterioro de l ceitun o del ceite. Los ácidos grsos principles que formn los triglicéridos del ceite son el oleico (entre 55 y 83%), el plmítico, el linoleico, el esteárico y linolénico. En función de su estilidd, l ts reltiv de utooxidción es de 1:12:25 pr oleto, linoleto y linolento respectivmente [5]. L frcción insponificle, que represent entre 0,5 1,5% en peso, es muy importnte pr crcterizr los ceites de oliv vírgenes ddo que es l responsle del olor, color y sor de los ceites, propieddes que desprecen en uen medid en el proceso de refinción. L frcción insponificle comprende sustncis fundmentles como terpenos, esteroles, lcoholes, pigmentos (clorofil, crotenos), tocoferoles (predominntemente vitmin E) y polifenoles. Clidd del ceite de oliv Definir l clidd del ceite de oliv es complicdo y que l clidd no es un vlor soluto, sore todo cundo se trt de un limento en el que entrn criterios de composición fisicoquímic, crcterístics nutricionles y terpéutics, crcterístics sensoriles, culiddes culinris, etc. En el cso del ceite de oliv se puede decir que l máxim clidd es l que se otiene cundo los frutos están mduros y snos ntes de su recolección. 6

8 L clidd del ceite de oliv se define por sus crcterístics comerciles, nutricionles y sensoriles [6] [7]. Est clidd es l resultnte de un serie de procesos y depende de l clidd inicil del ceite y de ls condiciones de envsdo y lmcenmiento durnte su vid útil. L clidd inicil del ceite, su vez, depende de l clidd inicil de l mteri prim y de sus condiciones de otención y procesdo. El Reglmento de l Comunidd Económic Europe (CE) No 1989/2003 de l Comisión del 6 de noviemre de 2003[8], por el que se modific el Reglmento (CE) No 2568/91 [9]reltivo ls crcterístics de los ceites de oliv y de los ceites de orujo de oliv y sore sus métodos de nálisis, sí como l normtiv del Consejo Oleícol Interncionl (COI) Res-4/75-IV/96 del 20 de noviemre de 1996[10], estlece ctegorís comerciles pr el ceite virgen de oliv y sí diferencir cliddes, desde un punto de vist netmente comercil. Es sí que tenemos ceites de oliv Virgen Extr, Virgen o Fino, Corriente y Lmpnte ( escl europe, l ctegorí Corriente qued incluid en Lmpnte, prtir de noviemre de 2003) [5-6]. Tl 1.- Prámetros reglmentdos de clidd según ctegorí pr ceite de Oliv virgen. ACEITE DE OLIVA VIRGEN Virgen Extr Virgen lmpnte Acidez >2.0 Índice de Peróxidos >20 Análisis químicos K K ΔK Análisis sensoril Medin del defecto >2.5 1 Medin del frutdo >0 >0-1 O cundo l medin de los defectos es inferior o igul 2,5 y l medin del triuto frutdo es igul 0. Determinción de l vid útil medinte el uso de herrmients predictivs. L vid útil o cducidd de un limento puede definirse como el período de tiempo, después de l elorción y/o envsdo y jo determinds condiciones de lmcenmiento en el que el limento sigue siendo seguro y propido pr su consumo, es decir, durnte ese tiempo dee conservr sus crcterístics fisicoquímics microiológics y sensoriles, sí como sus crcterístics nutricionles y funcionles [11] [12]. Según Dominic [8], todos los limentos tienen un cducidd microiológic, un cducidd químic o fisicoquímic y un cducidd sensoril; l cul v depender de cutro fctores 7

9 principles: l formulción, el procesdo, el envsdo, y ls condiciones de lmcenmiento. Sin emrgo, si ls condiciones posteriores de mnipulción no son ls decuds, entonces l vid útil de los mismos puede limitrse un período menor l estlecido. Los cutro fctores son críticos pero su importnci reltiv depende de cun perecedero es el limento. L estimción de l vid útil de un limento es un requisito fundmentl, y ést dee figurr, slvo cierts excepciones, en l etiquet de los mismos. Es vrid l metodologí empled pr estimr l vid útil. Los métodos más empledos pr determinr l vid útil de un limentos son l determinción tiempo rel y l determinción rápid de l cducidd Test de vid útil celerdo (Acelerted Shelf Life Test, ASLT). L determinción de l vid útil tiempo rel evlú el efecto de l tempertur norml de conservción sore ls propieddes microiológics, físicoquímics y sensoriles de un limento durnte un período de tiempo, entendiéndose como tempertur norml quell que será empled durnte l conservción comercil del producto. Pr l determinción de l vid útil de un limento deerán considerrse ls vriles microiológics, fisicoquímics y sensoriles que myor influenci tendrán sore l clidd del producto [11]. L determinción medinte l prues de celerción de l vid útil (ASLT), es l metodologí más empled hoy dí pr clculr l vid útil de un limento no perecedero o estle. Est técnic estudi el efecto de condiciones de exceso de tempertur, exminndo el producto periódicmente hst el fin de l vid útil. Los resultdos otenidos se usn pr relizr predicciones medinte modelos mtemáticos de l vid útil del producto jo ls verdders condiciones de lmcenmiento [11]. 8

