UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA FACULDADE DE … · 2015-06-04 · À Renata e Sabrina pela ajuda no...

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA FACULDADE DE FARMÁCIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DE ALIMENTOS

Efeito da fritura e da oxidação acelerada nos

carotenoides e atividade antioxidante de óleos vegetais.

LUCIANA CONCEIÇÃO ARGÔLO CORREIA

SALVADOR – BA

2013

LUCIANA CONCEIÇÃO ARGÔLO CORREIA

Efeito da fritura e da oxidação acelerada nos

carotenoides e atividade antioxidante de óleos vegetais.

Orientador (a): Profa. Dra. Itaciara Larroza Nunes

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-

Graduação em Ciência de Alimentos da Faculdade de

Farmácia da Universidade Federal da Bahia, como

requisito para a obtenção do grau de mestre.

SALVADOR – BA

2013

Sistema de Bibliotecas - UFBA

Correia, Luciana Conceição Argôlo.

Efeito da fritura e da oxidação acelerada nos carotenoides e atividade antioxidante de óleos

vegetais / Luciana Conceição Argôlo Correia. - 2013.

104 f.: il.

Inclui anexos.

Orientadora: Profª. Drª. Itaciara Larroza Nunes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal da Bahia, Faculdade de Farmácia, Salvador,

2013.

1. Frituras. 2. Oxidação. 3. Carotenoides. 4. Óleo de palmeira. 5. Óleo de soja. 6. Misturas

(Química). 7. Acarajé. I. Nunes, Itaciara Larroza. II. Universidade Federal da Bahia. Faculdade

de Farmácia. III. Título.

CDD - 641.77

CDU - 641.5

AGRADECIMENTOS

Quero aqui expressar os meus agradecimentos a todos os que me apoiaram,

encorajaram e ajudaram ao longo deste projeto.

À Universidade Federal da Bahia, a Escola de Nutrição da UFBA (ENUFBA) e ao

Programa de Pós-Graduação em Ciências de Alimentos pelo apoio à realização

deste trabalho.

À minha orientadora Itaciara Larroza Nunes, pela dedicação, orientação, parceria

e ter me ensinado muito sobre cromatografia.

À professora Deusdélia Teixeira da ENUFBA pela cooperação e ensinamentos ao

longo do nosso projeto.

Aos funcionários dos laboratórios da ENUFBA, em especial ao amigo Luís, que

para nós mestrandos é um anjo da guarda.

À professora Nedja pelo apoio e ensinamentos.

A todos os amigos que conquistei ao longo dessa caminhada em especial,

Alcione, Márcia, Tácila, Ícaro, Débora, Amanda, Tuânia e Priscila que sempre me

ajudaram e nós momentos mais difíceis me fazem rir.

À Renata e Sabrina pela ajuda no projeto.

Ao meu marido e minha família, que sem dúvida me ajudaram de todas as

formas.

Agradeço principalmente a Deus que me deu essa grande oportunidade de

realizar e concluir o mestrado

Ao CNPq e CAPES pelo projeto e bolsa, respectivamente.

Enfim, a todos que contribuíram de alguma forma para a realização deste projeto,

citados e não citados por nome, mais de igual importância.

Obrigada!

1. Introdução Geral .............................................................................................. 12

Referências ........................................................................................................ 14

2. Objetivos .......................................................................................................... 17

2.1. Objetivo geral .............................................................................................. 17

2.2. Objetivos específicos................................................................................... 17

CAPÍTULO I .......................................................................................................... 18

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 18

1. Óleo de palma bruto ........................................................................................ 19

2. Oleína de palma ............................................................................................... 22

3. Óleo de soja ..................................................................................................... 23

4. Blends de óleos vegetais. ............................................................................... 24

5. Carotenoides ................................................................................................... 26

5.1. Determinação de carotenoides por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência

(CLAE) .................................................................................................................. 31

6. Atividade antioxidante .................................................................................... 41

6.1. Métodos para analisar a atividade antioxidante ............................................. 42

7. Impactos da fritura nos carotenoides, cor e atividade antioxidante .......... 48

8. Estabilidade oxidativa de óleos vegetais ...................................................... 49

Referências ........................................................................................................... 56

CAPÍTULO II ......................................................................................................... 64

EFEITO DA FRITURA DE ACARAJÉS NOS CAROTENOIDES E ATIVIDADE

ANTIOXIDANTE DE ÓLEO DE PALMA BRUTO

RESUMO............................................................................................................... 65

ABSTRACT ........................................................................................................... 65

1. Introdução ........................................................................................................ 66

2. Material e Métodos .......................................................................................... 67

2.1. Amostra ....................................................................................................... 67

2.2. Experimento de fritura de acarajés em OPB ............................................... 67

2.3. Carotenoides totais ..................................................................................... 67

2.4. Extração de carotenoides ............................................................................ 67

2.5. Análise por CLAE ........................................................................................ 68

2.6. Ensaios da atividade antioxidante pelos métodos DPPH e ABTS .............. 68

2.7. Cor............................................................................................................... 68

2.8. Análise estatística ....................................................................................... 68

3. Resultados e discussão.................................................................................. 68

4. Conclusão ........................................................................................................ 75

Referências ........................................................................................................... 75

CAPÍTULO III ........................................................................................................ 78

ESTABILIDADE OXIDATIVA DE BLENDS DE OLEÍNA DE PALMA BRUTA E

ÓLEO DE SOJA REFINADO

RESUMO............................................................................................................... 79

1. Introdução ........................................................................................................ 80

2. Material e Métodos .......................................................................................... 81

2.1. Reagentes ................................................................................................... 81

2.2. Amostra ....................................................................................................... 82

2.3. Determinações analíticas ............................................................................ 82

2.3.1. Ácidos graxos livres e índices de peróxidos ........................................ 82

2.3.2. Cor ........................................................................................................ 82

2.3.3. Carotenoides totais ............................................................................... 83

2.3.4. Atividade antioxidante total através do radical DPPH ........................... 83

2.3.5. Estabilidade oxidativa por Rancimat ...................................................... 83

2.4. Análise estatística ....................................................................................... 84

3. Resultados e discussão.................................................................................. 84

3.1. Ácidos graxos livres..................................................................................... 84

3.2. Índices de peróxidos.................................................................................... 85

3.3. Cor............................................................................................................... 87

3.4. Carotenoides totais .................................................................................... 87

3.5. Atividade antioxidante ................................................................................ 88

3.6. Estabilidade oxidativa por Rancimat............................................................ 90

4. Conclusão ........................................................................................................ 93

Referências ........................................................................................................... 94

Conclusão Geral .................................................................................................... 98

ANEXOS ............................................................................................................... 99

LISTA DE FIGURAS

CAPÍTULO I

Figura 1. Fruto da palma ...................................................................................... 19

Figura 2. Estrutura de alguns carotenoides encontrados na natureza ................. 26

Figura 3. Estrutura das xantofilas ......................................................................... 27

Figura 4. Estrutura química e clivagem do -caroteno ........................................ 29

Figura 5. Mecanismo de isomerização e oxidação dos carotenoides ................... 30

Figura 6. Parâmetros utilizados para cálculo da estrutura fina e intensidade do

pico cis do espectro UV-Vis dos carotenoides ...................................................... 33

Figura 7. Estrutura do DPPH e sua redução por um antioxidante ........................ 42

Figura 8. Estabilização do radical ABTS+ por um antioxidante e sua formação

pelo persulfato de potássio ................................................................................... 43

Figura 9. Representação esquemática do processo de oxidação lipídica ............ 50

Figura 10. Representação esquemática do funcionamento do Rancimat ............ 51

CAPÍTULO II

Figura 1. Cromatogramas, obtidos por CLAE a 450 nm, de extratos de

carotenoides de óleo de palma bruto nos tempos 0, 10 e 25 h ............................. 73

Figura 2. Alterações na concentração de all-trans--caroteno () e de all-trans--

caroteno () no óleo de palma no decorrer das 25 horas de fritura ..................... 74

CAPÍTULO III

Figura 1. Porcentagem de redução do DPPH da oleína bruta, do óleo de soja e

dos blends (oleína de palma: óleo de soja refinado) ............................................. 89

Figura 2. Tempo de indução da oleína de palma bruta, do óleo de soja e dos

blends (oleína de palma bruta: óleo de soja refinado) ........................................... 91

LISTA DE TABELAS

CAPÍTULO II

Tabela 1. Alterações no teor de carotenoides, nas coordenadas CIELab de cor e

na atividade antioxidante (DPPH e ABTS) do óleo de palma bruto submetido à

fritura de acarajés por imersão .............................................................................. 70

Tabela 2. Características cromatográficas e UV-Vis dos principais carotenoides

de óleo de palma bruto .......................................................................................... 72

CAPÍTULO III

Tabela 1. Caracterização da oleína de palma bruta, óleo de soja e seus blends

quanto ao teor de ácidos graxos livres, índice de peróxidos, parâmetros de cor e

carotenoides totais. ............................................................................................... 86

Tabela 2. Coeficientes de correlação entre carotenoides totais e porcentagem de

redução do DPPH com teor de ácidos graxos livres, índice de peróxidos,

parâmetros de cor e tempo de indução ................................................................. 88

Tabela 3. Porcentagem de inibição do DPPH da oleína de palma bruta, do óleo de

soja e dos blends (Oleína de palma bruta: Óleo de soja) após oxidação acelerada

em Rancimat ....................................................................................................... 93

LISTA DE QUADROS

CAPÍTULO I

Quadro 1. Composição de ácidos graxos do óleo de palma bruto ....................... 21

Quadro 2. Composição de ácidos graxos da oleína e da estearina de palma ...... 22

Quadro 3. Composição lipídica do óleo de soja ................................................... 24

Quadro 4. Concentração de carotenoides em óleos vegetais .............................. 31

Quadro 5. Determinação de carotenoides em óleos vegetais por CLAE .............. 36

Quadro 6. Metodologias de determinação de atividade antioxidante em óleos

vegetais ................................................................................................................. 45

Quadro 7. Estudos da estabilidade oxidativa de óleos vegetais através do

Rancimat .............................................................................................................. 53

RESUMO

A fritura é um método de cocção amplamente empregado no preparo de alimentos por conferir características sensoriais agradáveis. Durante esse processo os óleos podem sofrer alterações hidrolíticas, oxidativas e térmicas, com redução dos antioxidantes naturais (carotenoides) e da atividade antioxidante. O óleo de palma bruto, devido a sua especificidade da composição de ácidos graxos e antioxidantes é um dos mais estáveis a tais alterações. Uma das formas de aumentar a estabilidade oxidativa dos óleos é formular blends de óleos ricos em ácidos graxos insaturados (ex. óleo de soja) com óleos que tenham maior teor de ácidos graxos saturados e baixo teor de polinsaturados (ex. oleína de palma). A primeira parte deste estudo teve como objetivo avaliar o efeito da fritura de acarajés na estabilidade dos carotenoides e na atividade antioxidante de OPB. Para tal, foi realizado experimento de fritura de acarajés em OPB, sendo retiradas amostras nos tempos 0, 5, 10, 15, 20 e 25 horas e submetidas à determinação da

concentração de carotenoides (g/g), cor (CIELab) e atividade antioxidante (% de

inibição DPPH e ABTS). O óleo inicial apresentou 584,86g/g de carotenoides

reduzindo 96,3% após 25h de fritura, com decaimento de 96,3% e 96,9% de - e

-caroteno, respectivamente, formação de produtos de degradação e perda da cor alaranjada. A atividade antioxidante reduziu de 52,78 para 16,63% e de 28,06 para 2,48% pelos métodos DPPH e ABTS. Com base nos resultados foi possível concluir que o OPB não deve ser utilizado por tempo prolongado para a fritura de acarajés, pela evidente perda de compostos funcionais e possíveis riscos à saúde do consumidor. Na segunda parte desse trabalho o objetivo foi avaliar a estabilidade oxidativa de blends de oleína de palma bruta e óleo de soja refinado, bem como o efeito da oxidação acelerada nos carotenoides e atividade antioxidante. Esses óleos e seus blends (90:10 a 10:90, m/m) foram submetidos à análise de: ácidos graxos livres (mgKOH/g), índice de peróxidos (mEq/Kg),

carotenoides totais (g/g), cor (CIELab), atividade antioxidante (% de inibição DPPH) e tempo de indução (h). Todas as amostras apresentaram teor de ácidos graxos livres dentro do recomendado. Os blends com mais oleína apresentaram maiores índices de peróxidos (1,28 ± 0,12 a 3,89 ± 0,12 mEq/Kg), carotenoides totais (57,20 ± 3,62 a 505,48 ± 4,14 µg/g) e valores de a* (- 0,50 ± 0,01 a 13,35 ± 0,03). Amostras com mais óleo de soja demonstraram maior atividade antioxidante e tempo de indução (6,29 h para óleo de soja puro). Os óleos apresentaram estabilidade oxidativa na seguinte ordem: óleo de soja refinado > oleína de palma bruta = blends oleína/soja 10:90 e 20:80 > que demais blends, indicando que o maior teor de ácidos graxos livres e/ou de peróxidos da oleína de palma bruta, entre outros fatores, pode ter interferido negativamente na estabilidade, e que seu conteúdo de carotenoides não foi suficiente para superar a eficiência dos antioxidantes TBHQ e ácido cítrico, presentes no óleo de soja industrializado. A oxidação acelerada em Rancimat ocasionou a perda dos

carotenoides ( 100%) em todas as amostras, assim como uma redução da atividade antioxidante (69,3 a 77,0%). O uso dos blends com 10 e 20% de oleína pode ser uma alternativa ao uso do óleo de soja puro, por não terem diferido do mesmo quanto à estabilidade oxidativa e mantendo a atividade antioxidante mesmo após a oxidação acelerada. Palavras-chave: fritura, oxidação acelerada, carotenoides, oleína de palma bruta, óleo de palma bruto, óleo de soja, blends.

ABSTRACT Frying is a cooking method widely used in food preparation due to the pleasant sensory characteristics. During this process the oil could undergo hydrolytic, oxidative and thermal change with the reduction of the natural antioxidants (carotenoids) and of antioxidant activity. The crude palm oil, due to its specific composition of fatty acids and antioxidants is one of the most stable such changes. One way to increase the oxidative stability of the oils is to use blends of oils rich in unsaturated fatty acids (such as soybean oil) with oils that have a higher content of saturated fatty acids and low in polyunsaturated (such as palm oil). The first part of this study aims to evaluate the effects of frying akaras in carotenoids and antioxidant activity of OPB. For this purpose, an experiment was undertaken, frying akaras in OPB. Samples were taken at 0, 5, 10, 15, 20 and 25

hours and subjected to determination of concentration carotenoids (g/g), color (CIELab) and antioxidant activity (% inhibition of DPPH and ABTS). The initial oil

showed 584.86 g/g of carotenoid reducing to 96.3% after 25h of frying, with a

decay 96.3%, and 96.9% of - and all-trans--carotene, respectively, with the formation of products of degradation and loss of the orange colour. The antioxidant activity decreased from 52.78 to 16.63% and from 28.06 to 2.48% by DPPH and ABTS methods. Based on the results it possible to concluded that the OPB should not be used for prolonged frying of akaras, due to the apparent loss of functional compounds and possible health risks to the consumer. In the second part of this work the aim was to evaluate the oxidative stability of blends of palm oil with crude and refined soybean oil, as well as the effect of accelerated oxidation in carotenoids and antioxidant activity. These oils and their blends (90:10 to 10:90, m/m) were submitted to analysis for: free fatty acids (mgKOH/g), peroxide value

(mEq/kg), total carotenoids (g/g), colour (CIELab), antioxidant activity (% of DPPH inhibition) and induction time (h). All samples showed content of free fatty acids within the recommended limits. The blends with higher olein showed high peroxide (1.28 ± 0.12 to 3.89 ± 0.12 mEq/kg), total carotenoids (57.20 ± 3.62 to 505.48 ± 4.14 mg/g) and values of a * (- 0.50 ± 0.01 to 13.35 ± 0.03). Samples with more soybean oil content showed higher antioxidant activity and induction time (6.29 h for pure soybean oil). The oils showed oxidative stability in the following order: refined soybean oil > gross palm olein blends = olein/soybean 10:90 and 20:80 > that other blends, indicating that the higher content of free fatty acids and/or peroxides of crude palm olein, among other factors, may have affected negatively the stability, and that the content of carotenoids was not enough to overcome the efficiency of antioxidants TBHQ and citric acid present in soybean oil industrialized. The accelerated oxidation in Rancimat resulted in the

loss of carotenoids ( 100%) in all samples, as well as a reduction in antioxidant activity (69.3 to 77.0%). The use of the blends with 10 and 20% of olein may be an alternative to the use of pure soybean oil, as it did not differ by the same about the stability and maintained the antioxidant activity even after the accelerated oxidation. Keywords: frying, accelerated oxidation, carotenoids, crude palm olein, crude palm oil, soybean oil, blends.

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1. Introdução geral

A utilização de gordura ou óleo para fritar é um dos métodos mais

utilizados para a preparação de alimentos. O processo de fritura consiste na

imersão do alimento em óleo quente, que transfere calor, realizando a cocção do

mesmo e conferindo características sensoriais agradáveis de cor, sabor e textura.

Porém, além das alterações positivas, ocorrem reações, que modificam as

qualidades funcionais e nutricionais dos alimentos (CORSINI e JORGE, 2006;

SULIEMAN et al., 2006). Essas reações são provocadas por três fatores: a

umidade do alimento, que é a causa da alteração hidrolítica; o oxigênio do ar, que

penetra no óleo através da superfície do recipiente ocasionando a alteração

oxidativa, e a elevada temperatura de fritura (em torno de 180°C), que provoca a

degradação térmica (CORSINI e JORGE, 2006).

O óleo de palma bruto ou azeite de dendê, como é conhecido no Brasil, e

sua fração oleína, diferem de outros óleos vegetais por apresentar proporções

praticamente iguais de ácidos graxos saturados e insaturados, maior teor de ácido

palmítico (C16), que por ser saturado confere maior estabilidade térmica e

oxidativa, além de menor teor de ácido linoleico (C18:2) e traços de ácido linolênico

(C18:3), que são muito sensíveis à oxidação (MALACRIDA e JORGE, 2003;

CODEX, 2011; KHAN et al., 2011). Contém ainda elevados teores de

antioxidantes naturais, tais como carotenoides, tocoferois e tocotrienois (CODEX,

2011).

Os carotenoides, além de conferir a cor característica desses óleos,

possuem atividade de pró-vitamina A e atuam como antioxidantes primários,

sequestrando espécies reativas de oxigênio, como o radical peroxil (ROO●) e o

oxigênio singlete (1O2) (RODRIGUEZ-AMAYA e KIMURA, 2004; KRINSKY e

JOHNSON, 2005), contribuindo para que resistam mais tempo em temperaturas

elevadas.

Esses pigmentos ocorrem naturalmente na forma trans, mas o

aquecimento prolongado, assim como condições de oxidação acelerada

(temperatura elevada e fluxo de ar), entre outros, podem conduzir a isomerização

para as formas cis, além de propiciar a oxidação que provoca a formação de

epóxidos, apocarotenoides e compostos de baixo peso molecular, podendo

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ocasionar a perda total dos carotenoides (ACHIR et al, 2010; ZEB e MURCOVIC,

2011).

Entretanto, o óleo de palma e a oleína na forma bruta e com elevados

teores de carotenoides são utilizados somente em países africanos e no Brasil,

sendo empregados na elaboração de quase todos os pratos típicos da culinária

baiana, especialmente na fritura do acarajé, iguaria à base de feijão fradinho

muito popular e largamente consumida em Salvador (LODY, 2009).

