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Resumen

El presente trabajo práctico tiene como finalidad la determinación de dos conservantes muy utilizados en la industria alimenticia, nos referimos al ácido sórbico y ácido benzoico en muestras de mermeladas Wasil.

Pesamos una cierta cantidad de muestra la trasvasijamos a un matraz para homogeneizarla, luego adicionamos un poco de agua y se calienta a 60ºC durante 30 minutos, enfriamos la preparación y se sonica (ultrasonido, que sirve para extender la muestra) por 10 minutos, se vuelve a enfriar y se agregan los dos reactivos de Carrez, se agita y se enraza a 100 ml con agua destilada, nuevamente agitamos, dejamos en reposo para que decante y posteriormente filtramos la cantidad suficiente para realizar las mediciones.

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Introducción

La principal causa de deterioro de los alimentos es el ataque por diferentes tipos de microorganismos (bacterias, levaduras y mohos). El problema del deterioro microbiano de los alimentos tiene implicaciones económicas evidentes, tanto para los fabricantes (deterioro de materias primas y productos elaborados antes de su comercialización, pérdida de la imagen de marca, etc.) como para distribuidores y consumidores (deterioro de productos después de su adquisición y antes de su consumo). Se calcula que más del 20% de todos los alimentos producidos en el mundo se pierden por acción de los microorganismos. Por otra parte, los alimentos alterados pueden resultar muy perjudiciales para la salud del consumidor. La toxina botulínica, producida por una bacteria, Clostridium botulinum, en las conservas mal esterilizadas, embutidos y en otros productos, es una de las substancias más venenosas que se conocen (miles de veces más tóxica que el cianuro). Las aflatoxinas, substancias producidas por el crecimiento de ciertos mohos, son potentes agentes cancerígenos. Existen pues razones poderosas para evitar la alteración de los alimentos. A los métodos físicos, como el calentamiento, deshidratación, irradiación o congelación, pueden asociarse métodos químicos que causen la muerte de los microrganismos o que al menos eviten su crecimiento. En muchos alimentos existen de forma natural substancias con actividad antimicrobiana. Muchas frutas contienen diferentes ácidos orgánicos, como el ácido benzoico o el ácido cítrico. La relativa estabilidad de los yogures comparados con la leche se debe al ácido láctico producido durante su fermentación. Los ajos, cebollas y muchas especias contienen potentes agentes antimicrobianos, o precursores que se transforman en ellos al triturarlos.

Los organismos oficiales correspondientes, a la hora de autorizar el uso de determinado aditivo tienen en cuenta que éste sea un auxiliar del procesado correcto de los alimentos y no un agente para enmascarar unas condiciones de manipulación sanitaria o tecnológicamente deficientes, ni un sistema para defraudar al consumidor engañándolo respecto a la frescura real de un alimento.

Las condiciones de uso de los conservantes están reglamentadas estrictamente en todos los países del mundo. Usualmente existen límites a la cantidad que se puede añadir de un conservante y a la de conservantes totales. Los conservantes alimentarios con las concentraciones autorizadas, no matan en general a los microorganismos, sino que solamente evitan su proliferación. Por lo tanto, solo son útiles con materias primas de buena calidad.

E-200 Acido sórbicoE-201 Sorbato sódicoE-202 Sorbato potásicoE-203 Sorbato cálcilo

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El ácido sórbico es un ácido graso insaturado, presente de forma natural en algunos vegetales, pero fabricado para su uso como aditivo alimentario por síntesis química. Tienen las ventajas tecnológicas de ser activos en medios poco ácidos y de carecer prácticamente de sabor. Su principal inconveniente es que son comparativamente caros y que se pierden en parte cuando el producto se somete a ebullición. Son especialmente eficaces contra mohos y levaduras, y menos contra las bacterias.

Los sorbatos se utilizan en bebidas refrescantes, en repostería, pastelería y galletas, en derivados cárnicos, quesos, aceitunas en conserva, en postres lácteos con frutas, en mantequilla, margarina, mermeladas y en otros productos. En la industria de fabricación de vino encuentra aplicación como inhibidor de la fermentación secundaria permitiendo reducir los niveles de sulfitos. Cada vez se usan más en los alimentos los sorbatos en lugar de otros conservantes más tóxicos como el ácido benzoico.

Los sorbatos son muy poxo tóxicos, menos incluso que la sal común o el ácido acético (el componente activo del vinagre). Por esta razón su uso está autorizado en todo el mundo. Metabólicamente se comporta en el organismo como los demás ácidos grasos, es decir, se absorbe y se utiliza como una fuente de energía.

El ácido benzoico es uno de los conservantes más empleados en todo el mundo. Aunque el producto utilizado en la industria se obtiene por síntesis química, el ácido benzoico se encuentra presente en forma natural en algunos vegetales, como la canela o las ciruelas por ejemplo.