10 Ojetivos Ojetivo generl L estilidd de ls grss y ceites comestiles es un de ls crcterístics que más preocup los productores, y que es uno de los principles criterios de clidd en estos productos y determin el tiempo durnte el cul pueden tener el producto en el mercdo. Pr el sector oleícol l determinción de l vid útil del ceite de oliv virgen extr es de grn interés. El ojetivo generl del presente estudio es el de estimr l vid útil de diferentes vrieddes de ceite de oliv virgen extr, en se Test de vid útil celerdo. Pr ello nlizremos cómo evolucionn los prámetros de clidd del ceite durnte su conservción en condiciones de uso de tempertur. Ojetivos específicos Los ojetivos específicos del presente estudio son los siguientes: Crcterizción de ls diferentes vrieddes de ceites en función de los criterios de clidd recogidos en el Reglmento (CEE) 2568/91. Evlur l cinétic de deterioro de ceite de oliv de ls vrieddes picul (P), requin (A), hojilnc (H) y cornicr (C) tempertur de 50 C, 60 C y 75 C. Determinr el orden de rección y vlor de l constnte de velocidd (k) ls diferentes temperturs. Estlecer qué modelo mtemático descrie mejor l influenci de l tempertur sore l constnte de velocidd. Estimr l energí de ctivción (E ), constnte preexponencil (A) y vlor Q10 pr los diferentes índices de oxidción pr cd un de ls vrieddes de ceites. Determinr el tiempo de vid útil de diferentes vrieddes de ceite de oliv virgen extr medinte prues celerds diferentes temperturs de lmcenmiento y diferentes niveles de clidd inicil del producto. 9

11 Mteril y métodos Pr l relizción de este estudio se hn utilizdo cutro ceites de oliv virgen extr monovrietles (Picul, Arequin, Hojilnc y Cornicr) que se dquirieron en un grn superficie comercil. Prues de oxidción Se preprron 20 lícuots (20 ml, 18,2 g) de cd vriedd de ceite de oliv virgen en otes iertos de cristl ámr (9 cm de ltur y áre expuest l ire de 3,14 cm 2 ) llenos hst el orde y se conservron en l oscuridd en estufs tempertur de 50 C, 60 C y 75 C. A los tiempos indicdos en el nexo 1, se retir de ls estufs 50 C, 60 C y 75 C un ote de cd vriedd de AOVE pr proceder su nálisis. Todos los nálisis se relizron por duplicdo. Prámetros nlíticos Pr l determinción del grdo de cidez, índice de peróxidos y ls prues espectrofotométrics en el ultrviolet (K 232 y K 270 ) se siguieron los métodos nlíticos descritos en el Reglmento (CEE) Nº 2568/91 de l Comisión de 11 de julio de 1991, reltivo ls crcterístics de los ceites de oliv y de los ceites de orujo de oliv y sore sus métodos de nálisis. Determinción del grdo de cidez El método consiste en l disolución de l muestr en un mezcl de disolventes (éter dietílico y etnol en proporción 1:1) y vlorción de los ácidos grsos lires medinte un solución etnólic de hidróxido potásico. L cidez se expres en porcentje de ácido oleico. Determinción del Índice de Peróxidos El índice de peróxidos es l cntidd (expresd en miliequivlentes de oxígeno ctivo por kg de ceite) de peróxidos en l muestr que ocsionn l oxidción del yoduro potásico en ls condiciones de trjo descrits. L muestr prolem, disuelt en ácido cético y cloroformo en proporción 2:3, se trt con solución de yoduro potásico. El yodo lierdo se vlor con un solución de tiosulfto sódico. Prue espectrofotométric en el ultrviolet L prue espectrofotométric en el ultrviolet proporcion indicciones sore l clidd de un ceite, su estdo de conservción y ls modificciones inducids por los procesos tecnológicos. Ls sorciones en ls longitudes de ond 232 y 270 indicds en el método se deen l presenci de sistems diénicos y triénicos. Los vlores de ests sorciones se expresn en extinción específic E 1 cm1 % (extinción de un solución de l mteri grs l 1 % en el isoctno como disolvente, en un espesor de 1 cm) que se expresrá convencionlmente como K, tmién denomindo coeficiente de extinción. Los resultdos deen expresrse con dos cifrs decimles. Se determinn plicndo ls siguientes fórmuls: 10