O óleo de soja é o óleo mais utilizado na alimentação humana,

principalmente em frituras domésticas e em estabelecimentos comerciais, devido

à disponibilidade e baixo custo (OSAWA et al., 2010). Este óleo vegetal é

altamente polinsaturado, sendo particularmente rico em ácidos graxos ômega-3,

portanto, com alta aceitação em relação às suas propriedades nutricionais,

porém, bastante suscetível à oxidação (WHITE e SU, 2004). No entanto, para

retardar esta reação, normalmente é adicionado de antioxidantes sintéticos, com

destaque para a terc-butil-hidroquinona (TBHQ), usualmente em associação com

o ácido cítrico (RAMALHO e JORGE, 2006).

Existem várias formas de aumentar naturalmente a estabilidade oxidativa

dos óleos e ampliar a sua aplicação, uma delas é formular blends (misturas) de

óleos ricos em ácidos graxos monoinsaturados e polinsaturados (ex. óleo de soja)

com óleos que apresentam elevado teor de ácidos graxos saturados (AL-

KHUSAIBI et al., 2012). A oleína de palma refinada é um dos óleos mais

empregados para esse fim, devido à sua composição em ácidos graxos e

triacilglicerois de alto ponto de fusão, o que faz da mesma um dos óleos mais

estáveis à oxidação (EDEM, 2002; CODEX, 2011; ENRÍQUEZ-FERNÁNDEZ et

al., 2011). A oleína bruta, apesar do maior teor de antioxidantes naturais (CODEX,

2011) ainda é pouco utilizada.

Entre as metodologias para a determinação qualitativa e quantitativa de

carotenoides em óleos vegetais, bem como para avaliar a formação de isômeros

e outros produtos de degradação, destaca-se a cromatografia líquida de alta

eficiência (CLAE) (MORTENSEN, 2005; ROSSO e MERCADANTE, 2007; ZEB e

MURKOVIC, 2011). A atividade antioxidante é geralmente determinada pelos

métodos DPPH (2,2-difenil-1-picril-hidrazil) e ABTS [2,2’-azino-bis (3-etil-

benzolina-6-sulfonado) (BRAND-WILLIAMS et al., 1995; RE et al., 1999;

KALANTIZANKIS et al., 2006) e a estabilidade oxidativa em condições de

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oxidação acelerada através do teste em Rancimat, sobretudo, devido ao fácil

manuseio do equipamento e à elevada reprodutibilidade dos resultados

(OETTERER et al., 2006).

Considerando o acima exposto e o fato de que maioria dos estudos com

óleos vegetais submetidos à fritura e à oxidação acelerada determina apenas a

formação de compostos de decomposição lipídica, o objetivo deste trabalho foi

avaliar a estabilidade dos carotenoides e atividade antioxidante de óleo de palma

bruto, submetido à fritura de acarajés por imersão e de oleína de palma bruta,

óleo de soja refinado e seus blends frente à oxidação acelerada.

Referências

ACHIR, N. et al. Kinetic study of -carotene and lutein degradation in oils during heat treatment. European Journal of Lipid Science and Technology, vol. 112, p. 349-361, 2010. AL-KHUSAIBI, MOHAMMED; M., LOVEGROVE; J. A.; NIRANJAN, K. Frying of potato chips in a blend of canola oil and palm olein: changes in levels of individual fatty acids and tocols. International Journal of Food Science and Technology, vol. 47, p. 1701–1709, 2012. BRAND-WILLIAMS, W., CUVELIER, M. E.; BERSET, C. Use of a Free Radical Method to Evaluate Antioxidant Activity. Lebensm-Wiss Technology, vol. 28, p. 25-30, 1995. CODEX ALIMENTARIUS (FAO/WHO). Codex Standard for named vegetable oils. CODEX STAN 210, 2011. Roma, 2011. Disponível: < http://www.codexalimentarius.org/standards/> Acesso em: 15 abr. 2012. CORSINI, M. S.; JORGE, N.. Estabilidade oxidativa de óleos vegetais utilizados em frituras de mandioca palito congelada. Ciência e Tecnologia de Alimentos, vol. 26, p. 27-32, 2006. EDEM, D. O. Palm oil: biochemical, physiological, nutritional, hematological and toxicological aspects: A review. Plants Foods for Human Nutrition, vol. 57, p. 319-341, 2002.

ENRIQUEZ-FERNANDEZ, B. E.; YANEZ, L. A. C.; SOSA-MORALES, M. E. Comparison of the stability of palm olein and a palm olein/canola oil blend during deep-fat frying of chicken nuggets and French fries. International Journal of Food Science and Technology, vol. 46, p. 1231–1237, 2011.

15

KALANTZAKIS, G.; BLEKAS, G.; PEGKLIDOU, K.; BOSKOU, D.. Stability and radicalscavenging activity of heated olive oil and other vegetable oils. European Journal of Lipid Science and Technology, vol. 108, p. 329-335, 2006. KHAN, M. I.; ASHA, M. R.; BHAT, K. K.; KHATOON, S. Studies on chemical and sensory parameters of coconut oil and its olein blends with sesame oil and palmolein during wheat flour-based product frying. Journal of Food Science and Technology, vol. 48, p. 175-182, 2011. KRINSKY, N. I.; JOHNSON, E: J. Carotenoid actions and their relation to health and disease. Molecular Aspects of Medicine, vol. 26, p. 459-516, 2005. LODY, R.. DENDÊ: símbolo e sabor da Bahia. São Paulo: Editora SENAC, 2009, p.148. MALACRIDA, C. R.; JORGE, N. Alterações do óleo de soja e da mistura azeite de dendê - óleo de soja em frituras descontínuas de batatas chips. Brazilian Journal Food Technology, vol.6, p. 245-249, 2003. MORTENSEN, A. Analysis of a complex mixture of carotenes from oil palm (Elaeis guineensis) fruit extract. Food Research International, vol. 38, p. 847–853, 2005. OETTERER, M.; REGITANO-D’ARCE, M. A. B.; SPOTO, M. H. F. Fundamentos de Ciência e Tecnologia de Alimentos. Barueri: Manole, 2006. OSAWA, C. C.; GONÇALVES, L. A. G.; MENDES, F. M. Avaliação dos óleos e gorduras de fritura de estabelecimentos comerciais da cidade de Campinas/SP. As boas práticas de fritura estão sendo atendidas? Alimentos e Nutrição, vol. 21, p. 47-55, 2010. RAMALHO, V. C., JORGE, N. Antioxidantes utilizados em óleos, gorduras e alimentos gordurosos. Química Nova, vol. 24, p. 755 – 760, 2006. RE, R. et al. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine, vol. 26, p. 1231-1237, 1999. RODRIGUEZ-AMAYA, D. B., KIMURA, M. HarvestPlus Handbook for Carotenoid Analysis. HarvestPlus Technical Monograph 2, 2004. ROSSO, V. V.; MERCADANTE, A. Z. Identification and quantification of carotenoids, by HPLC-PDA-MS/MS, from Amazonian fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 55, p. 5062-5072, 2007. SULIEMAN, A. E. R. M.; EL-MAKHZANGY, A.; RAMADAN, M. F.. Antiradical performance and physicochemical characteristics of vegetable oils upon frying of french fries: a preliminary comparative. Electronic Journal of Environmental Agricultural and Food Chemistry, vol. 5, p. 1429-1441, 2006.

16

WHITE, P.; SU, C. Frying Stability of High-Oleate and Regular Soybean Oil Blends. Journal of the American Oil Chemists’ Society, vol. 81, p. 783-788, 2004. ZEB, A.; MURKOVIC, M. Determination of thermaloxidation and oxidationproducts of β-carotene in corn oil triacylglycerols. Food Research International, vol. 10, p. 1-11,2011.

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2. Objetivos

2.1. Objetivo geral

Avaliar a estabilidade dos carotenoides e atividade antioxidante de óleo de

palma bruto, submetido à fritura de acarajés por imersão e de oleína de palma

bruta, óleo de soja refinado e seus blends frente à oxidação acelerada.

2.2. Objetivos específicos

Caracterizar o óleo de palma bruto quanto ao teor de carotenoides e

monitorar seu decaimento durante a fritura de acarajés por imersão por

espectrofotometria;

Identificar os carotenoides majoritários do óleo de palma bruto, assim como

monitorar, por CLAE, a degradação de - e β-caroteno durante a fritura de

acarajés por imersão;

Caracterizar o óleo de palma bruto quanto aos parâmetros CIELab de cor,

bem como monitorar as alterações durante a fritura de acarajés por

imersão;

Determinar a atividade antioxidante do óleo de palma bruto, através dos

métodos DPPH e ABTS, e suas alterações durante a fritura de acarajés por

imersão;

Caracterizar a oleína de palma bruta, o óleo de soja e seus blends quanto à

cor, carotenoides totais, acidez, peróxidos e atividade antioxidante;

Determinar o tempo de indução da oleína de palma bruta, do óleo de soja

refinado e dos seus blends, a partir da oxidação acelerada no Rancimat e

seu efeito no teor de carotenoides e atividade antioxidante.

Identificar, a partir do tempo de indução e atividade antioxidante, qual (is)

tipos de óleo/blend (s) são mais estável (is) à oxidação.

18

CAPÍTULO I

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

19

1. Óleo de palma bruto

Popularmente conhecida no Brasil como “palma do dendê”, o dendezeiro

(Elaeis guineensis) é uma palmeira de origem africana que se desenvolve bem

em regiões tropicais, com clima quente e úmido, o que justifica a grande

quantidade de plantações em países com clima tropical (SEAGRI, 1999;

SAMBANTHAMURTHI e SUDRAM, 2000; BRASIL, 2006).

Desta palmeira são colhidos frutos, que são nozes pequenas (Figura 1),

duras e ovóides (angulosas e alongadas), possuem polpa fibrosa (mesocarpo)

que envolve o endocarpo pétreo, nascem negros e quando estão maduros

alcançam cor que varia do amarelo forte ao vermelho rosado passando por

matrizes de cor alaranjada (Figura 1), decorrente da presença de carotenoides

(SEAGRI, 1999).

FIGURA 1: Fruto da palma (MPOPC, 2006).

A partir do fruto do dendê são produzidos dois tipos de óleo: o azeite de

dendê ou óleo de palma bruto (conhecido como palm oil, no mercado

internacional), extraído do mesocarpo, a parte externa do fruto, e o óleo de

palmiste (palm kernel oil), retirado da semente do fruto, e que é similar aos óleos

de coco e babaçu. O rendimento do peso dos cachos em óleo representa 22%

para o óleo da polpa bruto e 2% para o óleo de palmiste (SEAGRI, 1999).

O óleo de palma bruto é obtido por extração artesanal ou industrial. No

processo artesanal, que é o utilizado na Bahia, os cachos são fermentados

durante 3 a 4 dias em recipiente fechado e depois são esterilizados por uma hora

em tambores, sendo realizada posteriormente a separação dos frutos. Os frutos

são resfriados e depois esmagados com pedaços de pau. Para a cristalização é

retirada a parte superior (mistura de água e azeite), decantada e cozida (LODY,

20

2009). Devido às condições rudimentares da extração artesanal, sem observar

cuidados com os frutos no momento da colheita e transporte, ocorre um aumento

na acidez do óleo durante a produção (LODY, 2009; CURVELO et al., 2011).

Na fabricação industrial, a extração do óleo é mecanizada e a esterilização

é realizada em autoclave (135ºC/75 minutos). A esterilização desintegra os

cachos, facilita a separação das sementes e inativa as enzimas/microrganismos,

evitando o aumento de acidez no óleo. Os frutos são prensados mecanicamente

para a obtenção do óleo, sendo o mesmo desaerado, separado das impurezas,

clarificado e armazenado em tanques (LODY, 2009).

O óleo de palma bruto é um dos óleos mais consumidos mundialmente,

ocupando em 2012, o 1° lugar em produção mundial de óleos e gorduras com

50,7 milhões de toneladas (FAS, 2012). Mundialmente, os maiores produtores de

óleo de palma bruto são a Malásia e a Indonésia, sendo responsáveis por quase

87% da produção em 2012. Na América Latina o maior produtor é a Colômbia,

seguida por Equador e pelo Brasil (ALMEIDA, 2012; FAS, 2012).

No Brasil a produção ficou em torno de 275 mil toneladas em 2012, sendo

o 13º lugar entre os países produtores de óleo de palma bruto, apesar de o país

possuir grandes áreas geográficas com condições climáticas favoráveis ao cultivo

do dendezeiro (ALMEIDA, 2012; FAS, 2012).

As áreas produtoras no Brasil são encontradas no Pará, Amazonas, Amapá

e Bahia, sendo o Pará, com 96%, o maior produtor de óleo de palma bruto do país

e onde se concentra mais de 80% da área plantada. Nessa região, ocorre maior

flutuação em energia solar, temperatura do ar e umidade atmosférica (distribuição

das chuvas), que é o elemento climático de maior variação espacial e de maior

repercussão na produtividade do dendê (ABOISSA, 2010; BRASIL, 2011;

ALMEIDA, 2012).

O óleo de palma tem como constituintes majoritários os triacilglicerois

(95%), compostos por cerca de 40,4 a 56,9% de ácidos graxos saturados e 43,0 a

62,5% de ácidos graxos insaturados, todos na configuração cis (SUNDRAM et

al., 2003; GEE, 2007). Os principais ácidos graxos desse óleo são o palmítico

(35,0 a 47,0%), o oléico (36,0 a 47,0%) e o linoléico (6,5 a 15,0%), sendo a

composição completa apresentada no Quadro 1 (BRASIL, 1999).

21

QUADRO 1: Composição de ácidos graxos do óleo de palma bruto.

Ácido graxo %

Capróico 6:0 -

Caprílico 8:0 -

Cáprico 10:0 -

Láurico 12:0 < 0,4

Mirístico 14:0 0,5 - 2,0

Palmítico 16:0 35,0 - 47,0

Esteárico 18:0 3,5 - 6,5

Oléico 18:1 36,0 - 47,0

Linoléico 18:2 6,5 - 15,0

Linolênico 18:3 < 0,5

Araquídico 20:0 < 1,0

Saturados 40,4 - 56,9

Insaturados 43,0 - 62,5

BRASIL, 1999.

Além dos constituintes citados, o óleo de palma bruto possui ainda os

componentes minoritários, que podem ser separados em dois grupos: derivados

de ácidos graxos, tais como glicerois (mono e diacilglicerois), fosfatídeos, ésteres,

esterois e compostos não relacionados quimicamente a ácidos graxos, dentre

eles hidrocarbonetos, álcoois alifáticos, esterois livres, tocoferois, tocotrienois,

pigmentos e traços de metais. As duas classes de compostos minoritários de

maior relevância são os carotenoides e os isômeros de vitamina E (tocoferois,

tocotrienois e derivados) (SAMBANTHAMURTHI e SUDRAM, 2000; LODY, 2009;

CODEX, 2011).

Considerando a sua composição em ácidos graxos e antioxidantes

(carotenoides, tocoferois e tocotrienois) o óleo de palma bruto é amplamente

utilizado na culinária, principalmente para a fritura de alimentos. É um dos

ingredientes mais utilizados em pratos da culinária baiana (caruru, vatapá,

moqueca, bobó de camarão, entre outros), sendo o seu maior uso na fritura dos

de acarajés (bolinhos à base de feijão fradinho descorticado, cebola ralada e sal)

(EDEM, 2002; LODY, 2009).

22

2. Oleína de Palma

A oleína de palma é um produto obtido por fracionamento natural do óleo

de palma bruto, que consiste em operações de resfriamento e filtração sem uso

de aditivos químicos. O fracionamento ocorre através da cristalização do óleo

bruto integral com resfriamento controlado, separando o óleo em duas frações:

oleína, fase líquida (ponto de fusão 18 - 20°C); e estearina, fase sólida (ponto de

fusão 48 - 50°C) (EDEM, 2002; LODY, 2009), cujas composições em ácidos

graxos estão apresentadas no Quadro 2.

QUADRO 2: Composição de ácidos graxos da oleína e da estearina de

palma.

ND – não detectado, definido como < 0,05% Fonte:

1CODEX, 2011

A oleína de palma bruta é rica em carotenoides (destacando-se o -

caroteno) e tocoferois (principalmente o -tocoferol). Durante o fracionamento do

óleo de palma bruto os ácidos graxos insaturados, diacilglicerois, esqualeno,

carotenoides, -tocoferol e os tocotrienois são preferencialmente distribuídos na

oleína de palma, enquanto os ácidos graxos saturados, monoacilglicerois, esterois

e fosfolipídios ficam preferencialmente na fração estearina (CODEX, 2011; GEE,

2007).

Assim como o óleo de palma bruto, a oleína bruta também é bastante

empregada para a fritura de acarajés na Bahia. Apesar do seu conteúdo de

Ácido graxo Oleína de Palma1 Estearina de Palma1

C12:0 Láurico 0,1 - 0,5 0,1- 0,5

C14:0 Mirístico 0,5 - 1,5 1,0 - 2,0

C16:0 Palmítico 38,0 - 43,5 48,0 - 74,0

C16:1 Palmitoléico ND - 0,6 ND - 0,2

C18:0 Esteárico 3,5 - 5,0 3,9 - 6,0

C18:1 Oléico 39,8 - 46,0 15,5 - 36,0

C18:2 Linoléico 10,0 - 13,5 3,0 - 10,0

C18:3 Linolênico ND - 0,6 ND - 0,5

C20:0 Araquídico ND - 0,6 ND - 1,0

Saturados 42,1 - 51,1 53,0 - 83,5

Insaturados 49,8 - 60,7 18,5 - 46,7

23

ácidos graxos insaturados, como apresenta baixo teor de ácidos linoleico e

linolênico, é menos suscetível a degradação do que outros óleos vegetais, como

óleo de soja e de algodão e a sua maior estabilidade durante a fritura por imersão

tem sido demonstrada (KHAN et al., 2008; KHAN et al., 2011 ).

Na forma refinada, além do emprego para a fritura, a oleína, devido a sua

composição lipídica é utilizada para aumentar a estabilidade de produtos,

evitando que seja empregada a hidrogenação, a qual é responsável pela

formação de ácidos graxos trans, durante a elaboração margarinas e shortening.

É aplicada ainda em fórmulas lácteas infantis, com o objetivo de aumentar os

teores de ácido palmítico e melhorar a digestibilidade destes produtos (ONG e

GOH, 2002; LODY, 2009).

3. Óleo de soja

A soja é a cultura agrícola oriunda da China entre o período de 2883 e

2838 a.c. O grande teor de proteína e de óleo despertou na Europa do século XX

o interesse em fabricar produtos derivados desse grão (AMARAL et al., 2006).

O óleo de soja é o produto obtido por prensagem mecânica e/ou extração

por solvente, dos grãos de soja (Gluycine max. L Merril), isento de misturas de

outros óleos, gorduras ou outras matérias estranhas ao produto (BRASIL, 1999;

AMARAL et al., 2006).

Sendo o óleo de soja um importante subproduto da soja no mercado

mundial, ele representa 27,2% do mercado de óleos comestíveis, ressaltando que

a partir de 2012, a China passou a liderar a produção deste óleo. O Brasil é o 3º

lugar na produção mundial, sendo que no ano de 2012 alcançou a marca de 6,8

mil toneladas, com a maior região produtora localizada no centro-oeste do país

(AMARAL et al., 2006; BRASIL, 2011; FAS,2012).

O óleo de soja é uma excelente fonte de ácidos graxos essenciais para a

nutrição humana, tais como linoléico, linolênico e oléico (Quadro 3), entretanto, o

elevado teor de ácidos graxos polinsaturados (52,5 - 70,0%), torna o mesmo um

dos óleos mais susceptíveis à oxidação (WHITE e SU, 2004).

