Aplicaciones de la Microextracción en Fase Sólida

Aplicaciones de la Microextracción en Fase Sólida

Jordi Ortuño Casanova
Grupo de investigación Tecnología de los Alimentos (E098-05)
Facultad de Veterinaria
Universidad de Murcia
Tecnología de los Alimentos
(E098-05)



Mejora tecnológica e
innovación
Reducción de
aditivos en
alimentos
Nuevas Tecnologías
de conservación de
alimentos




Productos cárnicos
y pesqueros
Conservas
vegetales
Bebidas de frutas
(Smoothies)
Caramelos y
golosinas
Proyecto RTA 2008-00077-C02-01
Efecto de la suplementación dietética con
extracto acuoso tipificado de hoja destilada de
romero sobre la calidad de la carne de cordero
Segureño
Estudio para determinar la dosis conservante
(antioxidante y antimicrobiana) mínima efectiva
en carne cruda y cocinada. Optimizar la relación
dosis-efecto de los suplementos ovinos
Optimización de la dosis

Efecto de extracto tipificado romero libre de
aceites esenciales
 Lactación vs Cebo
○ Serrano y col., 2014
 Ácido carnósico : Carnosol (1:1)
○ Jordán y col., 2014
 Dosis efectiva 600 ppm
○ Bañón y col., 2012
PATENTE

Optimización: 200 – 400 ppm
 Viabilidad económica
Suplementación dietética con
DRE sobre calidad carne cordero

Longissimus dorsi

Condiciones venta al por menor
 MAP 70%O2/30%CO2
 Refrigeración 2±1ºC
 600lux

14 días (0-7-11-14)
Efectos sobre la carne
1. Mejora la calidad y vida comercial de la carne de cordero.
2. Extracto fabricado a partir de los subproducto de destilación local,
precio desconocido.
3. Se administra en pequeñas cantidades sólo durante el cebo de los
corderos.
4. Compatible con la producción intensiva y semiextensiva de corderos.
5. Su composición activa es conocida y garantiza el efecto deseado sobre
la carne.
6. La proporción entre componentes activos es clave para conseguir el
efecto deseado.
Suplementación dietética con
DRE sobre calidad carne cordero

Análisis Sensorial
 Olor rancio
 Color
 Frescura

Análisis microbiológico
Lomo fresco de cordero tras 11 días de exposición
en condiciones de venta al por menor.
Lomo fresco de cordero tras 14 días de exposición
en condiciones de venta al por menor.
Suplementación dietética con
DRE sobre calidad carne cordero

Análisis F-Q
 Color instrumental
 Oxidación lípidos
○ TBARs
○ Compuestos volátiles marcadores de la
oxidación lipídica (CVMOs)
 Oxidáción proteínas
 CRA
 pH
Compuestos volátiles marcadores
de la oxidación (CVMOs)

Oxidación lipídica: principales causas de
deterioro de carne en condiciones venta al por
menor

MAP ↑O2% + Luz  Efecto pro-oxidante 
Rancidez:
 Compuestos volátiles derivados de Oxidación lípidos
 Aldehídos los ppales responsables  Bajo umbral
detección (Ross, 2005)
Luz
Oxígeno
Temperatura
Peróxidos:
- Inestables
- Sin olor
HS-SPME-GC-MS
Microextracción en fase sólida
(HS-SPME). Fundamento

Se basa en la adsorción de compuestos
orgánicos por una fase sólida inmovilizada
sobre una fibra de sílice fundida.

Permite concentrar eficientemente analitos
presentes en una fase líquida o gaseosa
(“solvente sólido”)

Sistema basado en el equilibrio:
Muestra – Espacio de cabeza – Fibra
Microextración en fase sólida
(HS-SPME) Automatizado
Acondicionamiento
de la fibra SPME
Preparación de la
muestra
Acondicionamiento
de la muestra
Extracción
Desorción
GC-MS
Preparación de la muestra

Muestra 5 gramos carne picada

Viales 20 mL

Tapón de rosca con membrana PTFE

Evitar oxidación durante procesado:
 Control temperatura de la muestra + rapidez
 Viales ambar
 Flushing con He (Ahn, 2000)
Acondicionamiento de la fibra

Fibra empleada (García-Esteban, 2004)
 CAR-PDMS-DVB
 50/30 lm gauge

Acondicionamiento
 250ºC
 60 min

Importante: evitar artefactos
Retracción fibra con
analito adsorbido
Acondicionamiento
de la muestra
Extracción
Desorción
Acondicionamiento de la muestra

Equilibrio muestra – espacio de cabeza
 t = 10 min
 T = 40ºC
 Agitación

Ojo con la temperatura!
Extracción compuestos
Equilibrio Espacio cabeza – Fibra
 Condiciones

6000000
 t = 45 min
5000000
○ Grosor fibra
○ Compuestos interés
Hexanal
4000000
Nonanal
Octanol
 T = 40ºC
3000000
 Agitación
2000000
1000000
0
15
30
45
Tiempo exposición (min)
60
Desorción

Equilibrio Fibra – Liner
 t = 5min
 T = 250ºC
 Split:
○ 0,6 min splitless
○ Split 50:1
Análisis GC-MS
Columna VF-WAXMS (30m)
 Gradiente de temperatura

 40  2,5ºC/min  130 ºC
 130ºC  15ºC/min  200ºC
EI = 70eV
 m/z = 30 – 250
 LRI (C5-C20)
 Identificación: estándares + NIST

Análisis GC-MS

Cuantificación:
 Regresión por método de diluciones estándar
 Uso Carne cordero como matriz (Efecto matriz)
 Comprobación con blancos y estándares
 Expresado en mg kg
-1
Análisis CVMOs Día 0
Hexanal
Nonanal
Análisis CVMOs Día 14
Hexanal
Nonanal
Nivel de significación;
P<0,05 *
P<0,01 **
P<0,001 ***
Nonanal
Hexanal
0,6
35
30
0,5
25
0,4
20
0,3
15
0,2
10
0,1
5
0
0
0
7
11
Control
14
0
Romero
7
Control
(E)-2-decenal
11
14
Romero
Octanol
1,8
0,016
1,6
0,014
1,4
0,012
1,2
0,01
1
0,008
0,8
0,006
0,6
0,4
0,004
0,2
0,002
0
0
0
7
Control
11
Romero
14
0
7
Control
11
Romero
14
Meaty
odour
Rancid
odour
TBARs
Octanol
2-decenal Hexanal
Nonanal
Ortuño y col., 2014
Ventajas

Es una técnica rápida y relativamente sencilla

Es una técnica económica (reutilizable)

No requiere solventes

Alta sensibilidad (ppt)

Existen diferentes fibras adsorbentes disponibles
en el mercado que permiten cierta selectividad

Automatización  repetitibilidad
Desventajas

Limitada a muestras líquidas o
compuestos volátiles

Vida útil de la fibra

Limitación de espacio
 Competencia
 Saturación
SPME
0
20
40
Tiempo (min)
Tenax
High MW
Low MW
Low MW
High MW
60
0
20
40
Tiempo (min)
60
80
Aplicaciones

Detección de enranciamiento por SPME de aldehídos y otros
subproductos de la oxidación

Análisis de aromas naturales y extraños de alimentos

Aromas de vinos, bebidas espirituosas, zumos y otras bebidas

Diferenciación de tipos de café, origen, tueste, etc.

Compuestos azufrados en cerveza y otras bebidas alcohólicas

Caracterización y control de calidad de alimentos de alto valor:
jamones, trufas, patés, etc