Empleo de la calorimetría diferencial de barrido para el estudio de la estabilidad oxidativa de aceites.

Transcripción

1 15 th AOCS Latin American Congress and Exhibition on Fats Empleo de la calorimetría diferencial de barrido para el estudio de la estabilidad oxidativa de aceites. Maria Antonia Grompone 23 de agosto del Santiago (Chile)

2 Horno del Calorímetro (DSC) Resistencia Disco conductor Termocuplas Termocupla del horno

3 Cambio de fase total de un material graso. Línea de base

4 Cambio de fase parcial de un material graso. Línea de base

5 Contenido de sólidos en función de la temperatura.

6 Determinado en un DSC Deterioro oxidativo por calentamiento Provocado en un DSC Método isotérmico Método no isotérmico

7 Deterioro oxidativo: cambios en los termogramas y en la entalpía de fusión.

8 Deterioro de un aceite por envejecimiento acelerado a 110 ºC

9 Aceite refinado de girasol Fue sometido a un proceso de envejecimiento acelerado a 110 ºC (equipo OSI) con burbujeo de aire. Se sacaron muestras a diferentes tiempos.

10 Termogramas del aceite de girasol (15 mg de muestra) sometido a un proceso de deterioro a 110 ºC.

11 Termogramas del aceite de girasol original y del aceite calentado durante 10 horas a 110 ºC (15 mg de muestra).

12 Cálculo de la entalpía de fusión a partir del termograma de fusión de un aceite. área Entalpía = área (potencia)/masa

13 Oxidación OSI y entalpía de fusión en función del tiempo de calentamiento (a 110 ºC).

14 Composición en ácidos grasos del aceite de girasol.

15 Área de los picos del ácido oleico y del ácido linoleico del aceite de girasol relativas al 17:0 (estándar interno).

16 Formación de compuestos polares en función el tiempo de deterioro a 110 ºC.

17 Aceites utilizados en fritura de alimentos.

18 Termogramas de un aceite de arroz y de dos muestras usadas en fritura reiterada de alimentos.

19 Entalpías de fusión y contenido de polares de un aceite de arroz y de dos muestras usadas en fritura reiterada de alimentos.

20 Aceite de chía oxidado en estufa a 80 ºC.

21 Espectro de absorción del aceite de chía oxidado a 80 ºC.

22 Termogramas del aceite de chía oxidado a 80 ºC. Corrimiento del pico a T mayor Disminución del pico correspondiente a los TAG más insaturados

23 Composición en ácidos grasos del aceite de chía.

24 Variación de la composición en ácidos grasos del aceite de chía oxidado a 80 ºC.

25 Variación del cociente 18:3/16:0 y del contenido de tocoferoles.

26 Deterioro oxidativo provocado por el calentamiento en un calorímetro diferencial de barrido bajo atmósfera de oxígeno.

27 Horno del Calorímetro (DSC) oxígeno Resistencia Disco conductor Termocuplas Termocupla del horno

28 Calorimetría isotérmica.

29 Esquema de un termograma correspondiente a la oxidación isotérmica de un aceite. Potencia termograma T horno 40 ºC/min Ot Tiempo de oxidación tiempo

30 Oxidación isotérmica del aceite de lino en un calorímetro diferencial de barrido, a diferentes temperaturas.

31 Oxidación isotérmica del aceite de chía en un calorímetro diferencial de barrido, a diferentes temperaturas.

32 Composición en ácidos grasos de los aceites de chía y de lino.

33 Oxidación isotérmica (130 ºC) en un calorímetro diferencial de barrido.

34 Cálculo de la energía de activación aparente y del factor pre-exponencial aparente (teoría de Arrhenius). RECTA: log (1/Ot) vs. 1/T

35 Gráfica del log(1/ot) vs. 1/T para la oxidación isotérmica del aceite de chía y del aceite de lino.

36 Energía de activación aparente (Ea) y constante específica de velocidad (k) a 110 ºC: método isotérmico.

37 Enranciamiento acelerado con burbujeo de aire a 110 ºC para los aceites de chía y de lino (método OSI). 60 min 126 min

38 Enranciamiento acelerado con burbujeo de aire a 110 ºC (tiempo de inducción OSI) y tiempo de oxidación (Ot) calculado a 110 ºC a partir de los parámetros cinéticos de DSC isotérmica.

39 Calorimetría no isotérmica.

40 Oxidación isotérmica del aceite de lino en un calorímetro diferencial de barrido, a diferentes temperaturas. 145 ºC 140 ºC 135 ºC 130 ºC

41 Esquema de un termograma correspondiente a la oxidación no isotérmica de un aceite. Potencia termograma Velocidad de calentamiento (b) T horno OT Temperatura de oxidación Temperatura

42 Esquema de un termograma correspondiente a la oxidación isotérmica de un aceite. Potencia termograma T horno 40 ºC/min Ot Tiempo de oxidación tiempo

43 Método isotérmico y no isotérmico para la oxidación de materiales grasos en un DSC. Potencia Potencia Ot Tiempo OT Temperatura

44 Aceite de lino sin purificar a diferentes velocidades de calentamiento (ºC/min).

45 Termogramas para la oxidación no isotérmica de los aceites de chía, lino y chía purificado a una velocidad de calentamiento de 15 ºC/minuto.

46 De acuerdo con Litwinienko et al. (1998) se cumple la ecuación: b = velocidad de calentamiento (ºC min -1 ) OT = temperatura de oxidación (K) a y c = parámetros

47 Gráfica del log b vs. 1/OT para la oxidación no isotérmica de los aceites de lino, chía y chía purificado (sa).

48 Lwitinenko et al. (2001) describieron la relación existente entre la ordenada en el origen y el factor pre-exponencial (teoría de Arrhenius): E a = energía de activación (kj mol -1 ) R = constante de los gases ( J mol -1 K -1 ) A = factor pre-exponencial ( min -1 )

49 Energía de activación aparente (E a) y constante específica aparente de velocidad (k ) a 110 ºC: método no isotérmico.

50 Comparación de las calorimetrías no isotérmica e isotérmica.

51 Energía de activación aparente (E a) y constante específica de velocidad aparente (k ) a 110 ºC: ambos métodos.