Por outro lado, o óleo de soja é uma dais principais fontes de tocoferois e

tocotrienois (600-3370 mg/Kg), apresentando quantidades insignificantes de

24

pigmentos (clorofila e carotenoides), pois os mesmos são perdidos durante o

processo de refino (AMARAL et al., 2006; CODEX, 2011).

QUADRO 3: Composição lipídica do óleo de soja.

Ácido graxo Óleo de

Soja1

C12:0 Láurico ND - 0,1

C14:0 Mirístico ND - 0,2

C16:0 Palmítico 8,0 - 13,5

C16:1 Palmitoléico ND - 0,2

C18:0 Esteárico 2,0 - 5,4

C18:1 Oléico 17,0 - 30,0

C18:2 Linoléico 48,0 - 59,0

C18:3 Linolênico 4,5 - 11,0

C20:0 Araquídico 0,1 - 0,6

Saturados 10,1 - 19,74

Insaturados 69,5 - 100,2

ND – não detectado, definido como < 0,05% Fonte:

1CODEX, 2011

O óleo de soja tem como principal utilização a alimentação humana. Devido

ao seu baixo custo é bastante empregado para a fritura doméstica e em

estabelecimentos comerciais, podendo ser utilizado também como matéria-prima

na preparação de temperos, saladas, margarinas, gordura vegetal, maionese,

entre outros. Esse óleo ainda tem aplicações na indústria cosmética,

farmacêutica, veterinária, de ração animal, na produção de vernizes, tintas,

plásticos, lubrificantes, etc. (AMARAL et al., 2006; OSAWA et al., 2010).

4. Blends de óleos vegetais

A maioria dos óleos e gorduras apresentam aplicação limitada, devido a

sua composição original de triacilglicerois e ácidos graxos (DIAN et al.,2006).

Para ampliar seu uso, são modificados através de métodos industriais como

mistura (blends), fracionamento, interesterificação e hidrogenação ou pela

combinação desses processos para obter as características desejadas (DIAN et

al.,2006; FARHOOSH et al., 2009; SHARMA e LOKESH, 2012).

O blending é o método mais simples e de menor custo de modificação,

consistindo na mistura de diferentes proporções de óleo/óleo, óleo/gordura ou

25

gordura/gordura. Geralmente estas são utilizadas com o intuito de melhorar as

características sensoriais, a composição lipídica e principalmente a estabilidade a

oxidação durante o processamento. Com isso, diversos estudos têm sido

desenvolvidos sobre o tema e a oleína aparece como um dos principais tipos de

óleos empregados nas formulações, por melhorar a estabilidade oxidativa, em

função da sua composição lipídica (DIAN et al., 2006; KHAN et al., 2008).

Marangoni e Rousseau (1998) formularam um blend de óleo de

canola/manteiga e submeteram o mesmo a interesterificação química e

enzimática, comparando os dois, observaram uma melhora na espalhabilidade e

sabor no blend que não foi submetido interesterificação.

Blends formulados com o óleo de palma, óleo de girassol e óleo de

palmiste apresentaram melhor ponto de fusão em relação ao óleo individual

(DIAN et al., 2006).

Formulações de oleína de palma vermelha e gordura de cacau foram

realizadas por El-Hadad et al. (2011) e utilizadas na produção de chocolates,

sendo observado que os blends com a oleína de palma vermelha, aumentaram o

teores de tocoferois e tocotrienois, além de melhorar o ponto de fusão do

chocolate.

Leonardis e Macciola (2012), avaliaram a estabilidade à oxidação de

blends de óleo de palma e azeite de oliva e observaram que a composição de

ácidos graxos foi o fator mais importante, sendo que a estabilidade dos blends

aumentava com maior quantidade de óleo de palma e que o azeite de oliva

apresentou um maior teor de ácidos graxos livres.

Em estudo com blends de oleína de palma/óleo de canola realizado por

Al-Khusaibi et al. (2012), os mesmos foram utilizados para fritura de batatas por

28 horas a 185ºC. O blend (óleo de canola/oleína de palma), apresentou uma

perda menor de tocoferois e tocotrienois, ômega (3 e 6) que o óleo de canola e a

oleína de palma, além de, uma melhor estabilidade à fritura e qualidade

nutricional.

Khan et al., (2008), realizaram fritura de batatas por 100 minutos à 180°C

com blends de óleo de coco e óleo de gergelim, oleína de palma e óleo de

gergelim e óleo de coco e oleína de palma e avaliaram a qualidade (química e

sensorial). O blend de óleo de coco e oleína de palma foi o que apresentou

26

melhor estabilidade durante a fritura e melhor qualidade sensorial das batatas

fritas.

5. Carotenoides

São classificados como tetraterpenos insaturados, formados por 40 átomos

de carbono e constituem-se de uma cadeia de hidrocarbonetos contendo

tipicamente de 9 a 13 ligações conjugadas compostas por oito unidades

denominadas isoprênicas de cinco carbonos (C5) (Figura 2). A cadeia linear e

simétrica dos mesmos possibilita uma série de modificações: ciclização,

hidrogenação, desidrogenação, migração de ligação dupla, encurtamento da

cadeia ou extensão, isomerização, rearranjo, introdução de funções oxigenadas

(álcoois, fenóis, aldeídos, cetonas, ésteres e ácidos carboxílicos) ou combinações

destes processos. A característica de maior destaque nestas moléculas é um

sistema extenso de ligações duplas conjugadas, que confere a propriedade de

cromóforo responsável pela pigmentação fornecida a vários alimentos que varia

do amarelo ao vermelho (SAMBANTHAMURTHI e SUDRAM, 2000;

RODRIGUEZ-AMAYA, 2001; PAPA, 2007; RODRIGUEZ-AMAYA e KIMURA,

2004; RODRIGUEZ-AMAYA e KIMURA, 2008).

FIGURA 2: Estrutura de alguns carotenoides encontrados na natureza (PAPA, 2007).

27

Esses pigmentos são encontrados na natureza principalmente na forma

trans e são divididos em duas classes: carotenos (-caroteno, -caroteno,

licopeno, entre outros) e xantofilas (com oxigênio na cadeia). O oxigênio nas

xantofilas pode se apresentar na forma de hidroxila, epóxi ou carboxila (Figura 3).

A cadeia pode ser acíclica (como o licopeno), monocíclica (como o -caroteno) ou

bicíclica (- e -caroteno) (Figura 2) (SAMBANTHAMURTHI e SUDRAM, 2000;

RODRIGUEZ-AMAYA e KIMURA, 2008).

Luteína

Violaxantina

Crocetina

FIGURA 3: Estrutura das xantofilas (RODRIGUEZ-AMAYA, 2001; NASCIMENTO, 2006).

Os carotenoides são biossintetizados por plantas, algas, fungos, leveduras

e bactérias, além disso, os alimentos de origem vegetal contêm pequenas

quantidades de precursores e derivados de caroteno, proporcionando uma

composição complexa e variável. Devido à propriedade de síntese por esses

seres vivos é que esse pigmento está distribuído de forma abundante na natureza

em frutas, vegetais, flores, sementes, raízes, plantas, fungos e bactérias, tendo

mais de 600 compostos diferentes identificados em diversos organismos. Os

animais são incapazes de biossintetizar carotenoides, portanto, dependem da

alimentação para sua obtenção (RODRIGUEZ-AMAYA, 2001; RODRIGUEZ-

AMAYA e KIMURA, 2004; RODRIGUEZ-AMAYA e KIMURA, 2008).

Esses pigmentos são considerados compostos apolares ou lipofílicos, por

isso, são normalmente encontrados nas membranas dos vegetais, plantas e

28

flores. Eles são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos, como,

acetona, álcool, éter etílico, clorofórmio e acetato de etila (RODRIGUEZ-AMAYA,

2001).

Uma das propriedades mais importantes dos carotenoides é conferir cor,

mas para isso, um carotenoide precisa ter pelo menos, sete duplas ligações

conjugadas, sendo que o fitoeno e o fitoflueno possuem, respectivamente, três e

cinco duplas ligações conjugadas, por isso não apresentam coloração (incolores).

As cores dos carotenoides variam de incolor a vermelho, aumentando à medida

que o número de duplas ligações aumenta, pois há um deslocamento no espectro

de absorção da molécula (RODRIGUEZ-AMAYA, 2001).

A perda ou alteração na coloração destes pigmentos indica degradação ou

modificação estrutural (RODRIGUEZ-AMAYA e KIMURA, 2004). O método mais

utilizado para a determinação quantitativa da cor é a escala CIELab, sendo que

nesse sistema as coordenadas são: L (luminosidade): 0 – escuro e 100 – branco),

a* (intensidade de vermelho): variando de verde (-a) a vermelho (+a), b*

(intensidade de amarelo): variando de azul (-b) a amarelo (+b), C (Chroma): (a*2

+ b*2)1/2, ângulo hab (arco tangente): b*/a* (MINOLTA, 2001; BOTELHO, 2010).

Boas correlações do teor de carotenoides com as coordenadas a* e b* pelo

método CIELab tem sido demonstradas (ANDREU-SEVILLA et al., 2008).

Além do poder corante, alguns carotenoides apresentam atividade de pró-

vitamina A. O carotenoide pode ser absorvido ou convertido para vitamina A, e

essa por sua vez depositada nos tecidos, ou levemente modificada para formar

carotenoides típicos de animais (ex.: astaxantina). A estrutura do retinol é a

metade da molécula do -caroteno, com uma molécula de água adicionada no

final da cadeia poliênica. A clivagem da molécula acontece no meio da cadeia

isoprênica, essa conversão acontece no fígado a partir do consumo de alimentos

ricos em -caroteno. Consequentemente, o -caroteno é o carotenoide de maior

potencial vitamínico A e ao qual se atribui 100% de atividade. A exigência mínima

para um carotenoide possuir atividade pró-vitamínica A é ter um anel- não

substituído, com uma cadeia poliênica de 11 carbonos. O mecanismo de

conversão do -caroteno em retinol (vitamina A) é mostrado na (Figura 4).

29

FIGURA 4: Estrutura química e clivagem do -caroteno (AMBROSIO et al., 2006).

Os carotenoides apresentam ainda a capacidade de sequestrar espécies

reativas de oxigênio, como o radical peroxil (ROO●) e o oxigênio singlete (1O2),

estabilizando o elétron desemparelhado do radical por ressonância, atuando

dessa forma, como antioxidantes, protegendo as células de danos oxidativos

(RODRIGUEZ-AMAYA et al., 2008). Ao combaterem as espécies reativas do

oxigênio, os carotenoides podem interagir de três maneiras diferentes:

transferência de elétrons; remoção de íons de hidrogênio e remoção de radicais

livres, respectivamente (Reações 1, 2 e 3).

ROO+ CAR ROO- + CAR + Reação 1

ROO+ CAR ROOH+ CAR Reação 2

ROO+ CAR (ROO-CAR) Reação 3

ROO●: radical; CAR.: carotenoides

(YOUNG e LOWE, 2001).

Por outro lado, a estrutura química altamente insaturada dos carotenoides

os torna propensos à isomerização e oxidação. Agentes, como, calor, luz e

ácidos, promovem a isomerização dos mesmos da forma trans para a cis

(principalmente 9-, 13- e 15-cis-carotenoides), resultando na perda de cor e

atividade de pró-vitamina A (RODRIGUEZ-AMAYA et al., 2008). A oxidação é a

Retinal

30

principal causa de perdas de carotenoides, sendo ocasionadas por fatores como,

oxigênio, luz, enzimas, metais e co-oxidação com hidroperóxidos lipídicos

(RODRIGUEZ-AMAYA, 2001; RODRIGUEZ-AMAYA e KIMURA, 2004).

O mecanismo de reação da oxidação de carotenoides ainda é pouco

conhecido, sendo muitas vezes é acompanhado por isomerização. A teoria mais

aceita é que nas fases iniciais da oxidação ocorre uma epoxidação e clivagem

formando os apocarotenoides, epóxi e hidroxi carotenoides (Figura 5), com

fragmentações subsequentes, gerando compostos com baixo peso molecular.

Geralmente são formados: - e -iononas, -13 e -14-apocarotenais, que não

possuem cor e nem atividade biológica (SAMBANTHAMURTHI e SUDRAM, 2000;

RODRIGUEZ-AMAYA e KIMURA, 2004).

FIGURA 5: Mecanismo de isomerização e oxidação dos carotenoides (RODRIGUEZ-AMAYA e

KIMURA, 2004).

Diversos tipos de óleos vegetais apresentam carotenoides na sua

composição, sendo que as concentrações não ultrapassam 100 ppm. No óleo de

palma bruto a concentração de carotenoides é bem elevada, quando comparada

a outros alimentos, por isso, sua coloração é vermelho-alaranjada. As

concentrações de carotenoides no óleo de palma variam de acordo com o

genótipo e o grau de amadurecimento (LODY, 2009; CURVELO et al., 2011),

podendo chegar a uma concentração de 500-2000ppm (Quadro 4) (CODEX,

2011).

31

Os carotenoides mais importantes no óleo de palma são o - e o -

caroteno, com teores acima de 80-90% dos carotenoides totais. O -caroteno

representa aproximadamente 32,70-54,35% e o -caroteno 51,64-60,53% no óleo

de palma (SAMBANTHAMURTHI e SUDRAM, 2000).

Durante o processo de refino o óleo de palma bruto perde grande parte dos

carotenoides (Quadro 4), obtendo-se o óleo refinado de cor clara (PAPA, 2007;

LODY, 2009).

A oleína de palma bruta é composta por carotenoides (destacando-se o -

caroteno) (550-2500 ppm), porém a oleína de palma refinada perde estes

micronutrientes durante o processamento, devido a oxidação e/ou isomerização,

até níveis extremamente baixos. O óleo de soja também possui teores

insignificantes de carotenoides (Quadro 4) (OOI et al., 1994; RODRIGUEZ-

AMAYA e KIMURA, 2004; SOARES et al., 2004; CODEX; 2011)

QUADRO 4: Concentração de carotenoides em óleos vegetais.

Tipo de óleo Carotenoides (ppm)

Óleo de palma bruto 500 - 2000*

Óleo de palma refinado 129,03**

Oleína de palma bruta 550 - 2500*

Oleína de palma refinada 18,60***

Óleo de soja 0,00 - 1,92****

CODEX, 2011*; ROSSO e MERCADANTE, 2007**; OOI et al., 1994***, SOARES et al., 2004****.

5.1. Determinação de carotenoides por Cromatografia Líquida de Alta

Eficiência (CLAE)

A principal técnica para determinação de carotenoides em óleos vegetais é

a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), conforme evidenciado no

Quadro 5.

32

O preparo prévio da amostra é fundamental para a realização da análise

por CLAE, pois aumenta a seletividade, sensibilidade, precisão e exatidão da

análise. A maioria dos trabalhos que determina carotenoides em óleos realiza

uma etapa preliminar de saponificação para remover lipídios e clorofilas e liberar

xantofilas esterificadas, no entanto, ocorre uma perda significativa de

carotenoides, especialmente epoxicarotenoides e xantofilas (PUSPITASARI-

NIENABER et al., 2002; RODRIGUEZ-AMAYA e KIMURA, 2004). Alguns estudos

têm demonstrado procedimentos diferentes, como injeção direta sem remoção da

gordura, que pode danificar a coluna (COLLINS et al., 2006) ou remoção física da

gordura por congelamento ( ZEB e MURCOVIC, 2011).

Basicamente, o cromatógrafo líquido de alta eficiência dispõe de um

reservatório com filtro, onde é colocada a fase móvel; um sistema de

bombeamento; um injetor; uma coluna; um detector e um sistema de registro de

dados (COLLINS et al., 2006).

As colunas mais utilizadas para a separação de carotenoides em óleos

vegetais são as de fase reversa (C18 e C30) (MORTENSEN, 2005; ROSSO e

MERCADANTE, 2007). Embora a coluna C18 apresente boa separação dos

carotenoides e seja bastante utilizada (Quadro 5), a coluna C30 possibilita a

separação de maior número de isômeros, como também é a única capaz de

separar isômeros de carotenoides não-simétricos, como 13-cis-,13’-cis-, 9-cis- e

9’-cis-luteína. Além disso, apresenta resolução superior entre carotenoides com

polaridade análoga quando comparada com a C18, sendo, portanto, selecionadas

quando o objetivo é fazer a separação de isômeros geométricos para o estudo do

perfil de carotenoides (SCHIEBER e CARLE, 2005; MELÉNDEZ-MARTÍNEZ et

al., 2007).

Sistemas de eluições isocráticas e por gradiente têm sido empregados

(Quadro 5), porém os métodos com gradiente apresentam melhores resultados

quando comparados aos do tipo isocrático, pois possibilitam a separação de um

maior número de carotenoides, devido a diferente polaridade dos solventes.

Entretanto, o uso de gradiente apresenta como inconveniente maior tempo de

análise, visto que há a necessidade de reequilibrar a coluna após cada injeção

(MELÉNDEZ-MARTÍNEZ et al., 2007; PROVESI, 2010; MEZZOMO, 2012).

Os detectores mais utilizados para separação de carotenoides são o

ultravioleta-visível (UV-Vis) e o de arranjo de diodos (DAD) (Quadro 5) e quando

33

as matrizes são muito complexas acopla-se a esta técnica um espectro de

massas. Contudo, o sistema DAD tem sido mais utilizado nas publicações de

análises de carotenoides, porque permite o registro do espectro de absorção de

maneira integral, na região do ultravioleta (UV) e do visível, durante a análise.

Desta forma, é possível observar o espectro de absorção do pico cromatográfico,

o que contribui para a identificação do composto (OLIVER e PALOU, 2000;

PROVESI, 2010; MEZZOMO, 2012).

A presença de ligações duplas conjugadas na estrutura dos carotenoides

constitui o cromóforo de absorção de luz, que por sua vez confere a cor a estes

pigmentos e fornece o espectro de absorção no visível, sendo considerado,

portanto, a primeira ferramenta para a identificação dos carotenoides. Outras

características do cromóforo são o comprimento de onda máximo de absorção

(máx) e a forma do espectro (estrutura fina). A estrutura fina do espectro e a

intensidade do pico cis do espectro UV-Vis dos carotenoides são amplamente

utilizadas para auxiliar na identificação do carotenoide, ao ser calculada a

porcentagem das alturas III/II (III/II%) e a porcentagem das alturas AB/AII

(AB/AII%), respectivamente (Figura 6) (RODRIGUEZ-AMAYA, 1999).

Figura 6. Parâmetros utilizados para o cálculo da estrutura fina e intensidade do pico cis do

espectro UV-Vis dos carotenoides (XAVIER et al., 2012).

Outra forma de identificação dos carotenoides consiste na comparação das

características dos picos da amostra com padrões comerciais e/ou produzidos em

laboratório (RODRIGUEZ-AMAYA, 2001).

34

A necessidade de se mostrar a qualidade de medições químicas, através

de sua comparabilidade, rastreabilidade e confiabilidade, está sendo cada vez

mais reconhecida e exigida. Para garantir que um novo método analítico gere

informações confiáveis e interpretáveis sobre a amostra, ele deve sofrer uma

avaliação denominada de validação (RIBANI et al., 2004; INMETRO, 2010).

Os parâmetros analíticos normalmente utilizados para validação de

métodos de separação são: Limite de Detecção (LD); Limite de Quantificação

(LQ); Linearidade; Precisão; Precisão Intermediária e Exatidão (BRASIL, 2003;

RIBANI et al., 2004; INMETRO, 2010).

