Efecto del tiempo y tipo de materia prima en la oxidación de aceite de oleina de palma

Effect of frying time and raw material in the oxidation of palm olein oill

Resumen

En la industria de las botanas es importante la vida de anaquel porque los productos pueden sufrir oxidación química por el aceite absorbido, lo cual provoca defectos sensoriales. El objetivo del  trabajo fue estudiar la oxidación en la oleína de palma utilizada para freír papa y pellets tipo donita a 180°C a lo largo del tiempo. Para ello se frieron 30 g de pellets y papa cada 15 min durante 2 h en 3 L de aceite, de los cuales se retiraron periódicamente muestras de 80 mL. Las pruebas para determinar la oxidación fueron los índices de acidez y  de p-anisidina. El pellet presentó un aumento en el índice de acidez a lo largo del tiempo (t=0, 0.05 ± 0.0023; t=120, 0.16 ± 0.0081), mientras que en papa el comportamiento fue irregular. Respecto al índice de p-anisidina, para ambos productos hubo un aumento con el tiempo de freído, si bien la papa presentó valores significativamente superiores (t=120, 160.98 ± 6.42) a los del pellet (t=120, 122.73 ± 4.96) (p<0.05). El proceso de oxidación del aceite se favorece con el tiempo y fue más evidente al freír papa debido al contenido de humedad.


Palabras clave: oxidación, oleína de palma, acidez libre, p-anisidina.

Abstract

Shelf-life of food is considered one of the most important factors in the food industry. In the case of snacks, the chemical deterioration due to the oxidation of the frying oil promotes an organoleptic spoilage of the product. The aim of this work was to study the oxidation of palm olein along the frying process (0-120 min) at 180 °C, for pellets and chips. For that purpose, 30 g of pellets and chips were fried each for 15 min in 3 L of oil. Around 80 mL of the oil was removed after each frying step for analysis. The experiments were done in triplicate. Free fatty acid content and p-anisidine value were determined. The pellet presented an increase in the free fatty acid content over time (t=0, 0.05 ±0.0023; t=120, 0.16± 0.0081), while chips presented an irregular behavior. On the other hand, an increase of the p-anisidine value was observed in both products, although values were significantly higher (P<0.05) in chips (t = 120, 160.98 ± 6.42) than in pellets (t=120, 122.73 ± 4.96). Oil oxidation was more evident in chips than in pellets, which was favored by the moisture content of chips.


Keywords: oxidation, palm olein, free acidity, p-anisidine.

Introducción

En la industria de los alimentos, uno de los factores importantes es la vida de anaquel de los productos. Específicamente en el ramo de las botanas, interesa el deterioro químico causado por la presencia de aceite en los productos. Las empresas del ramo usan mezclas de diversos aceites como de canola, girasol, oliva o palma; uno de los más utilizados es la oleína de palma. Las grasas y aceites son lípidos que sufren oxidación por diversos factores, entre los cuales se encuentra la temperatura, tiempo de freído y humedad, entre otros. Para detectar el deterioro del aceite utilizado para freír botanas, se realizan técnicas para determinar el grado de oxidación y la calidad del aceite utilizado; algunas de las pruebas empleadas son las determinaciones del índice de acidez, índice de peróxidos, índice de p-anisidina, etcétera (Bou et al., 2012; Rojas y Narváez, 2011). El objetivo de este trabajo fue estudiar la oxidación en el aceite de oleína de palma utilizado para freír pellets tipo donita y papas para así determinar el efecto que tienen el tiempo y el tipo de botana freída en la oxidación del aceite mediante las pruebas de índice de acidez y p-anisidina.

Materiales y métodos

Material

Las papas, los pellets (tipo donita) y la oleína de palma fueron proporcionados por la empresa FRITOS TOTIS, S.A de C.V. En el caso de las papas, estas se pelaron y rebanaron (1.4 mm) antes de freírse. Se utilizaron, para cada ciclo de freído, 3 L de oleína de palma.

Proceso de fritura

El freído, tanto de papa como de pellets, se realizó de forma discontinua en una freidora convencional (Torrey®) con 3 L de oleína de palma a una temperatura de 180°C ± 5°C durante dos horas, durante las cuales se retiraron muestras de producto y aceite cada 15 min. En el caso de las papas, se pesaron 40 g de papa rebanada y se frieron cada 15 min por 1.45 min. Con los pellets, se pesaron 30 g y se frieron cada 15 min por 15 s. Posteriormente se dejó escurrir el producto durante 1 min sobre una rejilla para retirar el exceso de aceite. Tras cada fritura, se retiraron 80 mL de aceite que se añadieron a frascos tornasol y se llevaron a ultracongelación a -80 °C para las determinaciones de oxidación. El tiempo 0 se consideró cuando el aceite alcanzaba la temperatura de 180 °C.