12 K E c e K K m K K 2 m 4 m 4 Análisis estdístico y trtmiento experimentl de los dtos Según Luz y Schmidl (1985), pr estlecer el orden de deterioro hidrolítico y oxidtivo del ceite de oliv de ls diferentes vrieddes, se grficron los vlores del grdo de cidez, índice de peróxido y los coeficientes del ultrviolet K 232 y K 270 otenidos ls diferentes temperturs de lmcenmiento por cd un de ls vrieddes. Pr cd un de ls gráfics, medinte regresión linel se otuvieron los modelos mtemáticos que mejor se justn según el vlor del coeficiente de determinción ( ) pr l determinción del orden de rección. Selecciondo el orden de cd rección (cidez lire, índice de peróxidos, K 232 y K 270 ) cd tempertur (50 C, 60 C y 75 C), se clculron los vlores de ls constntes de velocidd (k) medinte el cálculo de l pendiente de cd gráfic. Con el fin de estlecer qué modelos mtemáticos descrien mejor l influenci de l tempertur sore l constnte de velocidd de rección (k), se proron los siguientes modelos mtemáticos Arrhenius, Linel, Exponencil e. Los modelos fueron linelizdos, pr sí estlecer el modelo mtemático de mejor juste (modelo que presente myor coeficiente de correlción ( )), prtir del cul se dedujo l energí de ctivción (E ) y, por interpolción, l constnte de velocidd (k) tempertur miente (25 C). El tiempo de vid útil se clculó de cuerdo l orden de rección, l máximo vlor permitido pr cd uno de los criterios de clidd estlecidos por el Reglmento de l Comunidd Económic Europe (CE) No 1989/2003 de l Comisión del 6 de noviemre de 2003[4] y l constnte de rección, pr cd un de ls temperturs de ensyo. L cinétic del proceso de oxidción se just un rección de orden-pseudo-cero, donde l velocidd de rección no depende de l concentrción y que se corresponde con l expresión: C= C 0 + k t (1) Donde C y C 0 son respectivmente los vlores en l muestr control y vlor máximo que puede lcnzr l cidez lire, el índice de peróxidos, K 232 y K 270 según [4). K es l constnte de velocidd de rección l tempertur dd y t (h) el tiempo de vid útil. Los dtos estdísticos se nlizron medinte el progrm Microsoft Excel

13 Resultdos y Discusión Crcterizción físico-químic de ls vrieddes Picul (P), Arequin (A), Hojilnc (H) y Cornicr (C) de ceite de oliv virgen extr. Los resultdos de los nálisis físico-químicos relizdos pr l crcterizción inicil de ls diferentes vrieddes de ceite de oliv virgen se muestrn en el Tl 1. Tl 1.-Crcterístics físico-químics del ceite de oliv virgen extr Picul Arequin Hojilnc Cornicr Acidez 0,28 0,29 0,21 0,37 IP (meq de O 2 /kg 6,00 7,00 9,50 14,00 K 232 1,87 1,90 1,96 2,20 K 270 0,15 0,11 0,08 0,18 Los niveles de cidez encontrdos fueron jos pr ls vrieddes picul (P), requin (A) y hojilnc (H), y ligermente superiores pr l vriedd cornicr (C). Los vlores de índices de peróxidos oscilron entre los 6 miliequivlentes/kg pr l vriedd picul (P) y 14 miliequivlentes/kg pr l vriedd cornicr (C).Todos están dentro de los vlores máximos permitidos por el Reglmento de l Comunidd Económic Europe (CE) No 1989/2003 pr est ctegorí de ceite. Los vlores de K 232 oscilron 1,87 entre el vlor más jo presentdo por l vriedd Picul y el más elevdo de 2,20 pr l vriedd Arequin, vlor muy próximo l vlor máximo permitido por ley pr est ctegorí de ceite que es de 2,50. Los vlores de K 270 pr ls cutro vrieddes fueron < 0,20 vlor máximo permitido pr los AOVE. L diferente composición en ácidos grsos de ls cutro vrieddes, ls diferencis entre tipo y concentrción de polifenoles, junto con el tiempo trnscurrido desde su otención son ls posiles cuss de l vriilidd encontrd en los vlores iniciles de los prámetros indicdores de oxidción (tl 1). El ceite de oliv virgen extr de l vriedd Picul se crcteriz por ser un ceite con elevdo contenido en polifenoles, lo que hce de él un ceite muy estle térmicmente, y por ello con myor vid útil [7]. El ceite de oliv virgen extr de l vriedd Cornicr tmién es un ceite stnte estle l oxidción pero en este cso su estilidd se dee su lto contenido en ácidos grsos monoinsturdos [14]. Los ceites de oliv virgen extr de ls vrieddes Arequin y Hojilnc, son ceites poco resistentes frente l oxidción y menos estles térmicmente, por lo que hrí que mntenerlos en lugres frescos y oscuros pr grntizr que llegn en decuds condiciones hst el finl de su vid útil [15]. 12

