Método a Microescala para Determinación del Índice de Yodo

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1 Método a Microescala para Determinación del Índice de Yodo Juan Antonio Rodríguez Arzave, Roberto Anguiano Dávalos, Martha Santoyo Stephano. Arturo Espinosa Mata. Departamento de Química. Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Manuel L. Barragán y Pedro de Alba s/n Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. C.P c. electrónico; jarzave@hotmail.com, ranguiano_d@hotmail.com RESUMEN Se realizó una adaptación a nivel microescala del Método de Hanus para determinar el Índice de yodo. Cinco muestras de aceites y grasas comestibles fueron procesadas mediante el procedimiento propuesto, realizando 10 réplicas y según lo dispuesto por la Norma Oficial Mexicana, haciendo tres repeticiones. Los datos obtenidos se analizaron estadísticamente mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov encontrando que mostraron una distribución normal. Se aplicó la prueba t de Student para muestras independientes con el propósito de comparar los datos arrojados por el método oficial con los generados por la técnica a microescala; se encontró que no existe diferencia significativa entre las medias. Estos resultados sugieren que la técnica propuesta constituye una alternativa buena y confiable para determinar el Índice de Yodo con beneficios adicionales como son un incremento sustancial en la seguridad en el manejo de material y reactivos, reducción en la cantidad de reactivos y un menor costo del ensayo. ABSTRACT A microscale assay based on the Hanus method for Iodine Index was developed. Five samples of edible oils and fats were processed by means of the proposed procedure making 10 retorts and according by the Mexican Official Norm making three repetitions. The statistical analysis of collected data by Kolmogorov-Smirnov test show normal distribution. Student t Test for independent samples was used to compare the results obtained by the standard method and the proposed microscale assay and no significant difference was founded. These results suggest that this modified technique is a reliable alternative to determine the Iodine Index with additional advantages of very safer handling of samples and reagents, reduced amounts of needed reagents and therefore a reduced cost..

2 INTRODUCCIÓN La caracterización química de un lípido involucra la determinación de varios parámetros, entre ellos, el Índice de yodo [2, 9]. El Índice de yodo se define como el número de gramos de yodo fijados por 100 gramos de grasa y es un reflejo del número de instauraciones presentes en la estructura química de un lípido [3, 4, 5, 6, 7, 8], aunque no ofrece información acerca de la distribución y localización de los dobles enlaces [1]. Tradicionalmente su determinación se realiza mediante técnicas analíticas como el método de Wijs o el método de Hanus [9]. Estos procedimientos incluyen el empleo de volúmenes considerables de sustancias altamente tóxicas y de difícil manejo como el bromo, yodo y ácido acético, constituyendo un riesgo de trabajo para el analísta y serios problemas de contaminación, ocasionada por los desechos; por lo que surge la necesidad de disponer de un micrométodo que además de determinar exitosamente el Índice de yodo aumente la seguridad en el manejo de reactivos de trabajo con una reducción adicional en los costos. OBJETIVO El propósito de esta investigación fue adaptar el método de Hanus y desarrollar una técnica a nivel microescala para determinación del Índice de Yodo en cinco muestras de aceites y grasas comestibles. MATERIAL Y MÉTODOS Las muestras de trabajo coco, cacahuate, ricino, Oliva y Lecitina de soya. Fueron obtenidas mediante recolección aleatoria en comercios localizados en la ciudad de Monterrey, N. L. Estas muestras fueron procesadas por triplicado según la Norma Oficial Mexicana NMX-F

3 Reacciones y fundamento del método de Hanus El lípido disuelto se hace reaccionar con monobromuro de yodo (reactivo de Hanus) en exceso, para que el halógeno se fije a los dobles enlaces. La cantidad de monobromuro de yodo que no se adicionó a las instauraciones se hace reaccionar con una disolución de Yoduro de potasio ocasionando su reducción Yodo. El yodo se determina por valoración con una solución de tiosulfato de sodio empleando almidón como indicador. Las reacciones involucradas son las siguientes: R 1 - CH = CH- R 2 + IBr R 1 - CHBr CHI - R 2 Lípido Reactivo de Hanus IBr + KI KBr + I 2 I 2 + [ S 2 O 3 ] -2 2 I - + [ S 4 O 6 ] -2 Se corre un experimento en blanco para determinar la cantidad equivalente de yodo presente en el Reactivo de Hanus, dado que su concentración es aproximada y variable Micrométodo para Determinación del Índice de Yodo En un vial claro con capacidad de 12 ml (70 mm x 20 mm) se pesaron de 0.02 a 0.04 gramos de la muestra usando una balanza analítica (Sartorius) y se disolvieron en 1 ml de cloroformo. El vial se envolvió con papel aluminio para protegerlo de la luz y se le agregaron 1.5 ml del Reactivo de Hanus manteniéndolo en reposo durante una hora con agitación ocasional. Transcurrido el lapso establecido, se añadieron 1.5 ml de una solución acuosa de KI al 15% p/v y 1 ml de agua bidestilada hervida y fría homogenizando la mezcla mediante agitación. En el vial se depositó una barra magnética de 12 mm x 3 mm y luego se colocó sobre una base magnética (Fisher Scientific) aplicando una agitación moderada. El yodo residual presente en la mezcla fue titulado con una solución estandarizada de Na 2 S 2 O 3 0.1N dispuesta en una microbureta de Singh [10] añadiendo dos gotas de almidón como indicador (Fig. 1). El punto final de la titulación se reconoció cuando el color de la solución 3

