Método a Microescala para Determinación del Índice de Yodo Juan

Método a Microescala para Determinación del Índice de Yodo
Juan Antonio Rodríguez Arzave, Roberto Anguiano Dávalos, Martha Santoyo Stephano.
Arturo Espinosa Mata. Departamento de Química. Facultad de Ciencias Biológicas,
Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Manuel L. Barragán y Pedro de Alba s/n Ciudad
Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L.
C.P. 66451. c. electrónico;
[email protected], [email protected]
RESUMEN
Se realizó una adaptación a nivel microescala del Método de Hanus para determinar el
Índice de yodo. Cinco muestras de aceites y grasas comestibles fueron procesadas mediante
el procedimiento propuesto, realizando 10 réplicas y según lo dispuesto por la Norma Oficial
Mexicana, haciendo tres repeticiones. Los datos obtenidos se analizaron estadísticamente
mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov encontrando que mostraron una distribución
normal.
Se aplicó la prueba “t” de Student para muestras independientes con el propósito
de comparar los datos arrojados por el método oficial con los generados por la técnica a
microescala; se encontró que no existe diferencia significativa entre las medias. Estos
resultados sugieren que la técnica propuesta constituye una alternativa buena y confiable
para determinar el Índice de Yodo con beneficios adicionales como son un incremento
sustancial en la seguridad en el manejo de material y reactivos, reducción en la cantidad de
reactivos y un menor costo del ensayo.
ABSTRACT
A microscale assay based on the Hanus method for Iodine Index was developed. Five
samples of edible oils and fats were processed by means of the proposed procedure making
10 retorts and according by the Mexican Official Norm making three repetitions.
The
statistical analysis of collected data by Kolmogorov-Smirnov test show normal distribution.
Student “t” Test for independent samples was used to compare the results obtained by the
standard method and the proposed microscale assay and no significant difference was
founded.
These results suggest that this modified technique is a reliable alternative to
determine the Iodine Index with additional advantages of very safer handling of samples and
reagents, reduced amounts of needed reagents and therefore a reduced cost..
INTRODUCCIÓN
La caracterización química de un lípido involucra la determinación de varios parámetros,
entre ellos, el Índice de yodo [2, 9]. El Índice de yodo se define como el número de gramos
de yodo fijados por 100 gramos de grasa y es un reflejo del número de instauraciones
presentes en la estructura química de un lípido [3, 4, 5, 6, 7, 8], aunque no ofrece
información acerca de la distribución y localización de los dobles enlaces [1].
Tradicionalmente su determinación se realiza mediante técnicas analíticas como el método
de Wijs o el método de Hanus [9]. Estos procedimientos incluyen el empleo de volúmenes
considerables de sustancias altamente tóxicas y de difícil manejo como el bromo, yodo y
ácido acético, constituyendo un riesgo de trabajo para el analísta y serios problemas de
contaminación, ocasionada por los desechos; por lo que surge la necesidad de disponer de
un micrométodo que además de determinar exitosamente el Índice de yodo aumente la
seguridad en el manejo de reactivos de trabajo con una reducción adicional en los costos.
OBJETIVO
El propósito de esta investigación fue adaptar el método de Hanus y desarrollar una técnica
a nivel microescala para determinación del Índice de Yodo en cinco muestras de aceites y
grasas comestibles.
MATERIAL Y MÉTODOS
Las muestras de trabajo Aceite de coco, Aceite de cacahuate, Aceite de ricino, Aceite de
Oliva y Lecitina de soya. Fueron obtenidas mediante recolección aleatoria en comercios
localizados en la ciudad de Monterrey, N. L.
Estas muestras fueron procesadas por
triplicado según la Norma Oficial Mexicana NMX-F-408-1981.
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Reacciones y fundamento del método de Hanus
El lípido disuelto se hace reaccionar con monobromuro de yodo (reactivo de Hanus) en
exceso, para que el halógeno se fije a los dobles enlaces. La cantidad de monobromuro de
yodo que no se adicionó a las instauraciones se hace reaccionar con una disolución de
Yoduro de potasio ocasionando su reducción Yodo. El yodo se determina por valoración con
una solución de tiosulfato de sodio empleando almidón como indicador. Las reacciones
involucradas son las siguientes:
R1- CH = CH- R2
Lípido
IBr ŽŽŽŽŽx R1- CHB
Br – CHII - R2
+
Reactivo
de Hanus
ŽŽŽŽŽx KBr
IBr + KI
I2 + [ S2O3 ]
-2
ŽŽŽŽŽx 2 I
-
+
I2
+ [ S4O6 ]-2
Se corre un experimento en blanco para determinar la cantidad equivalente de yodo presente
en el Reactivo de Hanus, dado que su concentración es aproximada y variable
Micrométodo para Determinación del Índice de Yodo
En un vial claro con capacidad de 12 mL (70 mm x 20 mm) se pesaron de 0.02 a 0.04
gramos de la muestra usando una balanza analítica (Sartorius) y se disolvieron en 1 mL de
cloroformo. El vial se envolvió con papel aluminio para protegerlo de la luz y se le agregaron
1.5 mL del Reactivo de Hanus manteniéndolo en reposo durante una hora con agitación
ocasional.