14 Prámetros cinéticos En los gráficos mostrdos en los nexos 2, 3, 4, 5 se puede oservr l evolución del grdo de cidez, índice de peróxidos, K 232 y K 270 ls diferentes temperturs y pr cd un de ls vrieddes de ceites. El Reglmento Europeo [5] y ls posteriores modificciones mrcn como vlores máximos permitidos pr grdo de cidez, índice de peróxidos, K 232 y K 270 vlores de 0,8 % de oleico, 20 miliequivlentes de O 2 /Kg, 2,50 y 0,22 respectivmente. El vlor máximo pr el grdo de cidez no se lcnzó ningun de ls temperturs en ls vrieddes Picul y Arequin, sin emrgo, sí se superron pr ls vrieddes Hojilnc y Cornicr ls 456 hors de conservción 75 C. A 75 C, el vlor máximo de 20 miliequivlentes de O 2 /Kg se lcnzó ls 96 h pr ls vrieddes Arequin y Cornicr, mientrs que este vlor no se lcnzó hst ls 192 h en ls vrieddes Picul y Hojilnc. A 60 C, el límite máximo se superó ls 168 h en ls vrieddes Arequin, Cornicr y Hojilnc, y ls 336 h en l vriedd Picul. A 50 C l vriedd Picul fue l más resistente lcnzndo el vlor límite en el último control relizdo mientrs que ls demás vrieddes lo lcnzron en los controles relizdos entre ls 288 y 336 h. Tods ls muestrs durnte el estudio, superron el vlor límite pr K 232, sin emrgo, hy diferenci en el momento en el que se lcnz. L vriedd Picul lcnz su vlor máximo en el control relizdo ls 144 h de lmcenmiento 50 C mientrs que ls demás vrieddes lo lcnzn en l mitd de tiempo. Cundo l tempertur de lmcenmiento es 10 grdos superior dicho vlor se lcnz ls 120 h pr vriedd Picul y, sin emrgo, ls 24 h de inicids ls prues y se super el vlor límite en ls demás vrieddes. A 75 C igulmente l vriedd Picul fue l más resistente superndo el vlor límite de 2,50 ls 96 h mientrs que ls demás vrieddes lo lcnzn entre ls 10 y 24 h. Respecto l incremento de los vlores de oxidción secundri cuntificd en el vlor de K 270, cuyo vlor límite permitido pr l ctegorí de AOVE es de 0,22, se oservron comportmientos muy vridos en función de l vriedd de ceite. De tl modo que ls muestrs de ceite de l vriedd Picul no superron dicho límite en el ensyo temperturs de 50 C y 60 C. Sin emrgo, dicho vlor límite se superó por los ceites de ls vrieddes Cornicr y Hojilnc en todos los ensyos. A 50 C en los controles los 72 y 144 h respectivmente mientrs que 60 C y 75 C ls 10 h y se hí superdo el vlor límite. Al representr gráficmente los vlores otenidos pr grdo de cidez, índice de peróxidos, K 232 y K 270 pr ls muestrs de ls cutro vrieddes de ceite ls temperturs ensyds, se oservó que l evolución con respecto l tiempo se just recciones de orden pseudocero. [10][11][12], hn portdo similres resultdos con l excepción del orden de rección pr los productos resultntes de l oxidción secundri (K 270 ) cuy cinétic prece justrse mejor un rección de orden uno. 13

15 A prtir de ls grfics de los nexos 2, 3, 4, 5 se otienen los vlores de ls constntes de velocidd (k) y los coeficientes de regresión pr los diferentes prámetros de oxidción que se muestrn en l tl 2. Tl 2.-Vlor de l constnte de oxidción (k) y del coeficiente de regresión ( ) pr l cidez, índice de peróxidos, K 232 y K 270 ls diferentes temperturs. PICUAL ARBEQUINA HOJIBLANCA CORNICABRA Acidez k (x10-1 ) k (x 10-1 ) k (x 10-1 ) k (x 10-1 ) 50 C 9.38ˑ10-4 0,951 1,45ˑ10-3 0,816 2,62ˑ10-2 0,940 3,14ˑ10-3 0, C 8,79ˑ10-4 0,872 1,57ˑ10-3 0,854 2,69ˑ10-2 0,950 3,23ˑ10-2 0, C 1,95ˑ10-2 0,871 1,03ˑ10-2 0,958 4,27ˑ10-2 0,920 4,65ˑ10-2 0,951 IP 50 C 1,76ˑ10-1 0,992 2,45ˑ10-1 0,949 2,69ˑ10-1 0,869 1,88ˑ10-1 0, C 2,63ˑ10-1 0,975 7,86ˑ10-1 0,909 5,93ˑ10-1 0,829 4,26ˑ10-1 0, C 6,92ˑ10-1 0,834 9,47ˑ10-1 0,944 6,94ˑ10-1 0,891 7,41ˑ10-1 0,800 K C 1,93ˑ10-2 0,932 2,32ˑ10-2 0,945 3,26ˑ10-2 0,724 3,40ˑ10-2 0, C 3,00ˑ10-2 0,964 2,60ˑ10-2 0,763 2,55ˑ10-2 0,740 2,60ˑ10-2 0, C 3,98ˑ10-2 0,978 2,50ˑ10-2 0,821 3,35ˑ10-2 0,683 3,30ˑ10-2 0,675 K C 1,42ˑ10-3 0,834 2,00ˑ10-3 0,632 2,61ˑ10-3 0,730 3,00ˑ10-3 0, C 2,09ˑ10-3 0,862 4,00ˑ10-3 0,861 2,30ˑ10-3 0,837 5,00ˑ10-3 0, C 8,09ˑ10-3 0,814 1,70ˑ10-2 0,963 1,34ˑ10-2 0,947 3,60ˑ10-2 0,962 Se oservn jos vlores de l constnte de velocidd pr l oxidción hidrolític (grdo de cidez) pero dependientes de l vriedd del AOVE y que determin el momento en el que se super el límite legl (0,8 % de oleico) pr perder es ctegorí comercil. L vriedd Picul presentó con diferenci los vlores de k más jos tods ls temperturs oscilndo entre 9,38ˑ10-5 y 1,95ˑ10-3 temperturs de 50 C y 75 C respectivmente. Deido estos jos vlores de l constnte de velocidd (k), no se lcnz pr ningun de ls temperturs el vlor límite legl, conservndo según este criterio l ctegorí de AOVE. Similr evolución 14

