Determinazione della composizione lipidica negli alimenti, E-campus Università

Determinazione della Composizione Lipidica

Nella lezione precedente sono stati discussi metodi analitici per misurare la concentrazione totale di lipidi negli alimenti, senza alcuna preoccupazione sul tipo di lipidi presenti. I questa lezione vedremo come sono quantificati si vari componenti che costituiscono i lipidi negli alimenti, mediante le tecniche cromatografiche accennate nelle lezioni precedenti.

I lipidi sono un gruppo estremamente vario di composti composti. Tutti i triacilgliceroli sono esteri del glicerolo e tre molecole di acidi grassi, tuttavia, gli acidi grassi possono avere diverse lunghezze di catena, ramificazioni, insaturazione e posizioni sulla molecola di glicerolo. Quindi anche un lipide che consiste solo di triacilgliceroli può contenere un numero enorme di diverse specie chimiche.

Alcuni dei motivi più importanti per determinare il tipo di lipidi presenti negli alimenti sono elencati di seguito:

1. Legale. Le normative governative spesso richiedono che le quantità di lipidi saturi, insaturi e polinsaturi, nonché la quantità di colesterolo, siano specificate sulle etichette degli alimenti.
2. Qualità. Le caratteristiche fisiche desiderabili degli alimenti, come aspetto, sapore, gusto e consistenza, dipendono dal tipo di lipidi presenti.
3. Ossidazione dei lipidi Gli alimenti che contengono alte concentrazioni di lipidi insaturi sono particolarmente sensibili all'ossidazione lipidica, che può 1 C 2007 - 2016 Università degli Studi eCampus - Via Isimbardi 10 - 22060 Novedrate (Co)- C.F. 9002752130 - Tel: 031.79421 - Fax: 031.7942501 - Mail: info@uniecampus.ite CAMPUS UNIVERSITÀ Psicologia portare alla formazione indesiderati, nonché a composti potenzialmente tossici come gli ossidi di colesterolo.
4. Adulterazione. L'adulterazione di grassi e oli può essere rilevata misurando il tipo di lipidi presenti e confrontandoli con il profilo previsto per un campione non adulterato.
5. Trasformazione dei prodotti alimentari. La produzione di molti alimenti si basa sulla conoscenza del tipo di lipidi presenti al fine di adattare le condizioni di lavorazione ai loro valori ottimali, ad esempio temperature, portate ecc.

Separazione e Analisi Mediante Cromatografia

La cromatografia è una delle procedure analitiche più potenti per separare e analizzare le proprietà dei lipidi, specialmente se combinate con tecniche che possono essere utilizzate per identificare la struttura chimica dei picchi, ad esempio, spettrometria di massa.

La cromatografia può essere utilizzata per determinare il profilo completo delle molecole presenti nell'estratto lipidico.

Questa informazione può essere utilizzata per: calcolare la quantità di grassi e grassi insaturi saturi, insaturi e polinsaturi; il grado di ossidazione dei lipidi; l'entità del danno da calore o radiazioni; rilevare l'adulterazione; determinare la presenza di antiossidanti.

2 C 2007 - 2016 Università degli Studi eCampus - Via Isimbardi 10 - 22060 Novedrate (Co)- C.F. 9002752130 - Tel: 031.79421 - Fax: 031.7942501 - Mail: info@uniecampus.ite CAMPUS UNIVERSITÀ Psicologia Sono disponibili varie forme di cromatografia per analizzare i lipidi negli alimenti, ad esempio la cromatografia su strato sottile (TLC), la gascromatografia (GC) e la cromatografia liquida ad alta prestazioni(HPLC).

Frazioni Lipidiche Mediante TLC

La TLC viene utilizzata principalmente per separare e determinare la concentrazione di diversi tipi di gruppi lipidici negli alimenti, ad esempio triacilgliceroli , diacilgliceroli , monoacilgliceroli , colesterolo, ossidi di colesterolo e fosfolipidi. Una piastra TLC viene rivestita con un materiale assorbente adatto e posta in un solvente appropriato. Una piccola quantità del campione lipidico da analizzare viene individuata sulla piastra TLC. Con il tempo il solvente si solleva dalla piastra a causa delle forze capillari e separa diverse frazioni lipidiche in base alla loro affinità per il materiale assorbente. Alla fine della separazione il piatto viene spruzzato con una tintura in modo da rendere visibili le macchie. Confrontando la distanza che le macchie con gli standard di composizione nota è possibile identificare i lipidi presenti.

I punti (gli spot) possono essere recuperati ed analizzati ulteriormente utilizzando tecniche come GC, NMR o spettrometria di massa. Questa procedura è poco costosa e consente un'analisi rapida dei lipidi negli alimenti grassi.

