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Autores y afiliaciónAntecedentes: un aceite complejo que requiere un control de calidad precisoUn control analítico eficaz para comprender la oxidación y la hidrólisisUn enfoque analítico rápido para la determinación de peróxidos y acidezResultados: identificación de las condiciones óptimas de blanqueoCuadro recapitulativo de los resultados analíticosConclusiones: el papel de CDR FoodLab® en el apoyo a la optimización del refinadoReferencias...
Autores y afiliación
Este estudio fue realizado por Md Sanaul Huda, Preston Wilson, Niloy Chandra Sarker y Ewumbua Monono, Departamento de Ingeniería Agrícola y de Biosistemas, Universidad Estatal de Dakota del Norte, Fargo, ND, EE.UU.
Antecedentes: un aceite complejo que requiere un cuidadoso control de calidad
El aceite de maíz de destilería (DCO), un subproducto de la producción de bioetanol, contiene grandes cantidades de carotenoides y tiene un intenso color rojo-amarillo. Su proceso de refinado requiere un cuidadoso control de la eliminación de pigmentos, preservando al mismo tiempo compuestos de gran valor nutricional como el β-caroteno. El blanqueado es un paso fundamental en este proceso, pero aún no se había definido la combinación óptima de cantidad de arcilla blanqueadora, temperatura y tiempo de tratamiento. Para colmar esta laguna de conocimiento, el equipo de investigación llevó a cabo un estudio de optimización sistemática utilizando la Metodología de Respuesta Superficial (RSM), evaluando 15 condiciones de blanqueo diferentes.
Un control analítico eficaz para comprender la oxidación y la hidrólisis
Dos parámetros de calidad fueron esenciales para evaluar el efecto de la decoloración:
- El índice de peróxido, indicador de la formación de productos de oxidación primaria.
- La acidez, que refleja el alcance de las reacciones hidrolíticas.
Dado que había que controlar numerosas pruebas experimentales de forma rápida y coherente, los investigadores necesitaban una solución analítica que garantizara
- una elevada reproducibilidad,
- una preparación mínima de las muestras,
- rapidez de análisis compatible con un diseño experimental iterativo.
Un enfoque analítico rápido para la determinación de peróxidos y acidez
En el estudio se utilizó CDR FoodLab® para cuantificar los peróxidos y la acidez durante todas las pruebas de decoloración. Las principales ventajas metodológicas destacadas incluyen
- Cubetas desechables precargadas, que eliminan la manipulación manual de reactivos.
- Volúmenes de muestra extremadamente pequeños (2,5-5 μL).
- Adición directa de aceite en la cubeta, sin titulación ni preparación de disolventes.
- Determinaciones enzimático-fotométricas rápidas, ideales para mediciones repetidas.
Los valores de PV y acidez obtenidos con el sistema CDR FoodLab® fueron esenciales para evaluar la estabilidad oxidativa y verificar los parámetros óptimos del proceso.
Resultados: identificación de las condiciones óptimas de blanqueo
El modelo RSM identificó una condición óptima de blanqueo que equilibra la reducción del color, la conservación del β-caroteno y la estabilidad oxidativa:
- 1,2% de arcilla blanqueadora
- 23,2 minutos
- 99,1 °C
En estas condiciones:
- Los valores de peróxidos se mantuvieron dentro del rango típico de los aceites comestibles refinados (5-10 meq O₂/kg).
- Los niveles de acidez permanecieron estables tras la neutralización.
- Los componentes de color rojo y amarillo se redujeron significativamente, al tiempo que se limitó la pérdida de β-caroteno.
En las muestras optimizadas, los valores de PV medidos con CDR FoodLab® oscilaron entre 1,7 y 9,4 meq O₂/kg, lo que confirma una estabilidad oxidativa aceptable.
Cuadro recapitulativo de los resultados analíticos
| Parámetro | Método analítico | Rango observado | Interpretación |
|---|---|---|---|
| Índice de peróxido (PV) | Cubetas fotométricas CDR FoodLab® | 1,7 - 9,4 meq O₂/kg | Confirma el control efectivo de la oxidación primaria durante la decoloración |
| Acidez (FFA) | Cubetas fotométricas CDR FoodLab® | 1,6 - 1,7 % (después de la neutralización) | Indica un impacto hidrolítico mínimo durante la decoloración |
| Reducción del β-caroteno | Espectrofotometría | 0,2 - 36 % | La optimización tiene por objeto preservar el valor nutritivo |
| Reducción del color rojo | Colorimetría Lovibond | 27 - 88 % | Fuerte dependencia de la cantidad de arcilla y del tiempo de tratamiento |
| Reducción del color amarillo | Colorimetría Lovibond | 0 - 83 % | Eliminación complementaria de pigmentos amarillos |
Conclusiones: el papel de CDR FoodLab® en el apoyo a la optimización del refinado
En este estudio realizado por Huda, Wilson, Sarker y Monono, las determinaciones obtenidas con CDR FoodLab® permitieron realizar análisis rápidos y coherentes de PV y acidez, contribuyendo al seguimiento de los cambios oxidativos e hidrolíticos durante las pruebas de decoloración. Estos parámetros eran esenciales para
- validar la eficacia de la decoloración,
- evaluar los efectos oxidativos,
- controlar la variabilidad del proceso en las 15 condiciones experimentales.
Este caso muestra cómo las herramientas analíticas prácticas pueden apoyar la optimización basada en datos en el refinado de aceites comestibles y ofrecer indicaciones útiles para la caracterización de aceites no convencionales con alto potencial nutricional.
Referencias
Optimizing Bleaching Process Parameters of Distillers Corn Oil for edible applications using a response surface methodology
Author links open overlay panel: Md Sanaul Huda, Preston Wilson, Niloy Chandra Sarker, Ewumbua Monono Department of Agricultural and Biosystems Engineering, North Dakota State University, Fargo, ND, USA Scince Direct - www.sciencedirect.com - Received 8 August 2024, Revised 31 October 2024, Accepted 2 November 2024, Available online 3 November 2024, Version of Record 9 November 2024.
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