16 experimentn ls muestrs de l vriedd Arequin pero con vlores superiores ddo que los vlores de ls constntes son más elevdos. Se evidenci un umento en el vlor de l k de velocidd medid que se incrementó l tempertur de ensyo. Sin emrgo, el mejor juste se otuvo pr los vlores de grdo de cidez, índice de peróxidos y pr K 232 y K 270 de ls vrieddes Arequin y Picul en comprción con los mostrdos por ls vrieddes Hojilnc y Cornicr; y que ests últims presentron contenidos superiores de compuestos indicdores de oxidción incipiente.[19] En se l ecución de Arrhenius, lnk= lna + E /RT, donde A [molˑl -1ˑs -1 ] es l constnte preexponencil, E [KJˑmol -1 ] es l energí de ctivción, R [KJˑK -1 mol -1 ] es l constnte de los gses y T[K] es l tempertur solut. De l pendiente de l gráfic otenid se clculó l energí de ctivción siendo que dich pendiente se clculó como: m =-E/R. y l ordend el vlor de l constnte preexponencil dtos mostrdos en l tl 3. Tl 3.-Vlores de l energí de ctivción E [KJˑmol -1 ], constnte preexponencil A [molˑl - 1ˑh -1 ] y vlor Q 10 pr los prámetros de clidd pr cd vriedd de AOVE. Prámetros de Clidd Vriedd de AOVE E [KJˑmol -1 ] A [molˑl -1ˑh -1 ] Q 10 Acidez Picul 118,783 1,54ˑ ,60 Arequin 48, ˑ10 8 2,27 Hojilnc 18, ˑ10 1,22 Cornicr 15, ˑ10 1,18 Índice de peróxidos Picul 51, ˑ10 6 1,74 Arequin 48, ˑ10 6 1,66 Hojilnc 33, ˑ10 3 1,43 Cornicr 50, ˑ10 6 1,71 k 232 Picul 26, ˑ10 1 1,26 Arequin 24, ˑ10 2 1,03 Hojilnc 28, ˑ10 2 1,02 Cornicr 80, ˑ10 2 1,00 k 270 Picul 66, ˑ10 6 2,04 Arequin 80, ˑ10 9 2,38 Hojilnc 64, ˑ10 6 2,00 Cornicr 94, ˑ ,77 15

17 Los vlores de l Energí de ctivción (E ) pr el índice de peróxidos (IP), K 232 y K 270 de este estudio están en consonnci con dtos portdos con nterioridd pr l oxidción de lípidos, donde el vlor de l E oscil entre vlores comprendidos entre KJ/mol [20][21][22]. Del mismo modo, conociendo l constnte de velocidd (k) dos o tres temperturs elevds, se puede extrpolr un tempertur menor y predecir l constnte de velocidd l tempertur menor desed. Con l finlidd de estlecer qué modelo mtemático descrie mejor l influenci de l tempertur sore l constnte de velocidd de ls diferentes recciones oxidtivs se proron los modelos Arrhenius, Linel, Exponencil e. L myorí de ls recciones se justron mejor un modelo hiperólico, modelo que seleccionmos pr l determinción del vlor de l constnte de velocidd 25 C. En los nexos 6, 7, 8 y 9 se recogen los prámetros de regresión y juste l modelo hiperólico pr el gdo de cidez, índice de peróxidos, K 232 y K 270 pr ls diferentes vrieddes de AOVE. Aunque el ceite de oliv virgen puede consumirse durnte ños después de su extrcción sin riesgo pr l slud, sin emrgo, tnto sus crcterístics sensoriles como nutricionles se ven significtivmente fectds por l oxidción y ést, es l principl cus de su pérdid de clidd. Por tnto, desde el punto de vist comercil y económico es de grn importnci poder predecir l estilidd o vid útil. Elegido el modelo hiperólico se determinó por extrpolción, el vlor de l constnte de velocidd (k) pr l tempertur de lmcenmiento en condiciones mientles (25 C) El vlor de k 25 C fue reemplzdo en l ecución 1 pr l determinción del tiempo de vid útil. Igul procedimiento se sigue pr l determinción de l vid útil l tempertur de 50 C, 60 C y 75 C. Los dtos otenidos se recogen en l tl 4. Pr estimr l vid útil potencil con prues celerds de vid útil y prtir de los resultdos otenidos en este estudio y nteriores [10] se recomiend que el K 232 y el K 270 como los mejores índices pr evlur l evolución de l oxidción deido (1) son uenos indicdores de productos de oxidción primri y secundri, (2) presentn un grn linelidd en su evolución hciendo posile clculr fácilmente el grdo de oxidción y prtir de éste, el tiempo de vid útil, (3) se h oservdo en estudios previos relizdos por otros utores [10] que el K 232 se correlcionn significtivmente con l pérdid de ácidos grsos insturdo y finlmente (4) son prámetros de fácil determinción. Sin emrgo, el grdo de cidez no se consider un uen índice pr estimr l vid útil y que se necesitn estudios muy lrgos pr que ls muestrs superen el vlor límite que le hrí perder su ctegorí comercil. Respecto l índice de peróxidos, los hidroperóxidos son compuestos intermedirios muy inestles que, medid que se formn, se vn trsformndo en compuestos más estles, por tnto los vlores otenidos pueden ser muy vriles en función de l estilidd y grdo de oxidción del ceite. 16