Esteri Metilici di Acidi Grassi di GC

I triacilgliceroli intatti e gli acidi grassi liberi non sono molto volatili e pertanto sono difficili da analizzare usando GC (che richiede che i lipidi siano capaci di 3 C 2007 - 2016 Università degli Studi eCampus - Via Isimbardi 10 - 22060 Novedrate (Co) - C.F. 9002752130 - Tel: 031.79421 - Fax: 031.7942501 - Mail: info@uniecampus.ite CAMPUS UNIVERSITÀ Psicologia essere volatilizzati nello strumento). Per questo motivo i lipidi sono solitamente derivatizzati prima dell'analisi per aumentare la loro volatilità. I triacilgliceroli vengono prima saponificati che li suddivide in glicerolo e acidi grassi liberi, e vengono poi metilati .

La saponificazione riduce il peso molecolare e la metilazione riduce la polarità, entrambe le quali aumentano la volatilità dei lipidi. La concentrazione di diversi esteri metilici di acido grasso volatile ( FAME ) presenti nel campione viene quindi analizzata mediante GC.

I FAMES sono sciolti in un solvente organico adatto che viene poi iniettato in una camera di iniezione GC. Il campione viene riscaldato nella camera di iniezione per volatilizzare il FAMES e quindi portato nella colonna di separazione mediante un gas di trasporto riscaldato. Mentre i FAMES passano attraverso la colonna, vengono separati in un numero di picchi basati su differenze nei loro pesi molecolari e polarità, che vengono quantificati usando un rilevatore adatto generalmente FID. La determinazione del profilo totale degli acidi grassi consente di calcolare il tipo e la concentrazione degli acidi grassi presenti nel campione lipidico originale.

L'importanza di questa determinazione analitica dei grassi è dovuta al fatto che da una sola procedura analitica viene ricavata una notevole quantità di parametri; inoltre questi parametri sono specifici, cioè corrispondono alla percentuale di singoli componenti chimici presenti in una matrice lipidica come 4 C 2007 - 2016 Università degli Studi eCampus - Via Isimbardi 10 - 22060 Novedrate (Co)- C.F. 9002752130 - Tel: 031.79421 - Fax: 031.7942501 - Mail: info@uniecampus.ite CAMPUS UNIVERSITÀ Psicologia ad esempio un olio. La composizione acida può rappresentare quindi un indice di genuinità e tipicità di un olio Nell'analisi dei Triacil gliceroli, una volta chiarita la composizione in acidi grassi, normalmente determinati in gascromatografia come esteri metilici ottenuti mediante trans-metilazione, la conoscenza del modo in cui questi acidi grassi sono distribuiti all'interno della molecola del glicerolo assume interesse preminente, sia per quanto riguarda l'aspetto nutrizionale, sia per quanto riguarda l'aspetto normativo e di controllo di qualità.

Mediante Analisi HPLC è possibile invece valutare la Composizione dei TriacilGliceroli presenti nei grassi e oli commestibili senza una preventiva derivatizzazione per renderli volatili. Come di vede in questa figura gli oli provenienti da diverse fonti vegetali producono modelli caratteristici in cui predominano distinti TriacilGliceroli. Da notare che, I TriacilGliceroli che differiscono solo nelle posizioni dei residui acilici non sono separati.

La capacità di separazione dell'HPLC non è sufficiente per le miscele di oli vegetali con composizione di trigliceridi complessi.

Analisi Frazione Insaponificabile

La grande maggioranza (oltre il 96% del totale) dei grassi e oli commestibili consiste di triesteri del glicerolo (glicerina) (triacilgliceroli) che differiscono in certa misura per la composizione in acidi grassi.

5 C 2007 - 2016 Università degli Studi eCampus - Via Isimbardi 10 - 22060 Novedrate (Co)- C.F. 9002752130 - Tel: 031.79421 - Fax: 031.7942501 - Mail: info@uniecampus.ite CAMPUS UNIVERSITÀ Psicologia Vi è anche una parte di sostanze non saponificabili, costituita principalmente da steroli, ma anche da idrocarburi e, negli oli vegetali, da polifenoli, tocoferoli e pigmenti clorofillinici

La composizione in triacilgliceroli e steroli dipende, spesso in modo sostanziale, dalla specie di origine; pertanto questi parametri risultano importantissimi nel rivelare la miscelazione tra grassi di varia origine.

In molti casi, l'analisi degli acidi grassi non dà risposte chiare, sia perché vi sono variazioni dovute all'origine geografica e alla varietà delle cultivar, sia perché alcuni oli vegetali hanno una composizione molto simile. Ad esempio, l'adulterazione dell'olio di oliva con olio di colza, girasole o nocciolo non può essere rivelata in tale modo

Va ricordato che l'olio di colza (Brassica campestris, Brassica napus) normalmente contiene acido erucico (C22:1), che è nocivo, in quanto provoca lesioni del muscolo cardiaco

Si ricorre quindi all'analisi della frazione non saponificabile, tipicamente degli steroli. La composizione sterolica è strettamente correlata alla specie vegetale di origine, e meno all'origine geografica e al trattamento.

Il residuo della saponificazione viene estratto con un solvente poco polare (etere etilico).

Come nel caso dei TG, anche gli steroli non sono sufficientemente volatili per la GC, per cui vengono derivatizzati trasformandoli negli eteri trimetilsililici (TMS = (CH3)3Si-) per reazione con trimetilsilil cloruro (TMS-CI):

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