O LD é o menor valor de concentração da substância que se deseja

quantificar ou da propriedade que pode ser detectada pelo método, mas não

necessariamente quantificada, utilizando um determinado procedimento

experimental. Podendo ser calculado de três formas diferentes: método visual,

método relação sinal-ruído, método baseado em parâmetros da curva analítica.

(RIBANI et al., 2004).

O LQ representa a menor concentração da substância em exame que pode

ser medida, utilizando um determinado procedimento experimental (RIBANI et al.,

2004).

A linearidade corresponde à capacidade do método em fornecer resultados

diretamente proporcionais à concentração da substância em exame, dentro de

uma determinada faixa de aplicação (RIBANI; et al., 2004).

A precisão representa a dispersão de resultados entre ensaios

independentes, repetidos de uma mesma amostra, amostras semelhantes ou

padrões, em condições definidas. Já a precisão intermediária indica o efeito das

variações dentro do laboratório devido a eventos como diferentes dias, diferentes

analistas, diferentes equipamentos ou uma combinação destes fatores (RIBANI;

et al., 2004).

Para a validação de um método analítico, é normalmente suficiente

fornecer uma indicação do nível em que a detecção do analito pode ser

distinguida do sinal do branco/ruído. Neste sentido, é fundamental assegurar-se

de que todas as etapas de processamento do método analítico sejam incluídas na

determinação do mesmo (INMETRO, 2010).

Alguns métodos de preparo das amostras, assim como as condições

cromatográficas, parâmetros de validação e os principais resultados reportados

35

nos estudos sobre a determinação de carotenoides em óleos vegetais estão

apresentados no Quadro 5. Cabe ressaltar, que alguns estudos não descrevem

todas as condições cromatográficas utilizadas o que dificulta a reprodutibilidade

das análises e comparação dos resultados.

36

QUADRO 5: Determinação de carotenoides em óleos vegetais por CLAE

AMOSTRA COMPOSTO DETERMINADO

PREPARO DA AMOSTRA

PADRÃO TIPO DE INJETOR E VOLUME

INJETADO

TIPO DE COLUNA FASE MÓVEL TIPO DE DETECTOR

RESULTADOS REFERÊNCIA

Óleo de palma bruto e degomado

Carotenoides Extração: Cromatografia de coluna (fase estacionária, Diaiton HP-20) e solvente n-HEX/2-PROP e analisado por CLAE.

NI Automático

20μl

C18- ODS H80

S-4, 80A (4,6 mm d.i. x 25 cm)

Tamanho da partícula não

informado

Isocrática

ACE /DIC (4:1, v/v)

Fluxo: 1 ml/min

UV-VIS

446 nm

Carotenoides totais

Óleo de palma bruto: 680,67±0,01 ppm

LD e LQ não informados

YOU, et al. (2001)

Óleo de palma bruto

Carotenoides Óleo de palma bruto + 2-PROP + adsorvente Extração: solução diluída foi decantada e a gordura extraída por Soxhlet (2,5 h/ 80-85 °C).

Carotenoides extraídos do adsorvente a 60-65 °C até o adsorvente se tornar incolor (4 h). Extrato seco em rotaevaporador e analisado por CLAE

NI

NI Crest-Pak C18 S MLC-01-250465 (4,6 mm d.i. x 250 mm)

Tamanho da partícula não

informado

Isocrática

ACE /DIC (8:2, v/v)

Fluxo: 1ml/min

UV-VIS

446 nm

Carotenoides totais: 632±15,5 ppm


BAHARIN et al. (2001)

37



PREPARO DA AMOSTRA


INJETADO



Azeite de oliva, óleo de soja e óleo de

palma

Clorofila, feofitinas, all-trans-β-caroteno,

Tocoferois e Tocotrienois

O óleo de palma foi dissolvido em

10 mL de HEX/ISOP

(1,5/98,5v/v) filtrado e analisado

por CLAE.

all-trans-

-caroteno

Manual 20 μL

Coluna Si-60 (5 μm, 4,6 mm d.i.

x 25 cm) Lichrobsorb

Isocrática ISOP-HEX

(1,5:98,5 v/v) Fluxo: 1 mL/min

UV-VIS 452 nm

0,54-1,0 ppm de all-trans--caroteno

LD e LQ não informados R

2=0,9340

SEPPANEN et al. (2003)

Óleo de palma Carotenoides (α-, β-,

- caroteno)

Dissolução em MTBE e injeção direta em CLAE.

all-trans-

-caroteno

all-trans- α-caroteno,

all-trans--caroteno

NI Coluna YMC C30 (3

µm, 4,6 mm d.i x 250 mm)

Gradiente A: MTBE/

MeOH/ÁGUA (15:81:4)

B: MTBE: MeOH (10:1)

Gradiente de 0 a 100% até 75 min Fluxo 1 mL/min

DAD 456 nm

15-cis--caroteno, (2,06g/Kg),

13-cis--caroteno (3,37 g/Kg),

13’-cis--caroteno (15,4 g/Kg),

15-cis--Caroteno (10,79 g/Kg),

13-cis--caroteno (8,19 g/Kg)

all-trans--caroteno (72,4

g/Kg), 9,13-Di-cis--caroteno (8,81 g/Kg)

9-cis--caroteno (13,66

g/Kg), 9,13,9’-Tri-cis--

caroteno ND, 9,9’-Di-cis--caroteno (3,83 g/Kg)

all-trans--caroteno (109,2

g/Kg), 9,9’-Di-cis--caroteno

(6,16 g/Kg), 9’-cis--caroteno,

(12,08 g/Kg), 9-cis--caroteno

(36,2 g/Kg), 7-cis--caroteno

ND, Total all-trans--caroteno, (122,8 g/Kg)

Total all-trans--caroteno,

(179,4 g/Kg), Total all-trans--caroteno (3,8 g/Kg) LD e LQ não informados

MORTENSEN (2005)

38



PREPARO DA AMOSTRA


INJETADO



Frutas da Amazônia (buriti, mamey, tucumã, marimari, pupunha e physalis) e óleo de palma refinado.

Carotenoides Extração com acetona, remoção física da gordura por congelamento (-18 ºC/2 h), filtração em banho de gelo e lavagem com acetona gelada, transferência para éter de petróleo/ éter etílico, saponificação por uma noite com 10% KOH metanólico. Secagem de uma alíquota em N2, suspensão em fase móvel, filtração e analise por CLAE.

all-trans-luteína,all-trans-zeaxantina, all,

trans-α-criptoxantina,

all-trans-β-caroteno, all-

trans-α-caroteno, 9-cis-

β-caroteno, 13-cis-β-

caroteno, 15-cis-β-caroteno, all-

trans-γ-caroteno, all-

trans-licopeno, 9-cis-licopeno

all-trans-β-zeaxantina, cis-α-zeaxantina,

β-apo-8-caroteno, β-apo-caroteno, β-apo-10-carotenoide,

β-apo-12-caroteno

Automático 20 μL

Coluna C18 (4 μm, 4,0mm d.i. x 300

mm) e C30(3 μm, 4,6 mm d.i. x250 mm )

Gradiente MeOH (0,1% TEA)/MTBE

(95:5 para 70:30 em 30 min, para

50:50 em 20 min e mantendo essa

proporção por 35 min)

Fluxo:0,9ml/min ACE (0,1% TEA) /ÁGUA/ EtOAc (88:10:2 para

85:0:15 em 25 min e mantendo até o final da corrida) Fluxo: 1 mL/min

DAD 450 nm

129,03 μg de carotenoides totais. Quantificação de

carotenoides (g): all-trans-β-caroteno (65,77), all-trans-α-caroteno (22,34), 9-cis-β -caroteno (17,46), 9-cis- α -caroteno (8,23), 13-cis-β -caroteno (6,21), cis-γ-caroteno 3 (2,89), cis-δ-caroteno (2,32), all-trans- γ -caroteno (1,76), di-cis- α -caroteno (0,44), 13-cis- α -caroteno ou 13’-cis- α -caroteno (0,34), mistura de isômeros cis (0,31), 5,8-epóxi-β -caroteno (0,24), 15-cis-α -caroteno ou 13-cis- α -caroteno (0,21), di-cis-β -caroteno (0,13), 5,6-epóxi- α-caroteno (0,13), all-trans-luteína (0,11), 5,8-epóxi-β -cripitoxantina (0,10), di-cis-β -caroteno 1 (0,04) LD e LQ não informados

ROSSO e MERCADANTE

(2007)

39



PREPARO DA AMOSTRA


INJETADO



Óleo de palma, óleo de milho, óleo de amêndoa, óleo de girassol e azeite de oliva

Luteína e zeaxantina

10g óleo + EtOH +0,5g pirogalol + KOH (50%) aquoso. Homogeneização em banho-maria (100 ºC/ 1h). Refluxo com éter dietílico/hexano (50:50,v/v) até remoção do KOH. Secagem em rotaevaporador (30-35º C). Ressuspensão em 1 mL de solução TEA/MeOH/DIC (60:20:20) e analisado por CLAE.

luteína (99%)

all-trans--caroteno

all-trans--caroteno

Zeaxantina Viloxantina neoxantina

NI

20 L

C18 (ODS, 5 µm, 4,6 mm d.i. x 25 cm)

Isocrática TEA/ DIC/

MeOH (6:2:2 v / v / v) AcNH3 (0,

1%). Fluxo: 1 mL/min

UV–VIS 450 nm

Óleo de palma: Luteína: 11,55 μg/100 g

Zeaxantina: 120 g/100 g

Obs.: padrão de all-trans--

caroteno,-caroteno, viloxantina e neoxantina somente utilizados para identificação dos picos.

LD (Luteína) =0,568 ng

LD (Zeaxantina) =ND

LQ não informado

ARUNA et al. (2009)

Óleo de palma

Sioma

Carotenoides Saponificação com

(5mL) de MeOH + 400 mg (óleo)+0,3 mL

(hidróxido de potássio a 60%)+1 mL (BHT).

Foi fechado com nitrogênio e aquecido

por 30min/100 ºC. Remoção do álcali

com 20 mL de água e 10 mL de éter dietílico.

As amostras foram secas e filtradas em

membrana de 0,2 m e analisado por CLAE.

all-trans--caroteno

all-trans--caroteno

NI 20 μL

Coluna YMC C30 (5

µm, 4,6 mm d.i x 250 mm)

Gradiente MeOH/MTBE/Á

GUA (81:15:4)

(Solvente A): MTBE/MeOH

(91:9) (Solvente B) 100% A para 50% A/50% B

em 45 min troca para 100% de B e mantém

por 10 min, finalizando com 100% de A por 5

min Fluxo: 0,8 mL/min

DAD 450 nm

480 mg/L de carotenoides totais.

Quantificação de carotenoides (mg/L):

all-trans-β-caroteno (67,2), all-trans-α-caroteno (222,0),

9-cis-β -caroteno (36,5), 15-cis-β -caroteno (29,3), cis-δ-caroteno (39,8), all-trans- γ -

caroteno (37,4),

all- -caroteno (14,9), 5,6-

epóxi- -caroteno (22,6), luteína (8,2)


ANDREU-SEVILLA et al.

(2009)

40

EtOAc= acetato de etila, MeOH=metanol, MTBE=éter tert metil butílico, H, AcNH3=acetato de amônia, TEA=acetonitrila, EtOH= etanol, HEX=hexano, ACT=acetona, ISOC=isoctano, THF=tetrahidrofurano, ACE=acetonitrila, DIC=diclorometano, ISOP=isopropanol, n-HEX=n-hexano, 2-PROP =2-propanol, NI: não informado.



PREPARO DA AMOSTRA


INJETADO



Óleo de Buriti, Patuá e Tucumã

-caroteno O óleo foi dissolvido em hexano e injetado.

all-trans--caroteno

Automático 20 μL

RP-18 (5 μm, 4,6 mm d.i. x 250 mm )

Gradiente 99,5%

HEX/0,5% ISOP 0 - 7 min.

99% HEX/1% ISOP 9 - 20 min.

99,5% HEX/0,5% ISOP

20 – 25 min. Fluxo: 1mL/m

DAD 455 nm

all-trans--caroteno (1576-1934 mg/L) LD=50,00 ng/mL e LQ=100,00 ng/mL

R=0,9942 Precisão:

(intra-dia) =5,15% (CV) (inter-dia)=9,30% (CV)

SILVIA et al. (2011)

Óleo de milho -caroteno 0,2g+ 2 mL de

acetona, agitação em vórtex (20)s e levar

ao freezer à - 20°C/ 24 h.

Filtração a vácuo, e extração com acetona até total remoção dos

carotenoides. Transferência para éter de petróleo.

Secagem de alíquota em N2 suspensão em fase móvel, filtração e

análise por CLAE.

all-trans--caroteno

NI RP-18 (5 μm, 4 mm d.i. x 125mm)

Gradiente A: MeOH 100%

B: MeOH/MTBE/Á

GUA (80:15:5, v/v/v) C:ACT 100%

90% A e 10% B de 0-7 min

10% A e 90% B em 7 min os 12 min restante

isocrática Fluxo: 1mL/m

DAD 450 nm all-trans--caroteno decaiu

de 300-25 μg/g (10h de oxidação)

Foram identificados: 8'-apo-β-carotenal; 6'-apo-β-

carotenal; all-trans-5,6-epoxi-β-8'-carotenal; β-caroteno-2,2'-diona; 13-cis-5,6,5',6'-di-epoxi-β-caroteno; all-trans-5,8-epoxi-β-caroteno; all-

trans-5,6-epoxi-β-caroteno e 15-cis-5,6-epoxi-β-

caroteno

LD=4,42 ng/L/LQ=16,08

ng/L R

2=0,9998,

Precisão: (intra-dia) =1,54% (CV) (inter-dia) =1,32% (CV)

ZEB e MURKOVIC

(2011)

41

6. Atividade antioxidante Os antioxidantes são substâncias responsáveis por retardar a oxidação das

células humanas. A oxidação é um processo metabólico natural do organismo que

é responsável pela produção de energia utilizada nas atividades essenciais das

células. O metabolismo do oxigênio nas células vivas também leva à produção de

radicais livres que vão agir sobre as células do corpo, promovendo o stress

degenerativo que leva a uma série de doenças, tais como: câncer, problemas

cardíacos, Alzheimer e envelhecimento precoce (CAROCHO e FERREIRA, 2013).

A atividade antioxidante se deve a vários mecanismos de ação, como:

inibição dos radicais livres a partir da doação de átomos de hidrogênio, na fase de

iniciação ou propagação; supressores de oxigênio singlete; através da sinergia

com outros antioxidantes; reduzindo hidroperóxidos a compostos estáveis;

agentes quelantes/sequestrantes de ións metálicos e inibidores de enzimas pró-

oxidantes (lipoxigenases) (RAMALHO e JORGE, 2006; CAROCHO e FERREIRA,

2013).

Os antioxidantes podem ser divididos em dois tipos: sintéticos (BHA-butil

hidroxi anisol, BHT- butil hidroxi tolueno, PG-propil galato e TBHQ-terbutil hidroxi

quinona) e naturais encontrados largamente na natureza (pigmentos, vitamina E,

flavonoides, ácido ascórbico, fenois, ácidos fenólicos, fosfolipídios, aminoácidos,

ácidos fítico e esterois) (RAMALHO e JORGE, 2006; CASTELO-BRANCO e

TORRES, 2011).

Dos antioxidantes sintéticos mais utilizados na indústria de alimentos, em

óleos e gorduras, estão o BHA, BHT, PG e TBHQ. Estes antioxidantes possuem

uma estrutura fenólica que doa um próton a um radical livre, regenerando, a

molécula do acilglicerol e interrompendo o mecanismo de oxidação por radicais

livres. O TBHQ é mais utilizado para retardar a oxidação de óleos utilizados para

fritura, pois resiste ao calor, enquanto o BHA, BHT e PG são menos estáveis em

altas temperaturas, sendo mais utilizados em gorduras (RAMALHO e JORGE,

2006).

Os antioxidantes naturais presentes nos óleos vegetais são principalmente:

tocoferois e tocotrienois (-, -, - e ), carotenoides, compostos fenólicos e os

esterois (CASTELO-BRANCO e TORRES, 2011).

42

6.1. Métodos para analisar a atividade antioxidante

A diversidade de compostos que apresentam atividade antioxidante faz

com que seja necessária a aplicação de vários métodos para analisar essa

propriedade (BRAND-WILLIAMS et al., 1995; RE et al., 1999; FRANKEL e

MEYER, 2000; SÁNCHEZ-MORENO, 2002).

Os métodos mais utilizados para essa determinação em óleos vegetais são

o DPPH e ABTS, que se baseiam em dois mecanismos de reação, TAH

(transferência de átomo de hidrogênio) e TE (transferência de um elétron). O

mecanismo TE determina a habilidade dos antioxidantes para sequestrar radicais

livres gerados no meio da reação, enquanto que o TAH utiliza lipídeos como

substrato e avalia a eficiência dos antioxidantes em inibir a peroxidação lipídica

através da quantificação dos produtos da reação, como dienos conjugados e

hidroperóxidos (BRAND-WILLIAMS et al., 1995; RE et al., 1999; CASTELO-

BRANCO e TORRES, 2011).

O ensaio do DPPH consiste em avaliar a capacidade de sequestradora do

radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil, coloração púrpura, que absorve em um

comprimento de onda de 515 nm. Por ação de um antioxidante ou uma espécie

radicalar (R), o DPPH é reduzido formando 2,2-difenilpicril-hidrazila (DPPH-H), de

coloração amarela, com consequente desaparecimento da banda de absorção,

sendo a mesma monitorada pelo decréscimo da absorbância (Figura 7)

(RAMADAN, 2010).

FIGURA 7: Estrutura do DPPH e sua redução por um antioxidante (RAMADAN, 2010).

Geralmente, os resultados são apresentados como EC50, que expressa à

concentração de amostra antioxidante, necessária para reduzir em 50% da

concentração inicial do DPPH●, porém alguns estudos apresentam em forma de

% de inibição, % de DPPH residual e TEAC (capacidade antioxidante em

43

equivalentes de trolox) (BRAND-WILLIAMS et al. 1995, KALANTZAKIS et al.,

2006). O ensaio originalmente utilizado por Brand-Williams (1995), utilizava

metanol como solvente para o DPPH●, entretanto, não dissolve óleos comestíveis,

sendo por isso, utilizados solventes orgânicos mais apolares para a reação

(BRAND-WILLIAMS et al. 1995, SANCHEZ-MORENO, 2002; CASTELO-

BRANCO e TORRES, 2011).

Outro método é o ABTS, que utiliza o radical cromóforo monoatômico [2,2’-

azino-bis (3-etil-benzolina-6-ácido sulfônico)], gerado pela sua oxidação por

reação química, eletroquímica ou enzimática, sendo mais utilizada a reação com

persulfato de potássio, gerando um composto verde escuro (Figura 8). A absorção

do hidrogênio, doador de elétrons, da substância antioxidante pelo radical,

promove a supressão da cor da solução (verde clara) (Figura 8). O grau deste

descoramento é medido no espectrofotômetro no comprimento de onda de 734

nm, após 6 minutos de reação (RE et al., 1999; RUFINO et al., 2007).

FIGURA 8: Estabilização do radical ABTS+ por um antioxidante e sua formação pelo persulfato de

potássio (RUFINO et al., 2007).

Os resultados da descoloração pelo método ABTS são determinada em

relação à concentração do padrão de Trolox (6-Hidroxi-2, 5,7,8-tetrametilchroman-

2-ácido carboxílico), sendo expressos em atividade antioxidante equivalente a

(TEAC) (RE et al., 1999; RUFINO et al., 2007). Vários solventes têm sido

utilizados para a determinação de capacidade antioxidante em óleos pelo método

ABTS+●, porém o n-hexano é o que tem apresentado melhor solubilização e maior

ação dos antioxidantes presentes no óleo (RE et al., 1999; CASTELO-BRANCO e

TORRES, 2011).