18 Tl 4.-Tiempo de vid útil (h) requerido pr lcnzr el vlor límite pr el grdo de cidez, índice de peróxidos, K 232 y K 270. Prámetros de Clidd Tempertur Picul Arequin Hojilnc Cornicr Índice de Peróxidos 25 C C C C Acidez 25 C C C C K C C C ºC K C C C C En los dtos de vid útil medi recogidos en l tl 4 se puede oservr que éste es diferente según el criterio de clidd que empleemos pr su determinción con independenci de l vriedd del ceite considerdo. Con independenci del criterio utilizdo, l vriedd Picul y Arequin son ls que presentron myor tiempo de vid útil. Estos dtos son consistente con los vlores físicoquímicos iniciles y por l inherente estilidd oxidtiv de cd vriedd de AOVE. Ddo que l oxidción hidrolític responsle de l elevción de l cidez de los ceites se ve menos fectd por l tempertur, lo que se evidenci por presentr menores vlores de l constnte de velocidd (k)respecto los demás prámetros indicdores de oxidción, los vlores de vid útil que podemos estimr prtir de este criterio son myores. El ceite de l vriedd Picul es el ceite con un tiempo de vid útil myor. Según l cidez lire el tiempo de vid útil de este ceite 25 ᵒC serí de hors ó 20 meses. Sin emrgo, si tendemos l índice de peróxidos, su vid útil 25 C serí de 1361 hors, lo que corresponde proximdmente 2 meses. Si tendiérmos l espectrofotometrí-uv, K 232 y K 270, otendrímos 469 y 902 hors, 19 y 37 dís respectivmente, mnteniéndolo 25 ᵒC. 17

19 Estos dtos se corresponden con estudios relizdos nteriormente [7] que indicn que el ceite de oliv de vriedd Picul es muy estle térmicmente deido su contenido en polifenoles. L vriedd Arequin tiene un estilidd térmic intermedi si l comprmos con el resto de vrieddes, tendiendo l índice de cidez su vid comercil serí de 10 meses un tempertur de lmcenmiento de 25 ᵒC, 45 dís según el índice de peróxidos. Según los vlores de K 232 y K 270, l vid útil estimd se reducirí 7 y 26 dís. L vriedd Hojilnc y l vriedd Cornicr, tendrín un vid útil muy similr de 28 y 24 dís respectivmente si considermos l evolución de l cidez durnte su lmcenmiento y de 14 y 8 dís según l evolución del índice de peróxidos. Ests dos vrieddes de AOVE presentron en los controles iniciles los vlores myores de índice de peróxidos y K 232. Los tiempos de vid útil encontrdos en nuestro estudio pr AOVE de l vriedd Cornicr son más jos que los encontrdos por [10], encontrndo similitud con los portdos [11] pr AOVE de l mism vriedd l cul se le elimino por cromtogrfí de dsorción tods los componentes pro y ntioxidntes. L relción entre l tempertur y el tiempo requerido pr superr el límite legl pr un determindo prámetro se just un ecución potencil [16][17] y no un exponencil como hín sugerido otros utores pr el ceite de oliv [23]. Donde t= ˑ T donde t es el tiempo en hors, T ( C), y son respectivmente l constnte de regresión y el coeficiente. Pr linelizr l gráfic tomnos logritmos neperinos y otenemos un expresión del tipo lnt= ln + lnt. Dichs gráfics se muestrn continución (Fig 1). 18