4 cambia del azul al incoloro, en ese momento se incrementó la velocidad de la agitación para evitar lecturas erróneas. Fig. 1. Titulación del Yodo residual utilizando la microbureta de Singh Se corrió un ensayo como blanco sometiendo 1 ml de cloroformo al procedimiento descrito. Con los datos de ambas titulaciones se calculó el Índice de yodo aplicando la siguiente ecuación: Índice de Yodo = (A B) ( N ) (12.69) ( m ) A: Volumen de solución de Na 2 S 2 O 3 gastados en la titulación del blanco B: Volumen de solución de Na 2 S 2 O 3 gastados en la titulación de la muestra M : masa de la muestra en gramos N: Normalidad de la solución del Na 2 S 2 O 3 ( N) : equivalentes del yodo 4

5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la Tabla 1 se presentan los resultados de la estadística descriptiva aplicada a los datos generados por los diferentes aceites al ser analizados tanto por el micrométodo propuesto como por el procedimiento sugerido por la norma oficial. Tabla 1. Comparación de los valores obtenidos en la determinación del Índice de yodo según los métodos Oficial y a Microescala MUESTRA cacahuate ricino Oliva Coco Valor medio del Índice de Yodo Norma Oficial Mexicana Desviación estándar Coeficiente de Variación (%) Valor medio del Índice de Yodo Método a microescala Desviación estándar Coeficiente de Variación (%) Lecitina Los valores de Índice de yodo obtenidos se sometieron a análisis estadístico mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov para determinar la normalidad, encontrando que éstos mostraron una distribución normal. Se aplicó el modelo t de Student para muestras independientes con el propósito de comparar los datos obtenidos con el método oficial y por la técnica a microescala; encontrando que no existen diferencias significativas entre las medias. Con excepción del coco, los Índices de yodo obtenidos mediante la técnica oficial mostraron coeficientes de variación menores al 6.7% mientras que los generados por el micrométodo fueron menores al 13.5%. En análisis de los resultados nos sugiere que la técnica a microescala propuesta representa una opción confiable para determinar el Índice de Yodo en muestras de aceites y grasas comestibles. 5

6 La aplicación de este micrométodo proporciona ventajas adicionales como son la seguridad durante su realización, pues se logra una reducción del 90% en la cantidad de muestra y volúmenes de los reactivos utilizados; también se consigue un ahorro notable en el costo del ensayo y una disminución de los desechos generados. Hemos de señalar que la adaptación del método sólo involucró la disminución de las sustancias empleadas sin alteración en sus concentraciones, tal como se ha hecho con otras determinaciones analíticas [11]. La adquisición de una mayor habilidad y destreza en el manejo del procedimiento minimizarán los errores sistemáticos y aleatorios que afectan la precisión y exactitud del ensayo reflejándose en la obtención de resultados altamente reproducibles. BIBLIOGRAFÍA [1].Badui Dergal, S. Química de los Alimentos. Pearson Educación, México. 4a. Edición. (2006). Pag 262. [2]. Clark Jr, J. M. Bioquímica Experimental. Editorial Acribia. 1a Edición (1966). Pag [3]. NMX-F-408-S Alimentos para humanos. Aceites y grasas vegetales o animales. Determinación del índice de yodo por el método de Hanus. [4]. [5]. [6]. [7]. [8]. [9]. Plummer. D.T. An Introduction to Practical Biochemistry. McGraw-Hill Book Company Second Edition (1978). Pag [10]. Singh M. M., C.McGowan, Z. Szafran and R. M. Pike A modified Microburet for Microscale Titration. Journal of Chemical Education: 75 (3): 371 [11]. Villar, M.del C., M. Rodríguez y L. Maribal Adaptación de métodos de análisis a microescala para bebidas alcohólicas, Educación Química. 12 (2):