No Quadro 6 estão apresentados alguns estudos que empregam os

métodos DPPH e ABTS para determinação da atividade antioxidante em óleos

vegetais. Todos os trabalhos, independente da metodologia utilizada para medir a

atividade antioxidante, realizaram a quantificação por espectrofotometria UV-Vis.

44

Os estudos empregam diferentes protocolos analíticos para a determinação

da atividade antioxidante com variações na preparação da amostra, na extração

de antioxidantes, temperatura, solvente, seleção de pontos finais e expressão dos

resultados, mesmo para o mesmo método (Quadro 6), o que torna difícil a

comparação dos resultados (CASTELO-BRANCO e TORRES, 2011).

45

QUADRO 6: Metodologias de determinação da atividade antioxidante em óleos vegetais

AMOSTRA MÉTODO UTILIZADO

PREPARO DA AMOSTRA RESULTADOS REFERÊNCIA

Extrato de óleo de palma bruto DPPH

100 L de extrato+ 3 mL de DPPH 200 M (metanol). Agitar em vortex por 10s e manter no escuro por 30 min. Ler no espectrofotômetro a 515 nm a amostra com DPPH, o controle

(sem óleo) e o branco (solvente sem DPPH).

Inibição= 80 - 90% BALASUNDRAM

et al. (2005)

Azeite de oliva virgem e

refinado, óleo de girassol, soja, caroço de algodão e mistura comercial para fritar (óleo de

palma refinado, girassol e algodão)

DPPH

1 mL de óleo + acetato de etila (10% peso/vol) + 4mL de DPPH 100 M (acetato de etila). Agitar em vortex por 10s e manter no escuro por 30 min. Ler no espectrofotômetro a 515 nm

a amostra com DPPH, o controle (sem óleo) e o branco (solvente sem DPPH).

Mistura comercial para fritura (óleo de

palma refinado, óleos de girassol e

algodão): Inibição=16,0% (10

h) - 77,3% (0 h)

KALANTZAKIS et al. (2006).

Oleína de palma, óleo de girassol e óleo de algodão

DPPH

1 mg óleo de fritura + 100 L tolueno + 390 L de DPPH 100 M (tolueno). Agitar em vortex por 20s e manter no escuro por 60 min. Ler no espectrofotômetro a 515 nm a amostra com

DPPH, o controle (solução de DPPH sem óleo) e o branco (solvente sem DPPH).

Oleína de palma: Inibição=88%

SULIEMAN et al. (2006)

Blends de oleína de palma/óleo de girassol e oleína de palma/óleo de algodão

DPPH

Os óleos foram submetidos a 16 horas de fritura e as amostras analisadas pelo método DPPH.

10 mg óleo de fritura + 100 L tolueno + 390 L de DPPH 10-4 M (tolueno). Agitar em vortex

por 20s e manter no escuro por 60 min. Ler no espectrofotômetro a 515 nm a amostra com DPPH, o controle (solução de DPPH sem óleo) e o branco (solvente sem DPPH).

Oleína de palma/óleo de

girassol: Inibição=90% (t 0h) -

29% (t 16h) oleína de palma/óleo

de algodão: Inibição=90% (t 0h) -

35% (t16h)

RAMADAN et al. (2006)

Azeite de oliva ABTS

ABTS: reação de ABTS 7,0 mM + 140 mM persulfato de potássio por 16 horas no escuro.

Diluir ABTS+ em etanol de (1/88). Adicionar 2,0 mL ABTS+ + 2 mL solução de óleo com

(0,5, 1,0, 2,0, 5,0 e 10 μM) de compostos antioxidantes e manter no escuro por 10 min. Ler no espectrofotômetro a 734 nm.

Inibição=70% PINEDO et al.

(2007)

46




Azeite de oliva, óleo de girassol e óleo de palma refinado

DPPH 0,1 mL de extrato de óleo (metanol) + 3,9 mL de DPPH 6 x 10

-5 mol/L (metanol) .

Agitar em vortex por 10s e manter no escuro por 30 min. Ler no espectrofotômetro a 515 nm a amostra com DPPH e o controle (sem óleo).

Óleo de palma refinado:

EC50=75,2 - 139,4 CHIOU et al. (2009)

Azeite oliva extra virgem ABTS ABTS: reação de 246 L de ABTS 610 M + 524 L tampão fosfato+ 13 L de H2O2.

20 L extrato fenólico do óleo extravirgem + ABTS), agitar em vortex e ler no espectrofotômetro a 734 nm.

Inibição=11,56 -94,48

BAIANO et al. (2009)

Óleo de Palma Bruto (extrato)

DPPH, ABTS e FRAP

Extração: extração por Soxhlet do óleo.

DPPH: dissolver 150 L de extrato + 2850 L de DPPH 600 M (metanol) em 515 nm e manter no escuro por 24 h. Ler no espectrofotômetro a 515 nm.

ABTS: reação de ABTS 7,4 mM + 2,6 mM persulfato de potássio por 12 horas no escuro.

Diluir 1 mL ABTS+ + 60 mL de metanol. Adicionar 2850 L ABTS+ + 150 L extrato e

manter no escuro por 2 h. Ler no espectrofotômetro a 734 nm. FRAP: reação de tampão de acetato (300 mM, pH 3,6)+solução 10 mM (2,4,6-tripiridil-s-

triazina)+FeCl3 • solução 6H2O (20 mM). Adicionar 2850 L FRAP+ 150 L extrato nm e manter no escuro por 30 min. Ler no espectrofotômetro a 593 nm.

Extrato fenólico do óleo de palma bruto:

DPPH=744,14 - 1251,44 TE

ABTS=258,34 - 555,62 TE

FRAP=272,58 - 522,55 TE

NEO et al. (2010)

Óleo de palmiste

DPPH, ABTS

Extração do óleo de palmiste: 1 g de óleo + 1 mL de metanol e agitado em centrifuga a 3000 rpm por 5 min. Retira-se o sobrenadante e repete por três vezes essa extração. O

extrato é transferido para um balão de 10 mL e avolumado.

DPPH: 100 L de extrato + 2,9 mL de DPPH 60 M e manter no escuro por 30 min. Ler no espectrofotômetro a 520 nm a amostra com DPPH, o controle (sem óleo) e o branco

(solvente sem DPPH). ABTS: reação de ABTS 7 mM + 2,45 mM persulfato de potássio por 16 horas no escuro.

100 L de extrato + 2,9 mL de ABTS e manter no escuro por 6 min. Ler no espectrofotômetro a 734 nm.

DPPH= 109,7 -

141,5 g Trolox/ g de óleo

ABTS= 93,3 - 148,3

g Trolox/ g de óleo

DURMAZ et al. (2010)

Azeite de oliva, óleo de avelã e óleo de canola

ABTS

ABTS: reação de ABTS 1,8 mM + 0,63 mM persulfato de potássio por 12-16 horas no

escuro. Diluir o ABTS com etanol até ABS= 0,7 0,030. Extrato do óleo foi diluído de 1:10

com metanol (80%). 190 L de ABTS + 10 L de extrato de óleo. Agitar em vortex e ler no espectrofotômetro a 734 nm após 13 min.

Azeite de oliva: Inibição=3,95% Óleo de canola: Inibição=1,55% Óleo de avelã: Inibição=1,31%

KARAOSMANOGLU et al. (2010)

Purê de palma [(98% ) óleo de palma bruto + (2%) fibra do

mesocarpo DPPH e FRAP

DPPH: 600 L de óleo + 4,5 mL DPPH 0,1 mM (etanol). Agitar em vortex por 10s e manter no escuro por 20 min. Ler no espectrofotômetro a 515 nm a amostra com DPPH e o

controle (sem óleo).

FRAP: 100 L de óleo + 2,9 mL FRAP 20,0 mM. Agitar em vortex por 10s e manter no escuro por 1 hora. Ler no espectrofotômetro a 593 nm a amostra com FRAP e o controle

(sem óleo).

DPPH: Inibição=94,68 -

95,48% FRAP=12,02-

282,03X103M

Trolox/100g de óleo

MUSTAFA et al. (2011)

47




Óleo de palma bruto DPPH e FRAP

DPPH:1 mL de extrato de óleo (metanol) + 1 mL de metanol + 0,5 mL DPPH 12 mg/L

(metanol). Agitar em vortex por 10s e manter no escuro por 15 min. Ler no espectrofotômetro a 515 nm a amostra com DPPH e o controle (sem óleo).

FRAP: 1 mL de óleo+2 mL de FRAP 20mM. Agitar em vortex por 10s e manter no escuro e ler espectrofotômetro a 593nm após 20 min.

DPPH: 18,8 – 135,4

mol TE/100 g de óleo

FRAP=19,5-134,8

mol TE/100 g de óleo

CZERNIAK et al. (2011)

Óleo de palma bruto e óleo de Moringa

DPPH Concentrações de solução de óleo de 25, 50, 75, 100 μg/mL foram preparadas em

metanol. 1 mL solução de óleo + 1 mL de DPPH 1mM. Agitar em vortex por 20s e ler no espectrofotômetro a 517 nm após 20 min a amostra com DPPH e o controle (sem óleo).

Óleo de palma bruto: Inibição=59,02 -

88,16%

OGBUNUGAFOR et al. (2011)

Óleo de palma bruto ABTS

ABTS: reação de ABTS 7 mM + 2,45 mM persulfato de potássio por 16 horas no escuro.

1 g óleo + 100 L metanol: clorofórmio (1:1, v/v) + 2,9 mL de ABTS. Agitar em vortex por 20s e ler no espectrofotômetro a 734 nm após 10 min.

ABTS=1500 g Trolox/ g de óleo

DURMAZ (2012)

TE=g de Trolox equivalente, FRAP= atividade antioxidante de redução férrica.

48

7. Impactos da fritura nos carotenoides, cor e atividade antioxidante

A fritura é um processo complexo, no qual o alimento é submerso em óleo

quente que, ao agir como meio de transferência de calor, confere ao produto

características agradáveis de cor, sabor, textura e palatabilidade (CORSINI et al.,

2008). Entretanto, este processo envolvendo uma grande quantidade de fatores,

como: características físico-químicas do óleo, presença de antioxidantes no óleo,

ar, água, tempo de aquecimento, temperatura de fritura, método de fritura, relação

superfície/volume, utilização de aditivos, presença de contaminantes, natureza do

alimento (peso/volume e tipo de preparação: empanado ou pré-frito) e o

equipamento utilizado (OSAWA et al., 2005; CORSINI e JORGE, 2006) acarreta

uma série de alterações no óleo e no alimento (MACHADO

et al., 2007).

Estas alterações são provocadas por três agentes: a umidade do alimento

que causa alteração hidrolítica; o oxigênio atmosférico, que provoca rancificação

oxidativa, e a elevada temperatura de fritura (aproximadamente 180°C),

ocasionando degradação térmica (CORSINI e JORGE, 2006; MACHADO et al.,

2007).

Existem dois tipos de frituras por imersão: contínua e descontínua. A

primeira é normalmente utilizada pelas indústrias de snacks, alimentos

extrusados, massas fritas, pré-fritura e fritura de batatas. Neste tipo de fritura, o

alimento está sempre presente na fritadeira e ocorre reposição constante de óleo

novo. A segunda é principalmente utilizada nos pequenos estabelecimentos

(restaurantes fast-food e baianas de acarajés). Neste processo a fritadeira opera

com capacidade total e intermitente durante algumas horas do dia e permanece

desligada no restante do tempo (OSAWA et al., 2010).

O sistema utilizado para a fritura descontínua é muito mais destrutivo para

os óleos e gorduras do que no sistema de aquecimento contínuo (OSAWA et al.,

2010). O aumento da solubilidade do óleo durante o resfriamento faz com que o

mesmo absorva oxigênio, acelerando as reações de oxidação, quando o óleo é

novamente aquecido, produzindo hidroperóxidos e radicais livres durante

(CORSINI e JORGE, 2006).

A fritura contínua ou descontínua prolongada, com temperaturas elevadas

ocasiona perdas acentuadas dos antioxidantes naturais (carotenoides e vitamina

49

E), ocasionando redução da atividade antioxidante e modificação na cor dos

óleos. Entretanto a literatura sobre a avaliação dos impactos da fritura e/ou outros

tratamentos térmicos nos carotenoides, cor e atividade antioxidante de óleo de

palma e/ou blends com outros óleos vegetais é escassa.

Reduções de 52,2% e de 97,2% no conteúdo de carotenoides foram

observadas por Andreu-Sevilla et al. (2008), em óleo de palma Sioma submetido

a fritura contínua de batatas. As coordenadas de cor sofreram alterações, sendo

que os valores de L* aumentaram de 26,54 para 29,15, de, b* de 1,82 para 5,96,

C* de 4,98 para 6,30 e hab de 21,40 para 75,31 e o a* reduziu de 4,63 para 1,51,

durante a fritura a 180ºC e 240ºC por 90 minutos.

Curvelo et al. (2011), analisaram a cor de óleo de palma bruto após 4 h de

fritura de acarajés na cidade de Salvador e o mesmo apresentou resultados

superiores para as coordenadas de cor, com predomínio da coloração laranja e

valores variando de L* 42,37 a 42,76; a* de 20,3 a 22,09; b* de 43,91 a 44,45; C

de 48,52 a 49,75 e hab de 63,33 a 64,92.

Estudo avaliando o efeito da fritura contínua de batatas por imersão, no

teor de -caroteno foi realizado em óleo de palma bruto por 5 h a 180°C, sendo

observada uma redução de 367g/g para 5 g/g após 5 h (MANORAMA e

RUKMINI, 1991).

Kalantzakis et al. (2006), verificaram redução de 61,3% na capacidade

antioxidante de mistura comercial contendo óleo de palma, algodão e girassol

(proporção de óleos não informada), após 10 h de fritura a 180°C.

Blends de oleína de palma/óleo de girassol e oleína de palma/ óleo de

algodão (1:1, p:p) foram submetidos a experimento de fritura de batatas por 10-16

h/180ºC e observaram uma redução de 71% e 65%, respectivamente na atividade

antioxidante (RAMADAN et al., 2006).

8. Estabilidade oxidativa de óleos vegetais

Os óleos e gorduras podem ser oxidados por diferentes caminhos: reações

hidrolíticas, termoxidação, fotoxidação, oxidação enzimática e principalmente,

pela autoxidação (RAMALHO e JORGE, 2006).

50

A autoxidação dos ácidos graxos ocorre por meio de uma reação de

propagação em cadeia (Figura 9). Na primeira fase (iniciação), ocorre formação

dos radicais livres do ácido graxo devido à retirada de um hidrogênio do carbono

alílico na molécula. Durante a propagação, os radicais livres, que são susceptíveis

ao ataque do oxigênio atmosférico, são convertidos em outros radicais,

aparecendo os produtos primários de oxidação (peróxidos e hidroperóxidos). Os

radicais livres formados atuam como propagadores da reação, resultando em um

processo autocatalítico. A partir desse momento, os radicais combinam-se, com a

formação de produtos estáveis (produtos secundários de oxidação) obtidos por

cisão e rearranjo dos peróxidos (epóxidos, compostos voláteis e não voláteis)

(RAMALHO e JORGE, 2006).

Figura 9: Representação esquemática do processo de oxidação lipídica (RAMALHO e

JORGE, 2006).

A autoxidação tem implicações significativas em termos de qualidade dos

óleos e gorduras, especificamente em relação às alterações de odor, sabor,

textura, consistência e aparência, assim como alterações nutricionais, como a

perda de ácidos graxos essenciais, fazendo-se necessário a determinação da

estabilidade do óleo vegetal à oxidação (FARHOOSH, 2007).

Vários testes são utilizados para determinar a grau de oxidação dos óleos,

tais como, índice de peróxido (PV), teste TBA (ácido tiobarbitúrico) e análise por

cromatografia gasosa. Porém, estes testes determinam a formação de compostos

de decomposição lipídica em qualquer etapa da reação de oxidação no óleo, que

não fornecem informações sobre a sua capacidade para resistir à fase inicial da

51

oxidação, isto é, a estabilidade oxidativa. O intervalo de tempo antes de existir

um aumento drástico na taxa de oxidação lipídica é uma medida da estabilidade à

oxidação, sendo definido como período de indução. Vários testes foram

concebidos para determinar a período de indução de óleos em condições

aceleradas (COOPIN e PIKE, 2001).

O método mais comumente usado no passado foi método do oxigênio ativo

(AOM), que baseia-se no princípio de que a oxidação de óleos e gorduras pode

ser acelerada pela aeração das amostras colocadas sob altas temperaturas e

depois as amostras são retiradas para análise do índice de peróxido. Porém,

consome muito tempo de trabalho e ainda apresenta desvantagem de que as

medições devem ser tomadas em intervalos, resultando em uma determinação

imprecisa do período de indução (COOPIN e PIKE, 2001).

Uma substituição automática para o AOM é a índice de estabilidade a

oxidação (OSI). Em contraste com o AOM, que mede o índice de peróxidos no

óleo, o OSI, mede continuamente a condutividade da água deionizada, através de

uma sonda em função do aumento de compostos voláteis formados durante a

oxidação (Figura 10). O OSI mede o período de indução através da representação

gráfica da condutividade em função do tempo e do cálculo do máximo da segunda

derivada. Entre os instrumentos comerciais mais utilizados que medem OSI

destaca-se o Rancimat (COOPIN e PIKE, 2001; FARHOOSH, 2007).

Figura 10: Representação esquemática do funcionamento do Rancimat (METROHM, 2009).

Muitos estudos têm utilizado o Rancimat para determinar a estabilidade

oxidativa em óleos vegetais e gorduras. Pode-se observar uma variação na

52

quantidade de amostra submetida à análise (2,5 a 12 g), temperatura (100 a

180ºC), fluxo de ar (sem fluxo até 20 L/h), além da utilização de antioxidantes

naturais, dependendo do objetivo do estudo (Quadro 7).

53

Quadro 7 – Estudos da estabilidade oxidativa de óleos vegetais através do Rancimat

Referência Amostra analisada Peso da amostra

Equipamento Temperatura Fluxo de ar Antioxidante Resultados

FARHOOSH et al., (2009)

Óleo de canola e blends com oleína de palma, óleo de oliva e óleo de milho.

3,0 g Rancimat (Metrohm modelo 743)

120°C 15 L/h Não utilizado Óleo de canola sem fritar e blend com oleína de palma: 6,3 e 6,5 h; maior que das outras

misturas: 5,2 e 5,5 h.

TABEE et al., (2009)

Óleo de colza alto teor de oléico, oleína de palma, óleo de oliva refinado, óleo de colza de baixo teor de ácido erúcico e óleo de girassol


110°C 10 L/h -tocoferol

(50 – 2000 mg/100 g óleo)

Estabilidade de azeite de oliva refinado aumentou em 17,5 para 23,1 h.

Efeito significativo negativo do antioxidante (p<0,05) em todos os outros óleos vegetais com exceção do óleo de girassol.

SALTA et al., (2007)

Óleo de girassol, azeite de oliva, óleo de palma, e um Shortening


110°C 20 L/h Extrato da folha de azeitona, rica em polifenóis (200 mg/Kg de óleo).