20 Figu.- Efecto de l tempertur sore el tiempo requerido pr lcnzr el vlor límite pr el grdo de cidez, índice de peróxidos, K 232 y K 270 pr ls diferentes vrieddes de ceites de oliv virgen A prtir de l pendiente de cd un de ls línes de tendenci podemos clculr el vlor del fctor Q 10 y que =ln Q10/10. Los dtos pr cd rección precen recogidos en l tl 3. 19

21 Los fctores Q 10 otenido de form experimentl pr cd fctor indicdor de oxidción fueron muy similres entre ls diferentes vrieddes de ceites. Con vlores medios de (1,64±0,14) pr el índice de peróxidos, (1,08±0,12) y (2,30±0,36) pr K 232 y K 270 respectivmente. Conclusiones 1. El mejor juste linel pr ls vriles de clidd estudids (Índice de Acidez y el Índice de Peróxido K 232 y K 270 ), se oservó pr un cinétic de rección de orden pseudo-cero. 2. L vid útil del ceite de oliv virgen extr v depender de su composición, tnto de su frcción sponificle como insponificle, y de los prámetros físico-químicos que definen su clidd comercil. 3. Se evidenció un dependenci entre l constnte de velocidd (k) y l tempertur pr todos los prámetros de clidd, de los cutro modelos propuestos dich influenci se justó mejor l modelo. 4. L estilidd oxidtiv de los ceites de oliv virgen v depender de su composición inherente l vriedd de l ceitun pero tmién de sus estdo oxidtivo ene el momento de ser envsd. 5. El ceite de oliv virgen extr de l vriedd Picul es el más estle, presentndo myores vlores de vid útil con independenci del criterio de deterioro elegido pr estimrl. 6. Pr estimr l vid útil potencil con prues celerds de vid útil se considern el vlor de K 232 y el K 270 como los mejores índice pr evlur l evolución de l oxidción. 7. El tiempo requerido pr superr el límite máximo permitido por l legislción europe pr l ctegorí de ceite de oliv virgen extr se correlcion con l tempertur de form potencil, por lo que se pueden diseñr prues de vid útil prtir de ls cules se puede estimr l vid útil ls temperturs hitules de lmcenmiento. Propuests A l luz de los resultdos y conclusiones otenids se deerí relizr un estudio de vid útil en tiempo rel pr confirmr los tiempos de vid útil clculdos prtir de ls prues celerds. Agrdecimientos Quiero grdecer l relizción de mi trjo de fin de Máster mi tutor, Montse, porque sin su dedicción y poyo no lo hrí podido terminr. Tmién quiero grdecérselo mi mdre, Mrí Luis, y que siempre me nimó dedicrle el tiempo necesrio. 20

22 Biliogrfí [1] FAOSTAT, Food nd Agriculture Orgniztion of the United Ntions, Sttistics Division. [2] Reglmento (CEE) nº 2568/91 del 11 de julio de 1991, reltivo ls crcterístics de los ceites de oliv y de los ceites de orujo de oliv y sore sus métodos de nálisis. [3] Reglmento de ejecución (UE) nº 1348/2013 de 16 de diciemre de 2013 que modific l Reglmento nº 2568/91. [4] COI Norm comercil plicle los ceites de oliv y los ceites de orujo de oliv. Consejo Oleícol Interncionl, COI/T.15/NC nº3/rev.7. [5] Beltrn, G., Rio, CD., Snchez, S., Mrtinez, L. (2004). Influence of hrvest dt nd crop yield on ftty cid composition of virgin olive oils from cv. picul. Journl of Agriculturl nd Food Chemistry, 52: [6] Durn, R. M. (1990). Reltionship etween composition nd ripening of the olive nd the qulity of the oil. Act Horticulture, 286 : [7] Gutiérrez, M., Jiménez, B., Ruiz. A. nd Ali, A. (1999). Effect of Olive Ripeness on the Oxidtive Stility of Virgin Olive Oil Extrcted from the Vrieties Picul nd Hojilnc nd on the different Components Involved. Journl of Agriculturl nd Food Chemistry, 47 (1): [8] Reglmento CEE 1989/2003 de l Comisión de 6 de noviemre de 2003 que modific el Reglmento (CEE) 2568/91, reltivo ls crcterístics de los ceites de oliv y de los ceites de orujo de oliv y sore sus métodos de nálisis. [9] Reglmento CEE nº 2568/91 de l Comisión, de 11 de julio de 1991, reltivo ls crcterístics de los ceites de oliv y de los ceites de orujo de oliv y sore sus métodos de nálisis; y sus posteriores modificciones. [10] Consejo Oleícol Interncionl (COI). Resolución RES-4/75-IV/96 del 20 de noviemre de [11] Cez, E. (2008). Aplicción de l Microiologí Predictiv en l determinción de l vid útil de los limentos. Deprtmento de Microiologi. Universidd de Pmplon. Pmplon, Colomi. 22 p. [12] Slins-Hernández, R., et l. (2007). Modelción del deterioro de productos Vegetles frescos cortdos. Universidd y Cienci 23 (2): [13] Dominic Mn. (2004).Cducidd de los Alimentos. Editoril Acrii S.A. Zrgoz, Espñ. [14] Slvdor, M.D., Arnd, F., Gómez-Alonso, S., Fregpne, G. (2001). Cornicr virgin olive oil: study of five crop sesons. Composition, qulity nd oxidtive stility. Food Chemistry, 74: [15] Morelló, J.R., Motilv, M. J., Tovr M. J. nd Romero M. P. (2004). Chnges in commercil virgin olive oil (cv Arequin) during storge, with specil emphsis on the phenolic frction. Food Chemistry, 85: [16] Mnceo-Cmpos, V., Fregpne, G. & Slvdor, M.D. (2008). Kinetic study for the development of n ccelerted oxidtive stility test to estimte virgin olive oil potentil shelf life. Europen Journl of Lipid Science nd Technology, 110: [17] Gómez-Alonso S, Mnceo-Cmpos V, Slvdor MD, Fregpne G. (2004). Oxidtion kinetics in olive oil tricylglycerols under ccelerted shelf-life testing (25-75 C). Europen Journl of Lipid Science nd Technology, 106(6):