Transcurrido el lapso establecido, se añadieron 1.5 mL de una solución acuosa
de KI al 15% p/v y 1 mL de agua bidestilada hervida y fría homogenizando la mezcla
mediante agitación. En el vial se depositó una barra magnética de 12 mm x 3 mm y luego
se colocó sobre una base magnética (Fisher Scientific) aplicando una agitación moderada. El
yodo residual presente en la mezcla fue titulado con una solución estandarizada de Na2S2O3
0.1N dispuesta en una microbureta de Singh [10] añadiendo dos gotas de almidón como
indicador (Fig. 1).
El punto final de la titulación se reconoció cuando el color de la solución
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cambia del azul al incoloro, en ese momento se incrementó la velocidad de la agitación para
evitar lecturas erróneas.
Fig. 1. Titulación del Yodo residual utilizando la microbureta de Singh
Se corrió un ensayo como blanco sometiendo 1 mL de cloroformo al procedimiento descrito.
Con los datos de ambas titulaciones se calculó el Índice de yodo aplicando la siguiente
ecuación:
Índice de Yodo
=
(A – B) ( N ) (12.69)
(m)
A: Volumen de solución de Na2S2O3 gastados en la titulación del blanco
B: Volumen de solución de Na2S2O3 gastados en la titulación de la muestra
M : masa de la muestra en gramos
N: Normalidad de la solución del Na2S2O3 ( 0.09969 N)
12.69 : equivalentes del yodo
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la Tabla 1 se presentan los resultados de la estadística descriptiva aplicada a los datos
generados por los diferentes aceites al ser analizados tanto por el micrométodo propuesto
como por el procedimiento sugerido por la norma oficial.
Tabla 1. Comparación de los valores obtenidos en la determinación del Índice de yodo
según los métodos Oficial y a Microescala
Norma Oficial Mexicana
MUESTRA
Aceite de
cacahuate
Aceite de
ricino
Aceite de
Oliva
Aceite de
Coco
Lecitina
Método a microescala
Valor
medio del
Índice de
Yodo
Desviación
estándar
Coeficiente
de Variación
(%)
Valor
medio del
Índice de
Yodo
Desviación
estándar
Coeficiente
de Variación
(%)
107.86
0.78
0.72
103.52
9.48
9.16
83.24
1.96
2.36
76.29
7.90
10.36
78.38
0.67
0.85
78.57
6.71
8.54
6.97
2.28
32.71
6.02
2.11
35.05
64.46
4.32
6.70
72.96
9.52
13.05
Los valores de Índice de yodo obtenidos se sometieron a análisis estadístico mediante la
prueba de Kolmogorov-Smirnov para determinar la normalidad, encontrando que éstos
mostraron una distribución normal.
Se aplicó el modelo
“t” de Student para muestras
independientes con el propósito de comparar los datos obtenidos con el método oficial y por
la técnica a microescala; encontrando que no existen diferencias significativas entre las
medias.
Con excepción del Aceite de coco, los Índices de yodo obtenidos mediante la técnica oficial
mostraron coeficientes de variación menores al 6.7% mientras que los generados por el
micrométodo fueron menores al 13.5%.
En análisis de los resultados nos sugiere que la técnica a microescala propuesta representa
una opción confiable para determinar el Índice de Yodo en muestras de aceites y grasas
comestibles.
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La aplicación de este micrométodo proporciona ventajas adicionales como son la seguridad
durante su realización, pues se logra una reducción del 90% en la cantidad de muestra y
volúmenes de los reactivos utilizados; también se consigue un ahorro notable en el costo del
ensayo y una disminución de los desechos generados.
Hemos de señalar que la
adaptación del método sólo involucró la disminución de las sustancias empleadas sin
alteración en sus concentraciones, tal como se ha hecho con otras determinaciones
analíticas [11].
La adquisición de una mayor habilidad y destreza en el manejo del procedimiento
minimizarán los errores sistemáticos y aleatorios que afectan la precisión y exactitud del
ensayo reflejándose en la obtención de resultados altamente reproducibles.
BIBLIOGRAFÍA
[1].Badui Dergal, S. Química de los Alimentos. Pearson Educación, México. 4a. Edición.
(2006). Pag 262.
[2]. Clark Jr, J. M. Bioquímica Experimental. Editorial Acribia. 1a Edición (1966). Pag. 65-91
[3]. NMX-F-408-S-1981. Alimentos para humanos . Aceites y grasas vegetales o animales.
Determinación del índice de yodo por el método de Hanus.
[4].http://www.uniovi.es/QFAnalitica/trans/LabAvQuimAn/Practica2II.pdf
[5].http://journeytoforever.org/biofuel_library/fatsoils/fatsoils2.html
[6].http://www.biol.unlp.edu.ar/bromatologia/tp2007-aceitesygrasas.doc
[7].http://www.ujaen.es/huesped/aceite/articulos/analisis.htm#iodo
[8]. http://www.pinetachimica.it/olimpiadi/26icho/26_practical_IChO.pdf
[9]. Plummer. D.T. An Introduction to Practical Biochemistry. McGraw-Hill Book Company
Second Edition (1978). Pag 207-211.
[10]. Singh M. M., C.McGowan, Z. Szafran and R. M. Pike. 1998. A modified Microburet for
Microscale Titration. Journal of Chemical Education: 75 (3): 371
[11]. Villar, M.del C., M. Rodríguez y L. Maribal. 2001. Adaptación de métodos de análisis a
microescala para bebidas alcohólicas, Educación Química. 12 (2): 113 - 115
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