Análisis de Vitaminas en Alimentos: Métodos y Cuantificación

Introducción al Análisis de Vitaminas

ANÁLISIS DE VITAMINAS EN
ALIMENTOSANÁLISIS DE VITAMINAS EN
ALIMENTOS

1. Introducción
2. Toma de muestra para el análisis de vitaminas
3. Procedimientos de extracción de las vitaminas
4. Métodos de cuantificación de vitaminas
5. Ejemplos

Vitaminas: Sustancias y Funciones

1. VITAMINAS
   Sustancias orgánicas
   complejas con
   estructura molecular
   muy diversa
   Cada vitamina ejerce
   una función única e
   insustituible
   La mayoría no son
   sintetizadas por el
   organismo o en
   cantidad insuficiente
   Su aporte externo es
   necesario en pequeñas
   cantidades: micronutriente
   Su dieta deficitaria de forma regular puede
   resultar en enfermedades carenciales:
   Avitaminosis (carencia total) e
   hipovitaminosis (carencia parcial)
   Poseen actividad biológica:

• Metabolismo (orientación y utilización de los nutrientes)
• Diversos procesos fisiológicos del organismo (formación de hormonas,
  células sanguíneas, sustancias químicas del sistema nervioso y material
  genético, etc.)

Interés en el Análisis de Vitaminas

1. INTERÉS EN ANÁLISIS DE VITAMINAS
   INTERÉS NUTRICIONAL Y TECNOLÓGICO:

• Caracterización de las materias primas
• Valoración del poder nutritivo del alimento
• Estimación de pérdidas/destrucción durante procesado
• Control de fraudes
  CONTENIDO EN LOS ALIMENTOS:
• Están presentes tanto en los alimentos de
  origen animal como vegetal

Vitaminas Liposolubles

Vitaminas liposolubles
Vitamina A
retinol, axeroftol
Vitamina A2
dehidrorretinol
Provitaminas A
carotenos (sobre todo ß, a y y carotenos)
Vitamina D2
ergocalciferol
Provitamina D2
ergosterol
Vitamina D3
colecalciferol
Provitamina D3
7-dehidrocolesterol
Vitamina E
tocoferoles y tocotrienoles
Vitamina K1
filoquinonas
Vitamina K2
menaquinonas
Vitamina K3
menadiona

Vitaminas Hidrosolubles

Vitaminas hidrosolubles
Vitamina B1
tiamina, aneurina
Vitamina B2
riboflavina, lactoflavina
Vitamina B3
niacina, ácido/amida nicotínicos
Provitamina B3
tiptófano, trigonelina
Vitamina B5
ácido pantoténico (coenzima A)
Vitamina B6
piridoxina (piridoxol, piridoxal, piridoxamina)
Vitamina B8
biotina
Vitamina B9
ácido fólico, ácido folínico
Vitamina B12
cobalamina, cianocobalamina
Vitamina C
ALCOHOL
Vitamina C2
ácido ascórbico, ácido dehidroascórbico
vitamina P, citrina

Fuentes Alimenticias de Vitaminas

PESCADOS
CEREALES COMPLETOS
HÍGADO HUEVOS
LEGUMBRES
CARNE PESCADO
HÍGADO
CEREALES COMPLETOS
GADO HUEVO
CARNE ?
VERDURAS
FOLIACEAS
GRASOS
HUEVO
ACIDO
BIOTINA
NIACINA
HÍGADO
PESCADOS
HÍGADO
VERDURAS.
HORTALIZAS
LECHE Y
DERIVADOS
PANTOTÉNICO
VIT. A
VIT. B 6
GRASOS
HUEVO
VIT. E
VIT. B 1
LECHE
PESCADOS
CARNES
HIGADO
PESCADOS
HÍGADO
VEGETALES
VIT. K
SIN VITAMINAS
VIT. C
VERDURAS
HUEVO
VERDURAS
HORTALIZAS
FRUTAS, VERDURAS.
CARNES HIGADO
SEMICOMPLETOS
CEREALES COMPLETOS Y
HÍGADO
REFINADOS
CEREALES
AZÚCAR
AC. FÓLICO
CARNES
CEREALES COMPLETOS
VIT. D
VIT. B 2
CEREALES COMPLETOS
ACEITES
LEGUMBRES
VIT. B12
HÍGADO
YEMA DE HUEVO
HÍGADO

Clasificación de Vitaminas

1. CLASIFICACIÓN
   %
   K
   B
   E
   B2
   FORTIFIED
   EAT
   DO
   TOFU
   D
   YOUR
   B3
   Vitamins
   c
   B5
   NUTRITION AND DIET
   B12
   B6
   B9
   B7
   TOFU
   No
   Nomenclatura primitiva: A, Grupo B (B1,
   B2, B3, B5, B6, B8, Bg, B12), C, D, E, K
   Se dividen en dos grupos basados en su
   comportamiento físico (solubilidad):

• Liposolubles
• Hidrosolubles

Vitaminas Liposolubles (A, D, E, K)