Óleo de girassol: 1,2 para 2 h

Óleo de palma: 17,5 para 21 h

Azeite de oliva: 9 para 13,5 h

Shortening: 4,2 para 5h

FARHOOSH (2007)

Óleo de soja 3,0, 6,0 e 12, 0 g

Rancimat (Metrohm modelo 743)

100, 110, 120 e 130°C

10, 15, e 20 L/h Não utilizado 100°C - 15,82 a 17,17 h

110°C - 7,58 a 8,69 h

120°C - 3,8 a 4,1 h

130°C - 1,85 a 0,49

54


Referência Amostra analisada Peso da amostra

Equipamento Temperatura Fluxo de ar Antioxidante Resultados

MACHADO et al. (2007)

Óleo de palma refinado, óleo de soja e óleo parcialmente hidrogenado de soja após oxidação térmica (180°C/25h)

NE Rancimat

(Metrohm modelo 679)

110°C NE Não utilizado Óleo de palma - 47,9±2,2 h

Óleo de soja - 7,6±0,5 h

Óleo de soja parcialmente hidrogenado - 0,75±0,04 h.

CORSINI e JORGE(2006)

Óleo de algodão, girassol e palma refinados, antes e após fritura.


100°C 20 L/h Não utilizado

Óleo de algodão: 26,17 para 10,49 h

Óleo de Girassol: 10,43 para 7,3 h

Óleo de Palma: 141,34 para 116,69 h

DEL RÉ e JORGE (2006)

Óleo de girassol refinado; óleo de soja refinado e óleo de milho refinado antes e após fritura.

NE Rancimat (Metrohm, modelo 743)

100°C 20 L/h Não utilizado Óleo de girassol: 43/9,94 para 2,48/13,87 h

Óleo de soja: 11,45/9,79 para 8,0/14,83

Óleo de milho: 3,48/22,86 para 5,82/21,21

Relação direta entre a estabilidade oxidativa dos óleos, os compostos polares e o grau de insaturação.

SCHROEDER et al.(2006)

Oleína de palma, oleína de palma amarela, oleína de palma vermelha, oleína de palma adicionada de antioxidantes

2,5 g Rancimat (Methrom, modelo 679)

120°C 20 L/h β-caroteno – 100 ppm

e -tocotrienois – 100 ppm

Oleína amarela: 12,30±0,42 h; Oleína vermelha PI: 14,05±0,07

h. Adição de β-caroteno + e -tocotrienois não mostraram efeito antioxidante sinérgico.

55


Referência Amostra analisada Peso da amostra Equipamento Temperatura

Fluxo de ar Antioxidante Resultados

CHIUO et al. (2009)

Óleo de girassol, azeite de oliva e oleína de palma refinada

3,0 g Rancimat (Methrom, modelo 679)

110°C 20 L/h Extrato da folha de azeitona, rica em polifenóis (120 e 240 mg/Kg de óleo).

Óleo de girassol: 3,4 - 7,7

Azeite de oliva: 9,8 - 20,8

Oleína de palma: 31 - 43,1

ZEB e MURCOVIC (2011)

Óleo de milho 4,0 g Rancimat (Methrom, modelo 679)

110ºC 20 L/h β-caroteno-300 μg/g±0,5 μg

Os carotenoides decairam de

300 - 25 μg/g de -caroteno (10h de oxidação)

MARMESATet al. (2012)

Óleo de girassol (blends de óleo extraído de diferentes variedades de girassol e rico em ácido oléico e palmítico)

8,0 g Rancimat (Methrom)

180°C Sem fluxo de ar Não utilizado 4,8 - 34,4 h

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64

CAPÍTULO II

Efeito da fritura de acarajés nos carotenoides e atividade antioxidante de

óleo de palma bruto

Submetido para publicação na Revista Ciência Rural

65

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da fritura de acarajés nos

carotenoides e na atividade antioxidante de óleo de palma bruto (OPB). Foi

realizado experimento de fritura de acarajés em OPB, sendo retiradas amostras

nos tempos 0, 5, 10, 15, 20 e 25 horas e submetidas à determinação da

concentração de carotenoides, cor e atividade antioxidante. O óleo inicial

apresentou 584,86g/g de carotenoides reduzindo 96,3% após 25h de fritura,

com decaimento de 96,3% e 96,9% de - e -caroteno, respectivamente,

formação de produtos de degradação e perda da cor alaranjada. A atividade

antioxidante reduziu de 52,78 para 16,63% e de 28,06 para 2,48% pelos

métodos DPPH e ABTS, respectivamente. Conclui-se que o OPB não deve ser

utilizado por tempo prolongado para a fritura de acarajés, pela evidente perda

de compostos funcionais e possíveis riscos à saúde do consumidor.

Palavras-chave: óleo de palma bruto, fritura, β-caroteno, -caroteno, atividade

antioxidante.

ABSTRACT

The objective of this work was to evaluate the effect of frying akara on the

carotenoids and on the antioxidant activity of the crude palm oil (CPO). An

experiment was performed, frying the akara in CPO and removing samples at 0,

5, 10, 15, 20 and 25 hours. They were then submitted to determination of

concentration carotenoids, color and antioxidant activity. The initial oil presented

584.86 g/g carotenoids, reducing 96.3% after 25 hour of frying, with a

decrease of 96.3% and 96.9% of - and all-trans--carotene, respectively, as

well as formation of degrading products and loss of the orange color. The

antioxidant activity reduced from 52.78 to 16.63% and from 28.06 to 2.48% by

the DPPH and ABTS methods, respectively. It was concluded that the CPO

should not be used for a prolonged period of time for frying akara, due to the

clear loss of functional compounds and possible risks to the consumer’s health.

Key-words: crude palm oil, frying, β-carotene, -carotene, antioxidant activity.

66

1. Introdução

A fritura consiste na imersão do alimento em óleo quente, que transfere

calor para a cocção, conferindo características sensoriais agradáveis.

Entretanto, durante o processo os óleos sofrem alterações provocadas por três

agentes: a umidade do alimento que causa alteração hidrolítica; o oxigênio

atmosférico, que provoca rancificação oxidativa, e a elevada temperatura de

fritura (aproximadamente 180°C), ocasionando degradação térmica (CORSINI

& JORGE, 2006).

O óleo de palma bruto (OPB) ou azeite de dendê é empregado na fritura

de acarajés, que são produzidos à base de feijão fradinho descorticado, cebola

ralada e sal, sendo um produto largamente comercializado na cidade de

Salvador (LODY, 2009). Este óleo é considerado mais estável a tais alterações

devido sua composição em ácidos graxos monoinsaturados (36,0-45,0%),

polinsaturados (9,0-12,5%) e saturados (43,3-57,4%), além da presença de

compostos antioxidantes, como tocotrienois e tocoferois (150-1500mg/Kg) e

carotenoides (500-2000mg/Kg) (CODEX, 2011).

Os carotenoides são os principais responsáveis pela cor vermelha ou

alaranjada do óleo de palma bruto, sendo o - e o -caroteno os majoritários

(80-90%) (ANDREU-SEVILLA et al., 2008). Alguns desses compostos possuem

atividade de pró-vitamina A, além de atuarem como antioxidantes,

sequestrando espécies reativas de oxigênio, como o radical peroxil (ROO●) e o

oxigênio singlete (1O2) (RODRIGUEZ-AMAYA & KIMURA, 2004).

Esses pigmentos ocorrem naturalmente na forma trans, sendo que o

aquecimento por tempo prolongado e a presença de luz podem conduzir a

isomerização para as formas cis, além de propiciar a oxidação que provoca a

formação de epóxidos, apocarotenoides e compostos de baixo peso molecular

(ACHIR et al, 2010; ZEB & MURCOVIC, 2011).

Devido à ampla utilização do OPB para a fritura de acarajés na Bahia e

considerando que a maioria dos estudos com óleos vegetais utilizados neste

processo determina apenas a formação de compostos de decomposição

lipídica, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da fritura de acarajés nos

carotenoides e na atividade antioxidante desse óleo.

67

2. Material e métodos

2.1. Amostra

Aproximadamente 30 litros de OPB (oleína + estearina), de mesmo lote,

procedente de Nazaré (BA), foram adquiridos na Feira de São Joaquim,

Salvador (BA).

2.2. Experimento de fritura de acarajés em OPB

O OPB foi colocado em um recipiente inox, aquecido a 45ºC e

homogeneizado, sendo retirados 20mL (tempo 0), filtrados em lã de vidro, e

armazenados em frasco âmbar inertizado com nitrogênio à -20ºC, sendo

descongelado apenas no momento das análises. O processo de fritura foi

efetuado respeitando a prática das baianas de acarajé, sendo utilizado tacho

de alumínio com 5 litros de óleo contendo uma cebola submersa. Após 12

minutos de aquecimento do óleo iniciou-se a fritura até completar 5 horas de

processo intermitente, obtendo-se aproximadamente 110 bolinhos (57g)

fritos/dia. O óleo foi decantado, filtrado e armazenado no tacho com tampa, em

temperatura ambiente, até a próxima fritura, sendo esses procedimentos

seguidos nos 4 dias subsequentes, totalizando 25 horas de fritura. Foi realizada

a reposição do óleo durante o processo para manter constante o nível de óleo

no tacho, sendo utilizado para isso mistura de óleo novo com o óleo usado do

dia anterior. A temperatura do óleo foi monitorada no início do processo e a

cada hora, sendo coletadas alíquotas de 20mL nos tempos 5, 10, 15, 20, 25h.

2.3. Carotenoides Totais

As amostras de óleo foram dissolvidas em éter de petróleo e os

carotenoides totais quantificados em espectrofotômetro UV-Vis (Perkin Elmer,

Lambda 25) a 450nm e coeficiente de absorção (A1%1cm) de 2592

(RODRIGUEZ-AMAYA & KIMURA, 2004).

2.4. Extração dos carotenoides

Foi realizada segundo ZEB & MURCOVIC (2011), com etapa prévia de

remoção da gordura por congelamento à - 20ºC/24 h. Os extratos em acetona

foram filtrados e os carotenoides transferidos para éter de petróleo/éter etílico

68

(1:1), secos com N2 e analisados por cromatografia líquida de alta eficiência

(CLAE).

2.5. Análise por CLAE

As análises foram realizadas em cromatógrafo líquido (Waters, 2695)

com detector de arranjo de diodos (DAD) (Waters, 2998), sendo as separações

dos carotenoides realizadas em coluna de fase reversa YMC C30 (Waters) com

eluição por gradiente. O método para a quantificação de - e -caroteno foi

validado quanto à linearidade, Limite de Detecção (LD), Limite de Quantificação

(LQ) e precisão (intra e inter-dias) segundo RIBANI et al. (2004).

2.6. Ensaios da atividade antioxidante pelos métodos DPPH e ABTS

A atividade antioxidante das amostras de óleo foi determinada pelos

métodos DPPH (KALANTZAKIS et al., 2006) e ABTS (RE et al.,1999) em

espectrofotômetro UV-Vis (Perkin Elmer, Lambda 25) com leitura das

absorbâncias realizada após 30 minutos de reação a 515nm e 6 minutos de

reação a 734nm, respectivamente, sendo os resultados expressos como % de

inibição.

2.7. Cor

As análises foram realizadas em colorímetro Minolta (CR 400), com

escala CIELab, iluminante D65 e ângulo de observação de 2° (ANDREU-

SEVILLA et al., 2008).

2.8. Análise estatística

Todas as análises foram realizadas em triplicata e os resultados

avaliados através de teste de comparação de médias de STEEL (1960) (p

<0,05) utilizando o programa “R” 2.15.3. Foi utilizado o teste de Spearman para

avaliar a correlação entre os carotenoides totais com as coordenadas de cor e

com a atividade antioxidante.

3. Resultados e discussão

O teor médio de carotenoides encontrado no OPB (0h) foi de 584,86g/g

(Tabela 1). Valor similar foi reportado para amostras de OPB sem aquecimento

69

por CHOO et al. (2005) (550g/g). Em experimento de fritura de batatas,

utilizando óleo de palma Sioma, ANDREU-SEVILLA et al. (2008), também

verificaram um menor teor inicial de carotenoides (481g/g). As diferenças nos

teores de carotenoides em OPB são influenciadas por diferentes

variedades/grau de amadurecimento dos frutos, processo de extração,

armazenamento e proporção de estearina/oleína (LODY, 2009; CURVELO et

al. 2011).

No decorrer da fritura, utilizando-se uma temperatura média de 161ºC foi

observada uma redução significativa no teor de carotenoides em relação ao

conteúdo inicial (p < 0,05), sendo perdidos 95,73% dos mesmos em 5h. Entre o

período de 10 e 20h não foram verificadas alterações significativas, entretanto,

no tempo de 25h houve um aumento no conteúdo desses pigmentos,

ocasionada pela reposição de óleo realizada uma hora antes do processo final

(24h) (Tabela 1). Cabe ressaltar, que normalmente as baianas permanecem

nos pontos de comercialização em média por 5h/dia fritando os acarajés, e

nesse tempo a redução dos carotenoides foi elevada.

ANDREU-SEVILLA et al. (2008) verificaram reduções de 52,2% e de

97,2% do conteúdo de carotenoides de óleo de palma Sioma submetido à

fritura a 180ºC e 240ºC, respectivamente durante 90 minutos. Estas alterações

podem ser atribuídas à degradação pelo calor, a incorporação destes

pigmentos nos alimentos fritos (MANORAMA & RUKMINI, 1991), além de

outras condições empregadas na fritura (equipamento utilizado, relação

superfície/volume, exposição à luz e ao oxigênio) que podem ocasionar a

isomerização e oxidação dos carotenoides (CORSINI & JORGE, 2006;

ANDREU-SEVILLA et al., 2008).

As coordenadas L*, a*, b* e h do óleo inicial, apresentaram diferença

estatística significativa em relação aos demais tempos de fritura (Tabela 1). De

modo geral o óleo foi se tornando mais luminoso (aumento de L*), menos

vermelho (redução de a*) e menos amarelo (redução de b*). Os valores de C

não diferiram estatisticamente nos tempos 0 e 5h, mas apresentaram diferença

em relação aos demais tempos. Somente as coordenadas b* (r=0,94) e C*

(r=0,99) apresentaram correlação significativa positiva com os carotenoides

70

totais, indicando que a perda da cor laranja é decorrente das alterações/perdas

dos carotenoides.

CURVELO et al. (2011) verificaram valores superiores para todos os

parâmetros de cor para OPB coletado em Salvador (BA) após 4h de fritura de

acarajés a 141-160ºC, além de uma cor mais luminosa e vermelha que a do

tempo de 5h de fritura deste estudo (Tabela 1), no qual foram fritos de forma

contínua, 98 bolinhos de acarajés à 160ºC. Essa diferença pode ser pela

menor degradação dos carotenoides em função da quantidade de bolinhos

fritos e processo de fritura (contínua ou não), sendo que estas condições não

foram informadas no estudo.

Tabela 1 - Alterações no teor de carotenoides, nas coordenadas CIELab de cor

e na atividade antioxidante (DPPH e ABTS) do óleo de palma bruto submetido

à fritura de acarajés por imersão.

Tempo

Fritura

CT

(g/g)

L* a* b* C hab DPPH

% Inibição

ABTS

% Inibição

0 584,864,97a 31,060,01

a 12,390,05ª 22,060,10

a 25,300,10

a 60,670,15

a 52,78 ± 0,90

a 28,062,05

a

5 24,981,22b 35,860,43

b -1,110,84

b 24,641,50

b 24,691,51

a 93,580,08

b 26,33 ± 3,86

b 7,770,36

b

10 16,921,49c 36,630,06

c -1,540,02

b 18,860,12

c 18,930,11

b 94,670,07

c 23,85 ± 3,70

b 5,704,02

b

15 16,881,86c 36,050,04

b -0,570,42

b 17,900,05

c 17,920,06

b 92,610,06

d 23,01 ± 4,09

b 3,930,25

b

20 11,741,55c 35,850,01

b -0,520,02

b 17,820,04

c 17,820,04

b 91,660,06

e 18,11 ± 4,31

c 3,010,95

b

25 21,491,34b 34,010,05

d 1,120,03

c 19,640,09

d 19,670,09

c 86,720,09

f 16,63 ± 1,46

c 2,480,22

b

Os resultados estão expressos como média ± desvio padrão (n = 3); médias seguidas da mesma letra na coluna não

diferem estatisticamente (p > 0,05). CT: Carotenoides Totais. L* (luminosidade): 0 – escuro e 100 – branco), a*

(intensidade de vermelho): variando de verde (-a) a vermelho (+a), b* (intensidade de amarelo): variando de azul (-b) a

amarelo (+b)], C (Chroma): (a*2 + b*2)

1/2, ângulo hab (arco tangente): b*/a*.

As porcentagens de inibição para os radicais DPPH e ABTS+do óleo

foram reduzidas significativamente com o tempo de fritura (p <0,05) (Tabela 1),

não ocorrendo correlação significativa entre % de inibição (DPPH: r=0,65; p

>0,05; ABTS: r=0,60; p >0,05) e carotenoides totais, indicando que a atividade

antioxidante pode estar relacionada possivelmente ao conteúdo de vitamina E

no OPB (150-1500mg/Kg) (CASTELO-BRANCO & TORRES, 2011; CODEX,

2011).

71

KALANTZAKIS et al. (2006) aqueceram blend de (óleo de palma

refinado, óleo de algodão e óleo de canola) por 10h/180ºC, obtendo resultado

superior (77,3%) para a % de inibição do radical DPPH•, provavelmente devido

a diferentes condições experimentais (solvente, tempo de reação, quantidade

de amostra e concentração da solução de DPPH) e/ou conteúdo de

antioxidantes (RAMALHO & JORGE, 2006; CASTELO- BRANCO & TORRES,

2011).

Porcentagens de inibição do radical ABTS+ inferiores ao verificado

neste estudo para o óleo inicial (28,06%), foram encontradas por

KARAOSMANOGLU et al. (2010) para óleos de canola (22,52%), avelã

(21,19%) e azeite de oliva refinado (23,50%), provavelmente pelo maior teor de

carotenoides e vitamina E no OPB (150-1500mg/Kg) (CODEX, 2011).

O método utilizado para a quantificação de all-trans--caroteno e all-

trans-β-caroteno apresentou boa linearidade (R=0,9931 e 0,9986). O LD e o LQ

para o all-trans--caroteno foram de 22,8ng/mL e 69,0ng/mL, enquanto que

para o all-trans-β-caroteno foram de 38,5ng/mL e 111,5ng/mL. Os valores

médios de Coeficiente de Variação (CV%) para a precisão intra e inter-dias

foram de 4,3% e 3,0% para all-trans--caroteno e de 5,7% e 4,0% para all-

trans-β-caroteno, estando dentro dos limites permitidos (até 20%) (RIBANI et

al., 2004). SILVA et al. (2011), obtiveram coeficiente de correlação (0,9942), LD

(50ng/mL), LQ (100ng/mL), precisão intra-dia (CV%=5,15) e precisão inter-dias

(CV%=9,26) superiores, ao validarem método para determinação de all-trans-β-

caroteno em óleos de buriti, tucumã e patuá, possivelmente pelas diferenças

entre equipamentos, analistas e condições de validação (RIBANI et al., 2004).

Os carotenoides majoritários no OPB inicial foram o all-trans-β-caroteno

e o all-trans--caroteno (Tabela 2, Figura 1), representando 61,3% (358,5g/g)

e 36,0% (210,6g/g) dos carotenoides totais, sendo identificados ainda

isômeros cis destes dois carotenos (Tabela 2). Valor similar (367g/g) para o

all-trans-β-caroteno, foi observado por MANOROMA & RUKMINI (1991) em

óleo de palma bruto.

72

Tabela 2. Características cromatográficas e UV-Vis dos principais carotenoides

de óleo de palma bruto.

