Determinación del índice de yodo y perfil de ácidos grasos en aceite de palma por NIRS

El aceite de palma es actualmente el aceite vegetal más producido y consumido en el mundo. Tiene muchos usos como materia prima para las industrias alimentaria y no alimentaria (p. ej., productos de cuidado personal y cosméticos). La comerciabilidad del aceite de palma crudo (CPO) está determinada por muchos indicadores de calidad, como el índice de yodo (IV) y la composición de ácidos grasos.

Esta nota de aplicación demuestra cómo la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) es una alternativa ideal a las técnicas de análisis tradicionales como la cromatografía de gases. NIRS puede proporcionar resultados en menos de un minuto sin necesidad de preparación de muestras o reactivos químicos, lo que aumenta la productividad y reduce los costos.

20 muestras de aceite de palma crudo (APO) con valores variables de yodo (IV) se mantuvieron en un baño de agua a 60 °C durante al menos 30 minutos para licuarlas. A continuación, estas muestras se midieron a 60 °C en un analizador de líquidos Metrohm NIRS DS2500 (Figura 1) en modo de transmisión en todo el rango de longitud de onda (400–2500 nm) utilizando viales desechables de 8 mm. El desarrollo del modelo de predicción y adquisición de datos se realizó con el paquete de software completo Vision Air de Metrohm.

Se utilizó el método de referencia de cromatografía de gases (GC) después de la esterificación con metilo de los ácidos grasos. La concentración de los ácidos grasos se derivó del área del pico correspondiente. Los valores de yodo se calcularon a partir de las concentraciones combinadas de ácido oleico y ácido palmítico.

Tabla 1. Resumen de equipos de hardware y software.

Equipo	Número de artículo
Analizador de líquidos DS2500	2.929.0010
DS2500 Soporte viales de 8 mm	6.7492.020
Vision Air 2.0 completo	6.6072.208

Figure 1. Metrohm NIRS DS2500 Liquid Analyzer utilizado para la determinación del índice de yodo y la composición de ácidos grasos en muestras de aceite de palma crudo.

Los espectros Vis-NIR medidos (Figura 2) se utilizaron para crear un modelo de predicción para la cuantificación del índice de yodo (IV), ácido linoleico (18:2), ácido oleico (18:1) y ácido palmítico (16:0) en CPO. La calidad de los modelos de predicción se evaluó mediante diagramas de correlación que muestran una alta correlación entre la predicción Vis-NIR y los resultados de GC. Las respectivas cifras de mérito (FOM) muestran la precisión esperada y confirman la viabilidad durante el análisis de rutina (Figuras 3–6)

Figure 2. Selección de espectros Vis-NIR de muestras de aceite de palma crudo analizadas en un analizador de líquidos Metrohm NIRS DS2500 con viales de 8 mm.

Figure 3. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del índice de yodo en CPO utilizando un Analizador de Líquidos DS2500. El valor de laboratorio se midió usando GC.

Figuras de merito	Valor
R²	0,994
Error estándar de calibración	0,10%
Error estándar de validación cruzada	0,11%

Figure 4. Diagrama de correlación y las respectivas figuras de mérito para la predicción del contenido relativo de ácido palmítico en CPO usando un Analizador de Líquidos DS2500. El valor de laboratorio se midió usando GC.

Figuras de merito	Valor
R²	0,9836
Error estándar de calibración	0,15%
Error estándar de validación cruzada	0,15%

Figure 5. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido relativo de ácido oleico en CPO usando un Analizador de Líquidos DS2500. El valor de laboratorio se midió usando GC.

Figuras de merito	Valor
R²	0,9851
Error estándar de calibración	0,11%
Error estándar de validación cruzada	0,12%

Figure 6. Diagrama de correlación y las respectivas cifras de mérito para la predicción del contenido relativo de ácido linoleico en CPO usando un Analizador de Líquidos DS2500. El valor de laboratorio se midió usando GC.

Figuras de merito	Valor
R²	0,9916
Error estándar de calibración	0,03%
Error estándar de validación cruzada	0,04%

Esta nota de aplicación muestra los beneficios de utilizar el analizador de líquidos NIRS DS2500 de Metrohm para el análisis de control de calidad de rutina del aceite de palma crudo. En comparación con los métodos convencionales, la determinación con espectroscopia Vis-NIR no necesita ninguna preparación de la muestra. En consecuencia, esto conduce a una reducción de la carga de trabajo (Tabla 2) y los costos de operación.

Tabla 2. Descripción general del tiempo de resultado para la determinación del valor de yodo y la composición de ácidos grasos en el aceite de palma mediante métodos estándar.

Parámetro	Método	tiempo de resultado
índice de yodo, composición de ácidos grasos	Cromatografía de gases	∼40 min preparación de muestra (esterificación con metilo + preparación de muestra) + ∼20 min GC

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