Determinación del índice de acidez

Esta prueba se basa en la neutralización de los ácidos grasos libres presentes en una muestra de aceite por medio de una valoración con hidróxido de sodio de acuerdo al método 940.28 de la AOAC (1995). Para realización de la prueba, se pesaron 5 g de oleína de palma en un matraz Erlenmeyer de 250 mL  y se añadieron 4.9 mL de una mezcla de etanol/éter etílico (1:2 v/v). Se utilizó fenolftaleína como indicador (1 %), y posteriormente se valoró con NaOH 0.01 N hasta el vire. El índice de acidez se expresa en mg NaOH/g de oleína de palma  y se determinó por el cálculo de la siguiente fórmula:

Donde:

40 es el peso molecular del NaOH; N: Normalidad del NaOH; V: volumen gastado en la titulación; m: masa en gramos de la muestra.

Determinación de índice de p-anisidina

Esta prueba se basa en la determinación de aldehídos en aceites y grasas mediante la reacción con ácido acético y los componentes aldehídicos en la presencia de p-anisidina que torna a color amarillo. La medición se realizó de acuerdo a la NMX-F-051-SCFI-2007, para lo cual se pesó 0.1 g de oleína de palma y se le adicionaron 5 mL de hexano. Luego, se agitó en vortex por 15 s, y se dividió la solución en dos tubos (tubo As y Ab). Al tubo As se le agregó 0.5 mL de una solución de p-anisidina (0.25% p/v en ácido acético), mientras que el tubo Ab se mantuvo en las condiciones iniciales. Los tubos se mantuvieron en obscuridad durante 10 min y se tomó lectura en un espectrofotómetro UV/vis (Thermo scientific, GénesysTM  modelo G10S) en una celda de cuarzo (1 cm3) a 350 nm. Las unidades del  índice de p-anisidina son meq de aldehídos, que se calculó mediante la siguiente fórmula:

 

Donde:

As: Medición del tubo con aceite-hexano con p-anisidina; Ab: medición de la solución (aceite-hexano); m: masa g de la muestra.

Análisis estadístico

Para el análisis de los resultados obtenidos se utilizó un análisis de varianza (ANOVA) con el programa estadístico Statgraphics Centurion XVI.I, con el fin de determinar si existían diferencias entre los tiempos y tratamientos de cada una de las muestras. Para identificar las muestras significativamente diferentes se realizó una comparación de medias mediante la prueba Tukey HSD (p<0.05).

Resultados y discusiones

El índice de acidez se encuentra representado en la Figura 1, donde se muestra que el aceite donde se frió el pellet tuvo un incremento progresivo de acidez con el tiempo. En cambio, la acidez del aceite que se utilizó para freír papa no mostró diferencias significativas durante el freído. Por otra parte, el índice de acidez en la oleína de palma empleada para freír pellets sí fue significativamente más alto que el índice encontrado en la oleína de fritura de las papas (p<0.05).

 

Figura 1. Comportamiento del índice de acidez con respecto al tiempo y al producto

 

Con respecto al índice de p-anisidina, en ambos productos aumentó progresivamente durante el freído (Figura 2); no obstante, en la papa hubo valores significativamente mayores que en el aceite de fritura de los pellets. El tiempo de freído también es significativo en ambos procesos; para los pellets aumentó de 10.66 hasta 122.03, mientras que para la papa se incrementó de 24.36 a 160.98 (p<0.05).

 

Figura 2. Comportamiento del índice de p-anisidina con respecto al tiempo y al producto.

Conclusiones

La oxidación de la oleína de palma es favorecida con el tiempo de freído al realizar el proceso de fritura en papa. Esto se debe tanto a la temperatura que requiere el proceso como a la presencia de humedad de la materia prima, ya que existe un intercambio agua-aceite entre esta y el medio.

Agradecimientos

Esta investigación fue apoyada por el CONACYT (Programa de estímulos a la Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación, INNOVATEC). Damos las gracias a TOTIS FRITOS, S.A. de C.V. por su apoyo y facilidades prestadas para la realización de este trabajo

Referencias bibliográficas

AOAC (1995) Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists International, 16th ed., vol. II.


Bou, R., Navas, J. A., Tres, A., Codony, R., Guardiola, F. (2012) Quality assessment of frying fats and fried snacks during continuous deep-fat frying at different large-scale producers. Food Control, 27, 254-267.


Normas Mexicanas (2007) Determinación del índice de anisidina. NMX-F-051-SCFI-2007.


Rojas, E. H. U, Narváez, P.C. R. (2011) Método de análisis de calidad del aceite durante el freído por inmersión para pequeñas y medianas empresas. Ingeniería e Investigación, 31(1), 83-92.

[a] Alumnas de la Licenciatura de Química en Alimentos, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo.maryhud_5147@hotmail.com

[b] Profesores investigadores del Área Académica de Química, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo.

[c] Proyecto apoyado por la empresa FRITOS TOTIS, S.A. de C.V., Tizayuca, Hidalgo, México.

[d]Adriana Consulting Services Incorporated. Siloam Springs, AR 72761 USA.