23 [18] Clligris, S., Sovrno, S., Mnzocco, L.,. Nicoli, M. C.(2006). Influence of crystlliztion on the oxidtive stility of extr virgin olive oil. Journl of Agriculturl nd Food Chemistry, 54: [19] Luz, T., Schmidl, M. (1985). Accelerted shelf life testing of foods. Food Technology, 39(9): [20] Frnkel, E. N. (1993). Formtion of hedspce voltiles y therml decomposition of oxidized fish oil vs. oxidized vegetle oils. Journl of the Americn Oil Chemists Society, 70: [21] Frnkel, E.N. (1998). Lipid Oxidtion. Ed. E.N. Frnkel, The Oily Press, Dundee (UK), pp [22] Tn, C. P., Che Mn, Y. B., Selemt, J., Yusoff, M. S. A. (2001). Appliction of Arrhenius kinetics to evlute oxidtive stility in vegetle oils y isotherml differentil scnning clorimetry. Journl of the Americn Oil Chemists Society, 78: [23] Ky, A., Tekin, A. R., Öner, M. D. (1993). Oxidtive stility of sunflower nd olive oils: Comprison etween modified ctive oxygen method nd long term storge. Leensmittel-Wissenschft & Technologie, 26:

24 Anexos Anexo 1.-Controles de tom de muestr (h) pr l diferentes vrieddes de ceite Tom Tiempo de muestr en hors (h) PICUAL ARBEQUINA HOJIBLANCA CORNICABRA CONTROL 0 X X X X 1 5 X X 2 10 X X 3 24 X X 4 48 X X X X 5 72 X X X X 6 96 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 23

25 Anexo 2.-Evolución de los índices de oxidción durnte el periodo de conservción 50 C, 60 C y 75 C pr el ceite de oliv virgen extr de l vriedd Picul 24

26 Anexo 3.- Evolución de los índices de oxidción durnte el periodo de conservción 50 C, 60 C y 75 C pr el ceite de oliv virgen extr de l vriedd Arequin 25

27 Anexo 4.- Evolución de los índices de oxidción durnte el periodo de conservción 50 C, 60 C y 75 C pr el ceite de oliv virgen extr de l vriedd Hojilnc 26

28 Anexo 5.- Evolución de los índices de oxidción durnte el periodo de conservción 50 C, 60 C y 75 C pr el ceite de oliv virgen extr de l vriedd Cornicr. 27

29 Anexo 6. Prámetros de regresión y juste l modelo hiperólico de los prámetros de clidd considerdos de l cidez lire. VARIEDAD MODELO PARÁMETRO VALORES ARBEQUINA ,64 0,813 PICUAL ,14 0,797 HOJIBLANCA 2376,4-6,1179 0,882 CORNICABRA -4, ,892 Anexo 7. Prámetros de regresión y juste l modelo hiperólico de los prámetros de clidd considerdos de Índice de Peróxidos. VARIEDAD MODELO PARÁMETRO VALORES ARBEQUINA 398,10-1,12 0,705 PICUAL 592,25-1,66 0,998 HOJIBLANCA 306,96-0,8491 0,7358 CORNICABRA -537,08-1,515 0,

30 Anexo 8. Prámetros de regresión y juste l modelo hiperólico de los prámetros de clidd considerdos de K232. VARIEDAD MODELO PARÁMETRO VALORES ARBEQUINA 760,77-1,06 0,960 PICUAL 3802,7-10,264 0,8928 HOJIBLANCA 600,23-0,8 0,937 CORNICABRA 361,07-0,101 0,896 Anexo 9. Prámetros de regresión y juste l modelo hiperólico de los prámetros de clidd considerdos de K270. MODELO PARÁMETRO VALORES ARBEQUINA ,6 0,9637 PICUAL ,59 0,9998 HOJIBLANCA ,62 0,7342 CORNICABRA ,64 0,