El ácido benzoico es especialmente eficaz en alimentos ácidos, y es un conservante barato, útil contra levaduras, bacterias (menos) y mohos. Sus principales inconvenientes son el que tiene un cierto sabor astringente poco agradable y su toxicidad, que aunque relativamente baja, es mayor que la de otros conservantes. En España se utiliza como conservante en bebidas refrescantes, zumos para uso industrial, algunos productos lácteos, en repostería y galletas, en algunas conservas vegetales, como el tomate o el pimiento envasados en grandes recipientes para uso de colectividades, mermeladas, crustáceos frescos o congelados, margarinas, salsas y otros productos.

La OMS considera como aceptable una ingestión de hasta 5 mg por Kg de peso corporal al día. Con la actual legislación española esté límite se puede superar, especialmente en el caso de los niños. Otras legislaciones europeas son más restrictivas. En Francia solo se autoriza su uso en derivados de pescado, mientras que en Italia y Portugal está prohibido su uso en refrescos. La tendencia actual es no obstante a utilizarlo cada vez menos substituyéndolo por otros conservantes de sabor neutro y menos tóxico, como los sorbatos. El ácido benzoico no tiene efectos acumulativos, ni es mutagénico o carcinógeno.

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Para determinar la presencia de los conservantes mencionados previamente utilizaremos la técnica de Cromatografía líquida de alta eficacia o High performance liquid chromatography (HPLC) es un tipo de cromatografía en columna utilizada frecuentemente en bioquímica y química analítica.

El HPLC es una técnica utilizada para separar los componentes de una mezcla basándose en diferentes tipos de interacciones químicas entre las sustancias analizadas y la columna cromatográfica, la muestra que se analizará en el presente práctico es mermelada Wasil de ciruela, de la cual determinaremos la presencia de estos componentes.

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Objetivos

Determinación de dos compuestos que se utilizan como conservantes, ácido sórbico y ácido benzoico mediante la técnica HPLC.

Comparar los resultados obtenidos en la sesión práctica con las concentraciones estipuladas en el reglamento sanitario.

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Materiales

Detector HPLC. Matraz aforado de 100ml. Baño de agua a 60ºC/30min. Pesa analítica. Pipetas graduadas 10ml y 1ml. Papel Filtro whatman. Baso precipitado. 2 muestras de mermeladas Wasil de 250g (ciruela y Tuti Fruti).

Reactivos

El reactivo Carrez I se prepara disolviendo 24 g de acetato de zinc

Zn(CH3COO)2*2H20 y 3 g de ácido acético glacial en 50 ml de agua (calidad

HPLC) y enrasado a 100 ml con agua (calidad HPLC).

El reactivo Carrez II se prepara disolviendo 10.6 g ferrocianuro potásico

Fe(CN)6K4*3H20 en 50 ml de agua (calidad HPLC) y enrasado a 100 ml con

agua (calidad HPLC).

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Método

Preparación de las muestras:

Pesar 2.52 g de muestra homogeneizada, se traslada a un matraz aforado de 50 ml, se adicionan 10 ml de agua y se calienta a 60ºC /30 min. Luego se enfría y se sonica por 10 minutos, se enfría nuevamente y se agregan 5 ml de Carrez 1 y 5 ml de Carrez 2, se agita y se enraza a 100 ml con agua, se deja decantar, y se filtra la cantidad suficiente para realizar las determinaciones por HPLC.

Determinación:

Condiciones de detección HPLC.

Columna LiChrospher 100 RP-18 Columna largo 119.00 mmDiametro Interno 4.00 mm

Tamaño de muestra 20 ul

Flujo 1 ml/min

Fase movil 10% Metanol ; 90% 0.01 M KOH / HAc buffer pH 5.00

Detección 235 nm

Tiempo de retención

Tiempo de Retención (min)

Ácido benzoico 2.97

Ácido sórbico 4.47

Curva de calibración

Concentraciones [mg/l ]

Ácido benzoico 0.1; 0.5; 1.0; 5.0; 10.0; 20.0

Ácido sórbico 0.1; 0.5; 1.0; 5.0; 10.0; 20.0

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Los datos obtenidos para las muestras de mermelada fueron los siguientes:

MUESTRA 1:

Concentración tiempoAcido Benzoico

0.1 11,18 408,9660.5 11,183 707,0881 11,213 550,2555 10,967 708,1385 11,177 749,736

10 11,227 583,12820 11,187 540,076

MUESTRA 2:

Concentración tiempo Ácido Sorbico0.1 5,373 43,7970.5 4,867 446,6731 5,037 1008,9035 4,673 488,1665 4,487 904,43210 5,4 63,16520 5,397 56,759

Los datos obtenidos en la curva de calibración para el ácido benzoico son los siguientes:

Acido Benzoico:

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Gráfico 1:

Utilizando regresión lineal para la muestra de Ácido Benzoico:

Y= a + bx

Y = -0.93144 + 10.5474X

r^2 = 0.993522172

Reemplazando Area en Y

Y = -0.93144 + 10.5474X

Area = Y a bX

408,966 0,931 10,547707,088 0,931 10,547

Concentración (mg/l) área(mV.s)0,1 2,4160,5 6,5401 10,2675 54,5815 54,84110 85,74220 217,866

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550,255 0,931 10,547708,138 0,931 10,547749,736 0,931 10,547583,128 0,931 10,547540,076 0,931 10,547

Los Valores obtenidos despejando X son:

X= 38,86388926 mg/lX= 67,12993647 mg/lX= 52,26002086 mg/lX= 67,22949085 mg/lX= 71,17355077 mg/lX= 55,37683133 mg/lX= 51,2949123 mg/l

Sumando los valores de la presente tabla obtendremos la concentración final de ácido benzoico presente en las muestras de mermeladas.