VITAMINAS LIPOSOLUBLES (A, D, E, K)
Vitaminas hidrófobas solubles en disolventes polares
Se consumen junto con alimentos que contienen grasa/aceite
^ Se almacenan en el hígado y tejidos grasos (no es necesario
tomarlas diariamente)
1
Tóxicas (hipervitaminosis) si se ingieren en exceso (~10 veces)

Vitaminas Hidrosolubles (Grupo B, C)

VITAMINAS HIDROSOLUBLES (Grupo B, C)
1
Vitaminas hidrófilas solubles en agua
Más sensibles a las operaciones tecnológicas y pueden pasarse al
agua del lavado o de la cocción de los alimentos
1
No se almacenan en el organismo (necesario el aporte regular)
No tóxicas porque se excretan por la orina

Sensibilidad de las Vitaminas

01. SENSIBILIDAD DE VITAMINAS
Las vitaminas pueden ser extremadamente sensibles a diversos
factores ("fragilidad") por lo que se debe tener una especial precaución
durante su análisis

Factores que Afectan la Estabilidad Vitamínica

Vitamina
Oxígeno
Oxidantes
Luz
Calorª
Alcalinidad
Acidez
Vitamina A
++
+
+
Vitamina D
Vitamina E
+++
++
+
+
Vitamina K
++
+
+
Vitamina B1
+
+++
++
Vitamina B2
+++
++
Vitamina B3
Vitamina B5
+++
++
++
Vitamina B6
+
++
+++b
+
Vitamina B8
++
+
Vitamina B9
+
+++
++
++
Vitamina B12
+
+
+
+
+
Vitamina C
+++
+
+
a Vitaminas especialmente termolábiles. Cuando el conjunto de las vitaminas se encuentra en condiciones
desfavorables para su estabilidad, el calor incrementa su fragilidad.
b Únicamente bajo la forma de piridoxal.
El seguimiento del factor vitamínico también permite valorar el efecto de
los tratamientos industriales de los procesos tecnológicos de la
industria alimentaria por su alta repercusión en su actividad

Formas Vitamínicas

1. FORMAS VITAMÍNICAS

• Las vitaminas se pueden encontrar de forma libre o ligada (estructura
  proteica o como coenzima*, mayoritariamente en forma fosforilada ** )
• En muchos casos, el alimento contiene sustancias emparentadas que el
  organismo las convierte en la vitamina (provitamina)
• En otros casos, otras sustancias presentes en el alimento, de estructura
  química muy similar, presentan una alta especificidad para limitar su efecto o
  inactivar la vitamina (antivitamina)
• La eficacia vitamínica real es la suma de la forma activa de la vitamina más la
  cantidad de provitamina transformada metabólicamente menos la cantidad
  inactivada por la antivitamina
  Sustrato
  O
  Coenzima
  -P.
  +
  Grupo
  fosfato
  Apoenzima
  (porción proteica)
  Cofactor
  (porción no proteica)
  Holoenzima
  (toda la enzima)
  *Las coenzimas son moléculas orgánicas (no proteicas) que unidas a una apoenzima (de naturaleza proteica)
  constituyen la holoenzima o forma catalíticamente activa de la enzima
  ** A diferencia de las enzimas, las coenzimas pueden modificarse químicamente

Vitamina A

1. VITAMINA A
   A
   CDR Vitamina A
   900 µg (hombres)
   700 µg (mujeres)
   CH3
   CH3
   CH3
   OH
   CH3
   CH3
   RETINOL
   Higado
   Guindilla
   polvo
   Pimentón
   Nga nori
   deshidratada
   CH3CH3
   CH3
   CH3
   O
   O-C-R
   CH3
   ÉSTER DE RETINOL
   H3C
   Zanahoria
   Albahaca
   Boniato
   CH3
   CH3
   CH3
   H3C
   ·CH3
   CH3
   CH3
   CH3
   CH3
   1000 µg
   9307 Hg
   667 Hg
   BETA-CAROTENO

• En los alimentos de origen animal se encuentra principalmente en forma de
  retinol (alcohol) o palmitato de retinol (ester) y secundariamente como
  retinal (aldehído) o ácido retinoico (ácido), mientras que en los vegetales se
  encuentra como carotenos, sustancias carotenoides sin oxígeno, como el ß-
  caroteno, que son provitaminas que se transforman en el intestino
  · La vitamina A es facilmente oxidable, lo que requiere el uso de
  antioxidantes (BHT, AA), y sensible a la luz (fotosensible) y ácidos
  · Constituye una importante barrera frente a los radicales libres y una función
  antixeroftálmica (mejora la vista y mantenimiento de la piel)
• Su deficiencia origina ceguera (nocturna o permanente) y sequedad en la piel
  ALIMENTOS RICOS EN VĪT A (RETINOL)
  En 100g :
  17595 µg
  6042 Hg
  2485 µg
  Anguilalangula
  grelos/ nabizas

