Evolución de la calidad de aceites de fritura utilizando Fourier Transform Near Infrared Spectroscopy

Abstract

Durante el proceso de fritura, todos los aceites, sin importar la fuente de procedencia, presentan cambios nutricionales y cualitativos, incluso llegando a generar elementos tóxicos. Se han desarrollado un gran número de procedimientos analíticos para evaluar los cambios producidos en el aceite de fritura con el fin de determinar cuándo éste debe ser desechado, pero dichos métodos oficiales propuestos por organismos nacionales e internacionales precisan de equipamiento analítico sofisticado, mucho tiempo y personal altamente cualificado. De ahí, la necesidad de desarrollar métodos de análisis automatizados que reemplacen a dichos métodos tradicionales. La tecnología de Espectroscopía de Reflectancia en el Infrarrojo Cercano (tecnología NIRS), es una candidata idónea para la determinación, rápida y de bajo coste, de la calidad del aceite de fritura. En esta Tesis Fin de Máster, se ha evaluado la capacidad de un instrumento FTNIRS MPA Bruker (4500 a 12000 cm-1; 833.33 nm a 2222.22 nm) para la predicción cuantitativa delos parámetros acidez (AV), p-anisidina (pAV), compuestos polares totales (TPM), índice de peróxidos (PV)y estabilidad oxidativa (OSI). Se han analizado 562 muestras de aceites de fritura de hasta 14 tipos de aceite distintos, algunos de ellos con aditivos, procedentes de un ensayo de aceites de fritura realizado por el Departamento de I+D, de la empresa DEOLEO S.A. Las calibraciones obtenidas explican el 96%, 95%, 99%, 92% y 91% de las variaciones existentes en AV, pAV, TPM, PV y OSI, existentes en la colección en estudio. La similitud entre los valores del error del método de referencia (RMSEL= 0.01%; 5.86 meqO2/kg; 0.26%; 0.93 meqO2/kg y 0.10 h para AV, pAV, TPM, PV y OSI, respectivamente) y el error de predicción (RMSEP=0.02; 8.17; 0.53; 2.07 y 0.62). Los resultados obtenidos muestran que la espectroscopía NIR puede reemplazar a los métodos tradicionales, en estudios de degradación termo-oxidativa en aceites de fritura.

During the frying process, all oils, regardless of their source, have nutritional and quality changes, even going to generate toxic elements. A large number of analytical methods have been to evaluated changes in the frying oil in order to determine when it should be discarded. However, these official methods proposed by national and international organizations require sophisticated analytical equipment, long analysis time and highlyqualified staff. Hence, the need to develop automated analysis methods to replace such traditional methods. Near Infarred Reflectance Spectroscopy (NIRS tecnology) is an ideal candidate for the rapid and affordable determination of the quality of frying oil. In this Master thesis, it has been evaluated the ability of a FT-NIRS MPA Bruker instrument (4500-12000 cm-1; 833.33-2222.22 nm) for the quantitative prediction of parameters such as acid value (AV), p-anisidine value (pAV), total polar compounds (TPM), peroxide value (PV) and oxidative stability (OSI). A total of 562 samples -of frying oil up to 14 different types of oil, some with additives from a frying oils test conducted by the Department of R&D, the company DEOLEO S.A- were used. The calibrations obtained account for 96%, 95%, 99%, 92% y 91% in the variations of AV, pAV, TPM, PV and OSI existing in the collection under study. The similarity between the error values of the reference method (RMSEL=0.01%; 5.86 meqO2/kg; 0.26%; 0.93 meqO2/kg and 0.10 hours for AV, pAV, TPM; PV and OSI, respectiveley) and the prediction error (RMSEP=0.02; 8.17; 0.53; 2.07 and 0.62). The results show that NIR spectroscopy can replace the traditional methods in studies of thermo-oxidative degradation in frying oils.