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Cuantificación de hierro en alimentos: parte 1

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Hierro en alimentos Muchas de las sustancias químicas de los alimentos son orgánicas, pero también existen sustancias inorgánicas indispensables para el sustento de la vida. Estas sustancias inorgánicas se denominan minerales, son nutrientes de nuestra dieta y corresponden al 4 % de nuestra masa corporal. Los minerales tienen diferentes funciones en nuestro organismo, por ejemplo:

  • forman parte de las moléculas importantes del cuerpo (ejemplo: el fósforo en ADN y ARN, el hierro en hemoglobina)
  • ayudan a las enzimas a hacer su trabajo (ejemplo: la enzima glutatión peroxidasa es selenio dependiente)
  • son reguladores de funciones vitales (ejemplo: la glándula tiroides necesita pequeña cantidad de yodo para funcionar correctamente, el zinc es necesario para la producción de insulina).
Los minerales en la dieta se requieren sólo en pequeñas cantidades puesto que el cuerpo los usa eficientemente reciclándolos mediante reacciones químicas. Se llaman minerales esenciales a aquellos que son indispensables para la vida y debemos ingerirlos en la dieta. Éstos se dividen en dos categorías:
  • macrominerales (nuestro cuerpo contiene al menos entre 80 mg y 100 mg por kg de peso corporal, 5 o 6 gramos totales para una persona de 60 kg)
  • microminerales (están presentes en cantidades menores a 5 g en un adulto promedio).
Los microminerales son tan importantes como los macrominerales, cualquiera de ellos que se encuentre en cantidad insuficiente en nuestra alimentación puede convertirse en un factor limitante (reactivo limitante) causando importantes problemas de salud. De la clasificación anterior se excluyen el carbono, el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno porque son muy abundantes en los sistemas vivos y en el entorno. Hierro un mineral importante en nuestra nutrición: El elemento hierro cumple diversas funciones biológicas en el ser humano, principalmente transportar y almacenar el dioxígeno mediante la hemoglobina y la mioglobina, además actúa como cofactor de varias enzimas. El hierro está presente en los alimentos de dos formas:
  • Hierro hemo presente en la carne vacuna, pollo, pescado, etc.
  • Hierro inorgánico se encuentra en los granos, legumbres, vegetales en general, especialmente los de hojas verdes.
El Fe hemo tiene mayor biodisponibilidad (20 al 30 %) que el Fe inorgánico (2 a 10 %) y ambos dependen de la presencia de inhibidores de la absorción (fitatos, polifenoles, calcio, fosfatos, etc.) y de los promotores de la absorción (vitamina C, ácido cítrico, etc.). Si bien el hierro se encuentra en dos estados de oxidación, ion ferroso (Fe2+) e ion férrico (Fe3+), la mucosa gastrointestinal absorbe el ion ferroso, pero aunque se ingiera como Fe3+ pasa a Fe2+ en presencia del ácido estomacal. Incorporar hierro en nuestra dieta es indispensable por lo que debemos consumir alimentos que lo contengan como carnes, verduras de hojas verdes, granos enteros. Una estrategia para evitar la deficiencia de hierro por dietas inadecuadas es fortificar (agregar hierro) a los alimentos. En nuestro país hay en el mercado varios alimentos fortificados como leche, harina, cereales. Una forma de fortificar un alimento es agregar un compuesto que contenga hierro como el fosfato férrico, o el sulfato ferroso que se disuelve en el ácido clorhídrico del estómago. Otra manera es agregar al alimento hierro metálico en polvo, esto se usa para fortificar cereales. Información sobre el mineral Hierro Fuenteshígado, granos enteros, legumbres, vegetales de hojas verdes, carne Requerimiento diario promedio15 mgPrincipales funcionesformación de hemoglobina, actúa como cofactor de enzimasConsecuencia de la deficienciaanemia, cansancio y apatía

Muestreo: Realizar un muestreo aleatorio simple. Para tomar la sub-muestra representativa (100 g de lentejas) realizar un muestreo sistemático. Envasar cada muestra en una bolsa y etiquetarla.

Molienda Al momento de comenzar a trabajar con la muestra se debe moler hasta hacer harina las lentejas.

Calcinación para quitar impurezas: Los crisoles o cápsulas que se emplean para calcinar la muestra deben de estar limpios. Para eso se lavan con detergente. Se enjuagan bien. Para quitar posibles restos de detergente u otros compuestos se llevan a la mufla a unos 550 °C por 1 hora para destruir restos de materia orgánica presente. Luego se guardan en el desecador hasta su uso. Observa el siguiente video hasta el minuto 4:57 (recuerda que lo correcto es decir grados Celsius, no centígrados, error del video).

Recurso elaborado por Prof. Anarella Gatto Mayo de 2020 Licencia: CC BY-SA 4.0 Referencias bibliográficas:

  • Britos, R., Moreno, G. y Otte, A (2016). Prácticas contextualizadas aplicadas al curso de 1º de Bachillerato para profesores y ayudantes preparadores de Química. CC BY-SA 4.0
  • Pérez Almiñana, V. (2014). Muestreo y preparación de la muestra. Madrid, España: Síntesis.
Video:
  • Michal Elias Godoy . (2017, 4 de septiembre). Procedimiento de operación de una mufla [Archivo de video]. Recuperado de: htps://www.youtube.com/watch?v=Qq1gTUM24PE
  • Universitat Politècnica de València - UPV. (2017, 19 de octubre). Determinación de la materia orgánica y mineral de un suelo por calcinación | | UPV [Archivo de video]. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=YvodHGDvyPw
Imágenes:
  • Imágenes tomadas por estudiantes de 2°BG Escuela Técnica de Pando en 2019 en Taller de Preparación de la muestra para Análisis.
  • Hierro en alimentos. Recuperada de: https://mejorconsalud.com/wp-content/uploads/2019/05/alimentos-para-aumentar-la-absorcion-de-hierro.jpg

Destrucción de materia orgánica por vía seca: Para el análisis inorgánico de las muestras biológicas, como tejidos animales, vegetales, u orgánicos, o de suelos, en primer lugar se elimina la materia orgánica convirtiéndola en compuestos volátiles. Las técnicas que se aplican para tal fin se clasifican según sean por vía seca (combustión o calcinación) o por vía húmeda. En un crisol o cápsula se somete la muestra a altas temperaturas en una mufla. El dioxígeno del aire ejerce como agente oxidante, quema la materia orgánica dejando en el crisol o cápsula el residuo inorgánico. Observa en el siguiente video el procedimiento a seguir para usar la mufla. Pasos a seguir para la destrucción de materia orgánica en lentejas:

  • Medir la masa de cada cápsula o crisol vacío y anotar el dato.
  • Colocar la masa previamente calculada de la muestra de harina de lenteja en cada cápsula o crisol que se empleará.
  • Replicar con varias muestras.
  • Calcinar cada réplica antes de colocar en la mufla utilizando mechero Bunsen o plancha calefactora.
  • Colocar cada muestra en la mufla a 550 °C hasta lograr que toda la materia orgánica se destruya (se observan cenizas blancas) y la masa sea constante.