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

• ObiettivoScopo 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)

Esperimentodeterminazione 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 olio3.Riempire la buretta con una soluzione di KOH 0,1M.4.Aggiungere alcune gocce di fenoftaleina alla miscela

alcol/etere5.Titolare fino a viraggio da incolore a fucsia6.Riazzerare la buretta7.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% = VKOH x MKOHx 28,2 mLa massa equivalente dell’acido oleico è 282g/eq• Numero di acidità== VKOH x MKOHx 56,1 m

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 disaponificazione

• 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

• dove V 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 è il fattore di normalità della soluzione di acido cloridrico;

• Dove Mbase è la massa molecolare della base utilizzata per la saponificazione (56 per KOH e 40 per NaOH);

• dovemag 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 occorrenteSpettrofotometro Porta campioni di quarzoCampioni di olio di oliva vergine e di olio di sansa di oliva.Due matracci da 25mlIsoottanoBilancia 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 232-262-268-274.

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.