Xfinal = 403.3286318 mg/l

Para expresar el resultado en mg/g reemplazamos los valores en la siguiente fórmula:

X * Vol (l) = 403.3286318 mg/l * 0.05 l = 7202.3 mg

g 0.0028 g g

Ácido Sórbico:

Concentración (mg/l) área(mV.s)0,1 25,4631 4,7085 47,44710 229,50820 473,347

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Gráfico 2:

Usando regresión lineal para la muestra de Ácido Sórbico:

Y= a + bx

Y = -17.2578 + 24.0100X

r^2 = 0.984529031

Reemplazando Area en Y

Y = -17.2578 + 24.0100X

Area = Y a bX

43,797 17,258 24,010446,673 17,258 24,010

1008,903 17,258 24,010488,166 17,258 24,010

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904,432 17,258 24,01063,165 17,258 24,01056,759 17,258 24,010

Los Valores obtenidos despejando X son:

X= 2,542890462 mg/lX= 19,322399 mg/lX= 42,73889213 mg/lX= 21,05055394 mg/lX= 38,38774677 mg/lX= 3,349554352 mg/lX= 3,082748855 mg/l

Xfinal = 130.4747855 mg/l

Para expresar el resultado en mg/g reemplazamos los valores en la siguiente fórmula:

X * Vol (l) = 130.4747855 mg/l * 0.05 l = 2174.6 mg

g 0.003 g g

Discusión Y Resultados

Según el Reglamento Sanitario de los alimentos, Artículo 154,- Se permite utilizar como preservantes químicos sólo los que se indican en este artículo y en concentraciones no mayores, en productos terminando, que las que se señalan en forma específica para cada aditivo:

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La concentración de ácido Benzoico es 7202.3 mg/g y la de ácido Sórbico 2174.6 mg/g. Comparando nuestros resultados con los datos que indica el reglamento sanitario de los alimentos las muestras analizadas sobrepasan las concentraciones permitidas de ácido sórbico y benzoico, esto se puede deber a un desempeño deficiente en nuestra actividad práctica, ya que el resultado del primer ácido supera con creces a la cantidad permitida.

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Conclusión

Ácido sórbico y ácido benzoico son conservantes que impiden el crecimiento de la mayoría de los microorganismos que atacan a los alimentos causando su deterioro. El sórbico inhibe el crecimiento de mohos y levaduras y el benzoico se emplea como antibacteriano y antifúngico. La presencia de ambos es habitual en

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salsas, quesos,mermeladas, bebidas, embutidos y derivados del huevo, y su uso se permite en salsas emulsionadas con una proporción de grasa superior al 60%, en cantidades de hasta 1.000 ppm si utiliza sólo sórbico, de hasta 500 ppm si contiene sólo benzoico y de hasta 1.000 ppm si se combinan ambos.

Para las salsas con menos del 60% de grasa, los máximos son de 2.000 ppm si emplea sólo sórbico, de 1.000 ppm si tiene sólo benzoico y de 2.000 ppm si usa los dos aditivos a la vez. En las salsas no emulsionadas y en la mostaza se permiten hasta 1.000 ppm para la suma de benzoico y sórbico.

Según el RSA nuestras muestras de mermeladas no se encuentran dentro del límite permitido, ya que se supera 1000 ppm de Ácido Benzoico y 2000 ppm en Ácido Sórbico, por lo cual estas mermeladas no cumplirían con lo establecido en el Reglamento Sanitario de los Alimentos.

Bibliografía

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http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:DGqE2uGgrj0J:www.calidadenturismo.cl/media/users/3/185484/files/19014/Ds977.pdf+reglamento+sanitario+de+los+alimentos&hl=es&gl=cl&pid=bl&srcid=ADGEESi_Yrb48_HCMbGmTuAyUboaTA4lFoFa_fuzwnuxpHiRH-TfX7ktdei2tnmKw23qoSXd1ATiZsSznyLB6Zoy5QjlTFYkCxo4RhrTRhiiKZX0yYImuvETqiMSPEhsa5dqLWlChFdg&sig=AHIEtbRdKc2M4ZuL4irZgNTHrtdi_adlHw

http://milksci.unizar.es/adit/conser.html

http://revista.consumer.es/web/es/20060301/actualidad/analisis1/70240_2.php

Guía de Laboratorio, Análisis de Alimentos II, ITCL 244