Pico Carotenoidea Tr (minutos) b máx (nm) c %III/II %AB/AII

1 13-cis--carotenod 24,5-25,3 332, 418, 440,466 28 46

2 cis-luteínad 25,8-26,0 330, 412, 435, 460 23 20

3 di-cis--carotenod 26,3-26,7 330, 415, 436, 462 23 33

4 não identificado 27,3-28,4 333, 410, 436, 456 0 41

5 13-cis--carotenod 28,7-29,1 338, 422, 443, 466 9 43

6 di-cis--carotenod 29,4-30,1 337, 420, 443, 470 9 33

7 all-trans--carotenoe 31,4-31,8 422, 445, 473 55 0

8 9-cis--carotenod 32,7-33,0 330, 418, 440, 469 62 9

9 não identificado 35,0-35,4 422, 440, 467 33 0

10 all-trans--carotenoe 35,9-36,3 425, 451, 478 25 0

11 9-cis-β-carotenod 37,8-38,1 341, 420, 446, 473 27 11

aNumerados de acordo com a Figura 1 (T 0h). bTempo de retenção. cGradiente linear

metanol/éter tert metil butílico. dIdentificação tentativa considerando a ordem de

eluição e características dos espectros UV-Vis obtidos entre 250 e 600nm (máx, %III/II

e %Ab/AII) (RODRIGUEZ-AMAYA & KIMURA, 2004; ROSSO & MERCADANTE, 2007;

ACHIR et al., 2010). eIdentificação realizada por co-cromatografia com padrões.

73

Figura 1 - Cromatogramas, obtidos por CLAE a 450nm, de extratos de

carotenoides de óleo de palma bruto nos tempos 0, 10 e 25 h. Condições

cromatográficas: coluna de fase reversa YMC C30 (250 x 4,6mm d.i, 3m), gradiente

linear de metanol (0,1% trietilamina)/éter tert metil butílico de 95:5 para 70:30 em 30

minutos, para 50:50 em 20 minutos e mantendo essa proporção até o final da corrida,

com fluxo de 0,9mL/min., temperatura da coluna de 22ºC e solvente de injeção éter

tert metil butílico.

Óleo de palma refinado analisado por ROSSO & MERCADANTE (2007)

também apresentou esses carotenoides como principais, representando

:65,77% e :22,34%, respectivamente, sendo observada também a presença

de epóxidos, que não foram verificados nesse estudo, pois são instáveis e

degradam a rapidamente, formando compostos de baixo peso molecular

(RODRIGUEZ-AMAYA & KIMURA, 2004).

No óleo de palma Sioma avaliado por ANDREU-SEVILLA et al. (2008),

o -caroteno foi responsável por 47% do total e o β-caroteno por apenas 17%,

sendo identificados ainda -caroteno, -caroteno e -caroteno, não encontrados

no OPB avaliado nesse estudo, e indicando que a variedade de palma Sioma

74

apresenta uma composição diferente de carotenoides em relação à palma

africana cultivada no Brasil e utilizada para a obtenção do óleo de palma

(ANDREU-SEVILLA et al., 2008; LODY, 2009).

All-trans--caroteno e all-trans--caroteno sofreram redução com o

tempo de fritura (Figuras 1 e 2), atingindo 96,3% e 96,9% após 25h,

respectivamente (Figura 2). ACHIR et al. (2010) utilizando temperatura de

180°C (superior a desse trabalho), observaram perda de 90% de all-trans--

caroteno de oleína de palma em apenas 30 minutos de aquecimento.

Figura 2. Alterações na concentração de all-trans--caroteno () e de all-trans--

caroteno () no óleo de palma no decorrer das 25 horas de fritura.

Somente os picos correspondentes ao all-trans--caroteno, all-trans--

caroteno 9-cis-β-caroteno (Figura 1) mantiveram os espectros similares em

todos os tempos avaliados, os demais foram sofrendo modificações. Na

presença de temperatura e de oxigênio, os carotenoides são primeiramente

isomerizados, depois oxidados (epóxidos) e por último clivados

(apocarotenoides), sendo possível que nos estudos de ANDREU-SEVILLA et

al. (2008) e ACHIR et al. (2010) um maior número de carotenoides tenha sido

identificado pelo menor tempo de aquecimento empregado e/ou menor reação

dos carotenoides com os peróxidos formados com a degradação dos lipídeos

(ACHIR et al., 2010).

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5 10 15 20 25

βe

-c

aro

ten

o (

g/g)

Tempo (h)

75

4. Conclusão

Foi possível concluir que o OPB não deve ser utilizado por tempo

prolongado para a fritura de acarajés e que a reposição não deve ser feita com

óleo usado anteriormente, pela evidente redução dos carotenoides e da

atividade antioxidante, com consequente perda da funcionalidade e possíveis

riscos à saúde do consumidor.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPq pelo apoio financeiro (Processo nº

482790/2010-5).

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78

CAPÍTULO III

Estabilidade oxidativa em Rancimat de blends de oleína de palma bruta e óleo de

soja refinado

Artigo em fase de tradução para submissão à Revista LWT- Food Science and

Technology

79

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade oxidativa de blends de oleína

de palma bruta e óleo de soja refinado, bem como o efeito da oxidação

acelerada nos carotenoides e atividade antioxidante. Esses óleos e seus

blends (90:10 a 10:90, m/m) foram submetidos à análise de: ácidos graxos

livres (mgKOH/g), índice de peróxidos (mEq/Kg), carotenoides totais (g/g), cor

(CIELab), atividade antioxidante (% inibição DPPH) e tempo de indução (h).

Todas as amostras apresentaram teor de ácidos graxos livres dentro do

recomendado. Os blends com mais oleína apresentaram maiores índices de

peróxidos (1,28 ± 0,12 a 3,89 ± 0,12 mEq/Kg), carotenoides totais (57,20 ± 3,62

a 505,48 ± 4,14 µg/g) e valores de a* (- 0,50 ± 0,01 a 13,35 ± 0,03). Amostras

com mais óleo de soja demonstraram maior atividade antioxidante e tempo de

indução (6,29 h para óleo de soja puro). Os óleos apresentaram estabilidade

oxidativa na seguinte ordem: óleo de soja refinado > oleína de palma bruta =

blends oleína/soja 10:90 e 20:80 > que demais blends, indicando que o maior

teor de ácidos graxos livres e/ou de peróxidos da oleína de palma bruta, entre

outros fatores, pode ter interferido negativamente na estabilidade, e que seu

conteúdo de carotenoides não foi suficiente para superar a eficiência dos

antioxidantes TBHQ e ácido cítrico, presentes no óleo de soja industrializado. A

oxidação acelerada em Rancimat ocasionou a perda dos carotenoides ( 100

%) em todas as amostras, assim como uma redução da atividade antioxidante

(69,3 a 77,0%). O uso dos blends com 10 e 20% de oleína pode ser uma

alternativa ao uso do óleo de soja puro, por não terem diferido do mesmo

quanto à estabilidade oxidativa e mantendo a atividade antioxidante mesmo

após a oxidação acelerada.

Palavras chave: oleína de palma bruta, óleo de soja, blends, carotenoides,

capacidade antioxidante, estabilidade.

80

1. Introdução

As alterações que óleos e gorduras sofrem são decorrentes de reações

químicas que levam o alimento à deterioração, tais como oxidação, reversão,

hidrólise e polimerização. A reação de maior importância, tanto do ponto de

vista econômico como nutricional, é a oxidação, pois, devido à destruição de

ácidos graxos essenciais e vitaminas lipossolúveis, acarreta alterações de

odor, sabor, textura, consistência e aparência, assim como a perda de valor

nutricional (Ramalho & Jorge, 2006).

A degradação do óleo depende, entre outros fatores, da maior ou menor

presença de ácidos graxos insaturados em sua composição. Óleos vegetais

que possuem uma grande quantidade de ácidos graxos polinsaturados, como o

óleo de soja, estão mais sujeitos à oxidação do que óleos que possuem maior

quantidade de ácidos graxos saturados (Khan, Asha, Bhat, & Khatoon, 2011).

Existem várias formas de aumentar naturalmente a estabilidade oxidativa

dos óleos utilizados para fritura, uma delas é formular blends (misturas) de

óleos ricos em ácidos graxos monoinsaturados (MUFAs) e polinsaturados

(PUFAs) com óleos que apresentam elevado teor de ácidos graxos saturados

(Al-Khusaibi, Gordon, Lovegrove, & Niraja, 2012). Esta técnica é bastante

utilizada pela indústria de alimentos em óleos vegetais, pois, além de ser

melhorar estabilidade oxidativa e a qualidade nutricional do óleo é de baixo

custo (Hayati, Man, Tan, & Aini, 2009).

Um dos óleos mais empregados para formulação de blends é a oleína

de palma refinada, a fração líquida do óleo de palma, que é composta por

ácidos graxos saturados (42,1-51,1%), monoinsaturados (39,8-47,2%), baixas

quantidades de ácido linoléico (2,0-11,0%) e linolênico (0,1-0,2%) e

triacilglicerois de alto ponto de fusão, o que faz da mesma um dos óleos mais

estáveis à oxidação (Edem, 2002; CODEX 210, 2011; Enríquez-Fernández,

Yañez, & Sosa-Morales, 2011). Na indústria, essa fração é empregada para

aumentar a estabilidade de produtos como margarinas, macarrão instantâneo e

de produtos de confeitaria e panificação, evitando que seja empregada a

hidrogenação, com consequente formação de ácidos graxos trans (Ong & Goh,

2002). A oleína de palma bruta, apesar do maior teor de antioxidantes naturais,

tais como vitamina E (300-1800 ppm) e carotenoides (550-2500 ppm) (CODEX

210, 2011) é pouco utilizada.

81

O óleo de soja é outro óleo bastante empregado em formulação de blends

devido ao seu baixo custo e disponibilidade. O Brasil é o segundo maior

produtor deste óleo, sendo o mesmo o mais utilizado no país em frituras

domésticas e em estabelecimentos comerciais (Osawa, Gonçalves, & Mendes,

2010; FAS, 2012). Este óleo vegetal é altamente polinsaturado, sendo

particularmente rico em ácidos graxos ômega-3, portanto, com alta aceitação

em relação às suas propriedades nutricionais, porém, bastante suscetível à

oxidação (White & Su, 2004). Para retardar esta reação, os óleos são

adicionados de antioxidantes sintéticos, sendo os mais utilizados o BHA

(butilhidroxianisol), BHT (butilhidroxitolueno), galato de propila (GP) e terc-butil-

hidroquinona (TBHQ), este último é considerado o melhor antioxidante utilizado

em associação com o ácido cítrico (Ramalho & Jorge, 2006).

Diversos métodos têm sido empregados para avaliação da estabilidade

oxidativa dos óleos, entre estes o índice de peróxidos, a quantidade de ácidos

graxos livres, a determinação de compostos polares, dienos conjugados e o

DPPH (2,2-difenil-1-picril-hidrazil), que se baseia na capacidade dos

antioxidantes presentes no óleo vegetal sequestrarem radicais, e está entre os

mais práticos, rápidos e sensíveis (Brand-Williams, Cuvelier, & Berset, 1995).

Entre os métodos de avaliação da estabilidade em condições de oxidação

acelerada existentes, o mais utilizado é o teste de Rancimat, devido, sobretudo,

ao fácil manuseio do equipamento e à elevada reprodutibilidade dos resultados

(Oetterer, Regitano-D’arce, & Spoto, 2006).

Considerando o elevado teor de antioxidantes naturais presentes na oleína

de palma bruta e a grande disponibilidade do óleo de soja refinado o objetivo

deste trabalho foi avaliar a estabilidade oxidativa de blends destes dois tipos de

óleos, bem como o efeito da oxidação acelerada nos carotenoides e atividade

antioxidante.

2. Material e métodos

2.1. Reagentes

Clorofórmio, ácido acético glacial, álcool etílico 95%, éter etílico, éter de

petróleo 30-60, foram adquiridos da Qhemis (São Paulo, Brasil). Radical livre

DPPH (2,2-difenil-1-picril-hidrazil) foi adquirido da Sigma-Aldrich (Steinheim,

82

Alemanha). Acetato de etila da F. Maia (São Paulo, Brasil). Todos os reagentes

utilizados foram de padrão analítico.

2.2. Amostras

A oleína de palma bruta industrializada e o óleo de soja refinado (contendo

os antioxidantes TBHQ e ácido cítrico) foram adquiridos no comércio local, em

suas embalagens originais e a temperatura ambiente. Foram misturadas de

forma a obter 9 blends com composição variando de 90:10 a 10:90 (m/m) de

OPB (oleína de palma bruta) e OSR (óleo de soja refinado), homogeneizados

em banho maria sob temperatura de 40°C por 10 min. Os óleos e blends foram

estocados em um refrigerador a 4ºC até o momento das análises.

2.3. Determinações analíticas

Todas as amostras foram caracterizadas quanto à quantidade de ácidos

graxos livres (mgKOH/g), índice de peróxidos (mEq/Kg), carotenoides totais

(g/g), cor (CIELab), atividade antioxidante (% de inibição do DPPH) e tempo

de indução (h). As amostras após a análise de Rancimat foram submetidas à

análise de carotenoides totais (g/g) e atividade antioxidante (% de inibição do

DPPH).

2.3.1. Ácidos graxos livres e índice de peróxidos

Os ácidos graxos livres (mgKOH/g) e índice de peróxidos (mEq O2/Kg),

foram determinados de acordo com as metodologias da American Oil Chemists’

Society, Ca 5a-40 (AOCS, 1992) e Cd 8-53 (AOCS, 1990), respectivamente.

2.3.2. Cor

A determinação da cor foi realizada em colorímetro CR-400 (Minolta,

Osaka, Japan) com iluminante D65, ângulo de observação de 2° e utilizando-se

a escala CIELab, sendo L* a luminosidade, variando de 0 (preto) a 100

(branco); a* intensidade de vermelho, variando de verde a vermelho (-a/+a); b*

intensidade de amarelo, variando de azul a amarelo (-b/+b); C o chroma [(a*² +

b*²)1/2] e ângulo hab [arco tangente (b*/a*)] (Andreu-Sevilla et al., 2008).

83

2.3.3. Carotenoides totais

Os carotenoides foram quantificados em espectrofotômetro UV-Vis Lambda

25 (Perkin Elmer, Ayer Rajah Crescent, Singapore) através de leitura da

absorbância no comprimento de onda máximo de absorção do -caroteno (450

nm) em éter de petróleo, e a concentração calculada considerando uma

absortividade (A1%1cm) de 2592, de acordo com Davies (1976).

2.3.4. Atividade antioxidante total através do radical DPPH

A atividade antioxidante foi mensurada com o uso do radical livre DPPH, de

acordo com a metodologia descrita por Brand-Williams, Cuvelier, & Berset

(1995), com modificações. Uma alíquota de 100 mg de amostra foi adicionada

a 4000 µL da solução de DPPH (100 M) em acetato de etila, homogeneizada

em vórtex por 10 segundos, e realizadas leituras da absorbância após 30

minutos, nos quais a amostra foi mantida no escuro, para formação dos

radicais livres. A absorbância da solução de DPPH em acetato de etila sem a

adição de amostra também foi mensurada. A porcentagem de inibição

(atividade antioxidante) do radical foi calculada a partir da seguinte fórmula: %

de inibição = [(Ac – As)/Ac] x 100, onde Ac é a absorbância da solução de

DPPH sem a adição da amostra, e As é a absorbância da mistura da solução

de DPPH e da amostra. Todas as leituras foram realizadas em

espectrofotômetro UV-Vis Lambda 25 (Perkin Elmer, Ayer Rajah Crescent,

Singapore) em comprimento de onda de 515 nm.

2.3.5. Estabilidade oxidativa por Rancimat

A estabilidade oxidativa das amostras ( 3 g) foi determinada em

equipamento Rancimat modelo 743 (Metrohm AG, Herisau, Suíça) a 120ºC

com fluxo de ar de 20 L/h. Os produtos voláteis formados durante o processo

de oxidação foram coletados em um frasco contendo água destilada. O

processo de oxidação foi registrado automaticamente pela mensuração da

mudança na condutividade da água destilada devido à formação de compostos

voláteis e o tempo de indução expresso em horas (h). Para avaliar o efeito da

oxidação acelerada nos carotenoides totais e na atividade antioxidante, as

84

amostras foram novamente submetidas a essas determinações após o

experimento conduzido no Rancimat.

2.4. Análise estatística

As análises estatísticas foram conduzidas usando o Statistical Package for

Social Sciences - SPSS, versão 13.0. Todas as determinações foram

realizadas em triplicata e calculadas as médias e o desvio-padrão. As

diferenças nos teores de ácidos graxos livres, índice de peróxidos, cor,

carotenoides totais, atividade antioxidante e tempo de indução entre amostras

foram avaliadas através de ANOVA e teste de Tukey (valores de p < 0,05

foram considerados significantes). O teste de correlação de Spearman’s foi

utilizado para determinar correlações entre carotenoides totais e atividade

antioxidante e as demais variáveis analisadas para os óleos e blends (valores

de p < 0,01 foram considerados significantes).

3. Resultados e discussão

3.1. Ácidos graxos livres

O óleo de soja refinado apresentou teor de ácidos graxos livres equivalente

à 0,59 mgKOH/g (Tabela 1), estando de acordo com o máximo estabelecido

(0,6 mgKOH/g) pela legislação (CODEX 210, 2011) e acima do valor

encontrado por Farhoosh, Einafshar, & Sharayei (2009), para óleo de soja

degomado (0,09 mgKOH/g).

O conteúdo de ácidos graxos livres da oleína de palma bruta, ficou abaixo

(5,98 mgKOH/g) (Tabela 1) do máximo permitido (10,00 mgKOH/g) (CODEX

210, 2011) e bem inferior ao valor médio de acidez relatado por Curvelo,

Almeida, Nunes, & Feitosa (2011) também para oleína de palma bruta

industrializada (14,85 mgKOH/g), podendo essa diferença ser explicada pelas

diferentes condições de extração dos óleos, o que influencia diretamente nesse

parâmetro.

A oleína de palma apresentou quantidade de ácidos graxos livres

significativamente maiores (p < 0,05) que o óleo de soja (Tabela 1), e com isso,

a acidez dos blends aumentou com a maior concentração de oleína de palma.

A elevada acidez da oleína de palma bruta pode estar relacionada às

condições rudimentares da extração do óleo empregadas na Bahia, tornando-o

85

exposto à hidrólise autocatalítica, microbiana e/ou enzimática, devido à queda

dos frutos durante a colheita, condições inadequadas de transporte,

processamento e armazenamento do óleo (Ebongue et al., 2008; Curvelo,

Almeida, Nunes, & Feitosa, 2011).

Blends de oleína de palma bruta e óleo de soja disponíveis no comércio de

Salvador (BA) avaliados no estudo de Curvelo, Almeida, Nunes, & Feitosa

(2011), apresentaram acidez média de 11,30 mgKOH/g, superior aos valores

encontrados neste estudo para todos os blends avaliados, sendo tal diferença

possivelmente atribuída à maior acidez da oleína empregada na formulação.

3.2. Índice de peróxidos

Os resultados apresentados na Tabela 1 demonstram que o índice de

peróxidos variou entre 1,28 e 3,89 mEq/kg, estando todas as amostras de

acordo com o CODEX 210 (2011), cuja recomendação é de no máximo 10

mEq/kg e de 15 mEq/kg para óleos refinados e brutos, respectivamente.

Valores de 2,7 a 7,4 mEq/kg e de 2,90 a 3,46 mEq/kg , foram encontrados em

óleos de palma brutos por Aletor, Ikhena, & Egharevba (1990) e Akinyeyea,

Adeyeye, Fasakina, & Agboolaa (2011), respectivamente. Para oleína de palma

bruta, obtida por extração industrializada e mecânica, Curvelo, Almeida, Nunes,

& Feitosa (2011) reportaram valores médios de 1,75 e 3,98 mEq/kg,

respectivamente.