Vitamina D

1. VITAMINA D
   D
   CDR Vitamina D
   5 µg
   HO"
   HO"
   ALIMENTOS CON VITAMINA D
   Vitamina D por cada 100 gramos
   ACEITE DE HIGADO
   DE BACALAO
   5 mcg
   ACEITE DE SALMÓN
   100 mcg
   HÍGADO DE TERNERA
   1,1 mcg
   HÍGADO DE CERDO
   2.2 mcg
   SALMÓN
   5 mcg
   SARDINAS
   40 mcg
   CABALLA
   4 mcg
   ARENQUE
   23,5 mcg
   ATÚN
   7.2 mcg
   OSTRAS
   8 mcg
   GAMBAS
   18 mcg
   LANGOSTINOS
   18 mcg
   ANCHOAS
   11,8 mcg
   LECHE ENTERA
   2,45 mcg
   YOGUR
   0,04
   mcg
   QUESO
   0,32 mcg
   MANTEQUILLA
   1,53 mcg
   HUEVO
   1,3 mcg
   CHAMPIÑONES
   0,2 mcg
   SARDINAS
   8 mcg

• Tanto los alimentos de origen animal como vegetal son ricos en calciferoles
  (vitamina D), esteroles entre los que se encuentran el ergoesterol (provitamina
  D2) y ergocalciferol (vitamina D2), que son propios del reino vegetal, mientras
  que el 7-dehidrocolesterol (provitamina D3) y colecalciferol (vitamina D3),
  como sus derivados hidroxilados, están presentes en animales
  · También se puede sintetizar en la piel a partir de la radiación ultravioleta de la
  luz solar (15 min)
  · Su función principal está relacionada con la mineralización de los huesos ya que
  participa en la absorción del calcio y fósforo
  · Su bajo aporte se relaciona con el raquitismo, la descalcificación de los huesos
  y caries
  UH
  H
  Colecalciferol
  (vitamina D3)
  Ergocalciferol
  (vitamina D2)

Vitamina E

1. VITAMINA E
   E
   CDR Vitamina E
   15 mg (hombres)
   12 mg (mujeres)
   CH3
   CH3
   CH
   CH3
   CH3
   HO
   CH3
   HO.
   5
   6
   CH3
   H.C
   O
   8
   CH3
   CH
   CH
   CH3
   HO
   CH3
   ß- Tocoferol
   CH
   CH3
   CH3
   CH
   CH3
   HO
   CH3
   HỌC
   CH
   CH3
   CH3
   CH3
   HO
   CH3
   CH3
   CH
   CH3
   ALIMENTOS RICOS EN VIT. E
   En 100g :
   Aceite germen
   de trigo
   Aceite de
   girasol
   Pipas de
   girasol
   Avellana y
   almendra
   149 mg
   49 mg
   37'8 mg
   21 mg
   Aceite de
   fino/soja
   Aceite de
   maiz y canola
   Aceite de
   oliva
   Piñones
   175/16'3 mg
   15 mg
   12 mg
   8 mg

• Sus componentes mayoritarios son cuatro derivados del tocol: a-, B-, y-, 6-
  tocoferol, donde a-tocoferol presenta una concentración y actividad
  vitamínica muy superior al resto
  . También existen tres derivados más insaturados: a-, B-, y-tocotrienoles,
  en concentraciones inferiores
  · Es un potente antioxidante, principalmente en la oxidación de grasas
  (conservante natural), muy sensible al oxígeno y sustancias oxidantes
  · Su deficiencia puede provocar anemia, siendo una de las vitaminas
  liposolubles menos tóxicas
  8- Tocoferol
  CH
  CH
  Tocol
  a- Tocoferol
  CH
  Y- Tocoferol
  CH

Vitamina K

1. VITAMINA K
   K
   Naftoquinona
   H3C.
   DH
   CHa
   CH
   CH3
   CH
   Fitol
   Filoquinona o vitamina K1
   CH,
   0
   CH3
   CH,
   CH
   CDR Vitamina K
   120 µg (hombres)
   90 µg (mujeres)
   H3
   Menaquinona o vitamina K2
   Vitamina K (mcg por 100g)
   Perejil
   1640 mcg
   Espinacas
   483 mcg
   Lechuga
   126 mcg
   Piñones
   53,9 mcg
   Kiwi
   40 mcg
   Guisantes
   24,8 mcg
   Moras
   19,8 mcg
   Uvas
   14,6 mcg
   Avellanas
   14,2 mcg
   Grosellas
   11 mcg
   Pera
   5,2 mcg
   Queso
   suizo
   2,5 mcg

• Este factor está integrado por dos derivados caracterizados por un anillo de
  naftaquinona y una cadena derivada del fitol, saturada en la vitamina K1
  (filoquinonas) e insaturada en la vitamina K2 (menaquinonas), más la
  vitamina K3 (menadiona) que realmente es un precursor de la K2
  · Muy abundante en los alimentos de hoja verde (vitamina K1) y sintetizada por
  las bacterias de la flora intestinal (vitamina K2) por lo que su carencia en el
  organismo es anómala, siendo sensible a la oxidación
  · Destaca su participación en la síntesis de la protrombina y otros factores de la
  coagulación sanguínea, por lo que recibe el nombre de "vitamina
  antihemorrágica"
  · Carencia asociada a la ingesta prolongada de antibióticos, produce hemorragias
  y problemas de inhibición de la coagulación de la sangre