O óleo de soja apresentou índice de peróxidos menor que todas as outras

amostras (p < 0,05), assim, o índice de peróxidos nos blends aumentou com a

maior concentração de oleína de palma bruta. Goburdhun, Seebun, & Ruggo

(2000) e Karakaya & Simsek (2011), reportaram valores de peróxidos de 6,6

mEq/kg e 8,15 mEq/kg para o óleo de soja antes do aquecimento,

respectivamente.

Blends de óleo de soja e óleo de palma bruto apresentaram índice de

peróxidos de 5,0 mEq/kg (Malacrida & Jorge, 2003), enquanto para

formulações de óleo de coco e oleína de palma bruta o valor de peróxidos foi

de 6,3 mEq/kg (Khan, Asha, Bhat, & Khatoon 2011), resultados superiores aos

observados para os blends deste trabalho, possivelmente pela maior

temperatura (50ºC) utilizada na etapa de homogeneização (Khan, Asha, Bhat &

Khatoon, 2011) e/ou condições de obtenção dos óleos empregados.

86

Tabela 1 – Caracterização da oleína de palma bruta, óleo de soja e seus blends quanto ao teor de ácidos graxos livres, índice de

peróxidos, parâmetros de cor e carotenoides totais.

Ácidos graxos

livres

(mgKOH/g)

Peróxidos

(mEq/Kg) Parâmetros de cor

Carotenoides

totais (µg/g)

Amostra L* a* b* C hab

OPB 5,98 ± 0,08a

3,89 ± 0,12a

31,75 ± 0,40a

13,35 ± 0,03a

24,04 ± 0,01a 27,50 ± 0,11

a 60,95 ± 0,05

a 505,48 ± 4,14

a

OSR 0,59 ± 0,03b

1,28 ± 0,12b

41,34 ± 0,01b

- 0,50 ± 0,01b

2,11 ± 0,02b

2,17 ± 0,21b

103,42 ± 0,36b

Nd

90:10¹ 5,67 ± 0,05ac

3,81 ± 0,12a

32,25 ± 0,38c

12,56 ± 0,03c

24,81 ± 0,10c

27,80 ± 0,01a

63,15 ± 0,27c

487,54 ± 5,42a

80:20¹ 5,47 ± 0,16acd

3,40 ± 0,12c

32,44 ± 0,36c

11,95 ± 0,03d

25,73 ± 0,04d

28,34 ± 0,06a

65,08 ± 1,38d

441,53 ± 8,69b

70:30¹ 5,27 ± 0,31cde

2,79 ± 0,12d

32,95 ± 0,81d

11,47 ± 0,03d

25,96 ± 0,05e

28,31 ± 0,18ac

66,17 ± 0,18e

310,35 ± 7,12c

60:40¹ 5,28 ± 0,16cde

2,52 ± 0,00de

33,46 ± 0,21e

10,61 ± 0,05e

26,87 ± 0,03f

28,69 ± 0,59ac

68,79 ± 0,20f

248,47 ± 3,84d

50:50¹ 5,25 ± 0,13cde

2,22 ± 0,12e

33,63 ± 0,31e

9,90 ± 0,01f

27,84 ± 0,05g

29,55 ± 0,04cd

70,43 ± 0,22g

235,09 ± 6,96d

40:60¹ 4,81 ± 0,28ef

2,11 ± 0,00e

34,48 ± 0,55f

8,97 ± 0,04g

28,97 ± 0,01h

30,23 ± 0,08d

73,40 ± 1,22h

188,09 ± 6,91e

30:70¹ 4,62 ± 0,16f

2,04 ± 2,04e

35,32 ± 0,47g

7,13 ± 0,02g

29,60 ± 0,02i

30,44 ± 0,09d

76,45 ± 0,17i

138,03 ± 4,12f

20:80¹ 3,30 ± 0,16g

2,00 ± 0,19e

36,10 ± 0,30h

4,98 ± 0,01g

31,57 ± 0,02j

31,96 ± 0,06e

81,04 ± 0,30j

104,61 ± 6,29g

10:90¹ 1,98 ± 0,28h

1,95 ± 0,12e

37,53 ± 0,23i

1,35 ± 0,02j

33,34 ± 0,02k 33,37 ± 0,43

f 87,69 ± 0,33

k 57,20 ± 3,62

h

Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença estatística significativa (p < 0,05)

nd – não detectado

OPB - Oleína de palma bruta

OSR - Óleo de soja refinado

¹OPB:OSR

87

3.3. Cor CIELab

De acordo com a Tabela 1, a oleína de palma apresentou o maior valor de a*

(intensidade de vermelho) e o óleo de soja o valor de b* (intensidade de amarelo).

De modo geral os blends apresentaram uma redução da coloração vermelha

(redução de a*), se tornaram mais luminosos (aumento de L*) e mais amarelos

(aumento de b*), com o aumento no teor de óleo de soja. A perda da coloração

vermelha está associada à diminuição do teor de oleína de palma bruta nos

blends.

Khan, Asha, Bhat, & Khatoon, (2011) e Enríquez-Fernández, Yañez, & Sosa-

Morales (2011), realizaram estudo com blends de oleína de coco/oleína de palma

bruta (1:1, m/m) e oleína de palma/óleo de canola (1:1 m/m) e os valores das

coordenadas de cor encontrados foram: no primeiro estudo L*=18,6; a*=5,4 e

b*=1,8 e no segundo experimento L*=60,77; a*=2,48 e b*=23,33. A elevada

variação dos parâmetros de cor observada entre as formulações desses estudos

em relação ao blend oleína de palma bruta/óleo de soja (1:1 m/m) avaliado neste

trabalho, provavelmente se deve aos diferentes tipos de óleos associados à

oleína de palma.

3.4. Carotenoides totais

De acordo com o CODEX 210 (2011), a oleína de palma não branqueada

deve apresentar total de carotenoides entre 550-2500 g/g. Neste estudo, a

oleína de palma bruta apresentou 505,48 g/g de carotenoides, valor que

decresceu, de forma significativa (p < 0,05) na medida em que a porcentagem de

óleo de soja aumentou nos blends (Tabela 1).

Khan, Asha, Bhat, & Khatoon (2011), reportaram valor de carotenoides de 267

g/g em blend de oleína de coco/oleína de palma bruta (1:1, m/m), enquanto o

blend de oleína de palma bruta/óleo de soja de mesma proporção, deste estudo,

apresentou valor um pouco menor 235,09 g/g, provavelmente devido as

diferenças no teor de carotenoides entre as oleínas empregadas em cada

trabalho para a formulação destes blends.

Foi verificada correlação positiva entre o teor de carotenoides com ácidos

graxos livres e com índice de peróxidos e inversa com o tempo de indução

(Tabela 2), indicando que as amostras com maiores concentrações de oleína de

88

palma apesar do maior conteúdo de carotenoides apresentaram menor tempo de

indução, visto que a maior acidez pode promover a isomerização destes

pigmentos, com consequente redução da atividade antioxidante, bem como pode

ocorrer a reação dos mesmos com os peróxidos existentes e formados durante a

oxidação acelerada (Rodriguez-Amaya & Kimura, 2004).

Uma elevada correlação positiva entre o conteúdo de carotenoides e o

parâmetro de cor a* (r = 0,992), assim como forte correlação negativa (r = - 0,992)

para valores de L* e carotenoides totais podem ser observadas na Tabela 2. As

amostras com maior quantidade de oleína de palma e com maior teor de

carotenoides totais tendem mais ao vermelho (maiores valores de a*) e são

menos luminosas (menores valores de L*).

Tabela 2 – Coeficientes de correlação entre carotenoides totais e

porcentagem de inibição do DPPH com teor de ácidos graxos

livres, índice de peróxidos, parâmetros de cor e tempo de

indução.

Parâmetros

Coeficientes de correlação de Spearman

Carotenoides totais Porcentagem de

inibição de DPPH

Ácidos graxos livres 0,978

-0,880

Índice de peróxidos 0,969 -0,902

L* -0,992 0,906

a* 0,992 -0,899

b* -0,499 0,513

C* -0,470 0,510

H -0,993 0,900

Porcentagem de

inibição de DPPH -0,909 -

Tempo de indução -0,457 0,369

Correlações com significância estatística (p < 0,01).

3.5. Atividade antioxidante

O óleo de soja refinado apresentou maior porcentagem de inibição do DPPH

(85,58%) do que a oleína de palma bruta (60,42%) (p < 0,05) (Figura 1), o que

indica que este óleo possui a maior atividade antioxidante devido à presença dos

89

antioxidantes TBHQ e ácido cítrico. Desta forma, quanto maior a concentração de

óleo de soja nos blends maior foi a sua capacidade de sequestrar radicais (Figura

1).

O ácido cítrico e o TBHQ apresentam excelente sinergia em óleos vegetais,

sendo o último considerado o melhor antioxidante para óleos vegetais que serão

submetidos ao aquecimento, como no processo de fritura, pois resiste ao calor e

proporciona uma excelente estabilidade. A estrutura fenólica deste composto

permite a doação de um próton a um radical livre, que regenera a molécula do

acilglicerol e interrompe o mecanismo de oxidação por radicais livres. Os

derivados fenólicos formados são espécies inativas para a reação em cadeia, não

possuindo a capacidade de propagar reações oxidativas (Ramalho & Jorge,

2006).

Kalantzakis, Blekas, Pegklidou, & Boskou (2006) encontraram resultados de

atividade sequestradora de radical DPPH para óleo de soja de 76,0% e blend de

óleo de algodão, palma e girassol de 77,3%. Em outro estudo, Ramadan, Amer, &

Sulieman (2006), reportaram valores superiores (90%) para blends de óleo de

canola/oleína refinada de palma e óleo de algodão/ oleína refinada de palma. As

diferenças nos resultados podem ser associadas aos diferentes tipos de óleos

que compõem os blends, além da utilização de diferentes protocolos analíticos

(solventes, reações de obtenção do radical e diferentes pontos finais de reação)

(Castelo-Branco & Torres, 2011).

Figura 1 – Porcentagem de inibição do DPPH da oleína de palma bruta, do óleo de soja e dos blends

(Oleína de palma bruta: Óleo de soja) antes da oxidação acelerada em Rancimat. Letras diferentes na

mesma barra indicam diferença estatística significativa (p < 0,05).

90

Houve correlação inversa entre a porcentagem de inibição de DPPH com os

valores médios de ácidos graxos livres e com o índice de peróxidos das amostras

(Tabela 2). Estas variáveis estão intimamente relacionadas com a qualidade dos

óleos, portanto, quantidades maiores de ácidos graxos livres e de peróxidos

indicam maior grau de oxidação, e consequentemente menores atividades

antioxidantes, tendo em vista que os compostos antioxidantes reagem com os

radicais livres (Ramadan, 2010). Os carotenoides atuam sequestrando espécies

reativas de oxigênio, como o radical peroxil (ROO●) e o oxigênio singlete (1O2)

(Rodriguez-Amaya & Kimura, 2004).

A porcentagem de inibição de DPPH também apresentou correlação inversa

com o teor de carotenoides (Tabela 2), indicando que os blends com menos

oleína de palma bruta na sua composição e mais óleo de soja, apresentaram

maior atividade antioxidante, o que provavelmente se deve a presença do ácido

cítrico e TBHQ, além do maior teor de vitamina E no óleo de soja (600-3370

mg/Kg) (CODEX 210, 2011).

Entretanto, os blends com 10, 20 e 30% de oleína de palma bruta, apesar da

maior acidez e índice de peróxidos desta não diferiram do óleo de soja (p < 0,05)

com relação à redução da % de inibição do DPPH. Considerando apenas esse

parâmetro, tais blends seriam uma alternativa viável, pois a presença de

carotenoides confere melhores características nutricionais aos mesmos em

relação ao óleo de soja puro.

3.6. Estabilidade oxidativa por Rancimat

O óleo de soja apresentou tempo de indução diferente e com valores

superiores (p < 0,05) ao da oleína de palma bruta e dos blends (Figura 2). Wang

et al. (2010) reportaram tempo de indução de 5,62 h para óleo de soja e de 10,44

h para oleína de palma refinada, nas mesmas condições de temperatura usadas

neste trabalho e menor fluxo de ar (10 L/h). A maior diferença está no resultado

da oleína de palma, que neste trabalho apresentou tempo de indução

aproximadamente duas vezes menor (5,23 h), provavelmente pela maior

quantidade de ácidos graxos livres e/ou de peróxidos da oleína bruta em relação

à refinada. Cabe ressaltar, que estudos indicam que o fluxo de ar não tem efeito

sobre o tempo de indução (Mateos, Uceda, Aguilera, Escuderos, & Maza, 2006).

91

Figura 2 – Tempo de indução da oleína de palma bruta, do óleo de soja, e dos blends (Oleína de palma

bruta: Óleo de soja refinado). Letras diferentes indicam diferença estatística significativa (p < 0,05).

O óleo de soja e os blends com maior proporção deste foram os que

apresentaram maior tempo de indução (p<0,05) (6,29 h). Como a autoxidação é

um processo que ocorre entre o oxigênio molecular e os ácidos graxos

insaturados, era de se esperar que o tempo de indução das amostras com maior

concentração de oleína de palma bruta e consequentemente com menor teor de

ácidos graxos insaturados (38,0-43,5% de ácido palmítico, 39,8-46,0% de ácido

oléico e 10,0-13,5% de ácido linolênico), fosse superior ao das amostras com

maior concentração de óleo de soja refinado (8,0-13,5% de ácido palmítico, 17,0-

30,0% de ácido oléico, 48,0-59,0% de ácido linolênico) (CODEX 210, 2011).

Entretanto, os carotenoides presentes na oleína e nos blends com maior

concentração da mesma já sofrem isomerização e/ou oxidação mesmo em baixas

temperaturas (>35ºC), perdendo parte da sua função antioxidante e a temperatura

utilizada para a realização do experimento foi de 120º C. Além disso, a oxidação é

uma das principais causas das perdas dos carotenoides sendo ocasionada pela

presença de oxigênio e co-oxidação com hidroperóxidos (Rodriguez-Amaya &

Kimura, 2004). Associado a isso, o TBHQ presente no óleo de soja ainda

apresenta boa estabilidade e função antioxidante em temperaturas acima de 80ºC

(Ramalho & Jorge, 2006).

Farhoosh, Kenari, & Poorazrang (2009), formularam blend de oleína de palma

refinada/óleo de canola (25:75) e observaram que a oleína mudou a estabilidade

oxidativa do óleo de canola com o aumento do tempo de indução de 2,3 para 6,5

92

h. Cabe ressaltar que o teor de ácidos graxos livres da oleína utilizada por estes

autores era de 0,18 ± 0,01 mg KOH/g, muito abaixo da encontrada neste trabalho.

Blends de azeite de oliva extra virgem e óleo de palma refinado nas

proporções de 20:80, 40:60 e 80:20 apresentaram tempo de indução de 5,65 a

6,70 h, aumentando com o acréscimo de óleo de palma refinado. Entretanto, a

acidez e o índice de peróxidos do óleo de palma refinado nesse estudo, foram

bem menores do que os do azeite de oliva extra virgem, sendo que estes dois

fatores tem elevado impacto no aumento do tempo de indução (Leonardis &

Macciola, 2012).

O teor de carotenoides da oleína de palma bruta reduziu drasticamente (1,78

g/g; 99,65%) sob as condições de oxidação acelerada empregadas no Rancimat

(120ºC/ 20L/h), não sendo possível detectar a presença desses compostos no

blends, indicando que os mesmos foram totalmente consumidos nas reações de

oxidação e/ou degradados (Achir, Randrianatoandro, Bohuon, Laffargue, &

Avallone, 2010). Resultado similar foi reportado por Zeb e Murkovic (2011) em

estudo com azeite de oliva enriquecido com all-trans--caroteno e all-trans-

astaxantina após 14 horas de oxidação acelerada em Rancimat sob temperatura

de 110º C (inferior à utilizada no presente estudo) e fluxo de ar de 20 L/h.

A oxidação acelerada no Rancimat ocasionou uma redução de 77,0% com

relação à % de inibição do DPPH para a oleína de palma bruta e de 69,3% para o

óleo de soja refinado, sendo que a perda da atividade antioxidante foi menor nos

blends com maior teor de soja (Tabelas 1 e 3), reforçando a hipótese da maior

ação protetora e maior resistência dos antioxidantes sintéticos às condições de

temperatura e fluxo de ar utilizadas (Ramalho & Jorge, 2006; Merril, Pike, Ogden,

& Dunn, 2008).

93

Tabela 3 – Porcentagem de inibição do DPPH da oleína de palma bruta, do óleo de soja

e dos blends (Oleína de palma bruta: Óleo de soja) após oxidação acelerada em

Rancimat

Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença estatística significativa (p < 0,05)

OPB - Oleína de palma bruta

OSR - Óleo de soja refinado

¹OPB:OSR

4. Conclusões

Os óleos analisados apresentaram estabilidade oxidativa na seguinte ordem:

óleo de soja refinado > oleína de palma bruta = blends oleína/soja 10:90 e 20:80 >

que os demais blends, indicando que o maior teor de ácidos graxos livres e/ou de

peróxidos da oleína de palma bruta, entre outros fatores, pode ter interferido

negativamente na estabilidade, refletindo também na ação dos carotenoides, que

não superaram a eficiência dos antioxidantes TBHQ e ácido cítrico, presentes no

óleo de soja industrializado. A oxidação acelerada em Rancimat ocasionou a

perda dos carotenoides em todas as amostras, assim como uma redução da

atividade antioxidante. O uso dos blends com 10 e 20 % de oleína pode ser uma

alternativa ao uso do óleo de soja puro, por não terem diferido do mesmo quanto

à estabilidade oxidativa e mantendo a atividade antioxidante mesmo após a

oxidação acelerada.

Amostra Porcentagem de inibição

do DPPH

OPB 13,861,10d

90:10¹ 21,860,89d

80:20¹ 22,433,15d

70:30¹ 34,980,46c

60:40¹ 44,701,05b

50:50¹ 46,031,12b

40:60¹ 47,650,59b

30:70¹ 51,950,54a

20:80¹ 53,170,76a

10:90¹ 58,370,43a

OSR 59,313,40a

94

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPq pelo apoio financeiro (Processo nº

482790/2010-5).

Referências

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98

Conclusão Geral

Os resultados apresentados ao longo deste estudo demonstram que o óleo

de palma bruto não deve ser utilizado por tempo prolongado para a fritura de

acarajés e que a reposição não deve ser feita com óleo usado anteriormente, pela

evidente redução dos carotenoides e da atividade antioxidante, com consequente

perda da funcionalidade.

Os óleos analisados apresentaram estabilidade oxidativa na seguinte ordem:

óleo de soja refinado > oleína de palma bruta = blends oleína/soja 10:90 e 20:80 >

que os demais blends, indicando que o maior teor de ácidos graxos livres e/ou de

peróxidos da oleína de palma bruta, entre outros fatores, pode ter interferido

negativamente na estabilidade, refletindo também na ação dos carotenoides, que

não superaram a eficiência dos antioxidantes TBHQ e ácido cítrico, presentes no

óleo de soja industrializado.

A oxidação acelerada em Rancimat ocasionou a perda total dos carotenoides

em todas as amostras, assim como uma redução da atividade antioxidante.

O uso dos blends com 10 e 20 % de oleína pode ser uma alternativa ao uso do

óleo de soja puro, devido ao seu elevado teor de carotenoides e não terem

diferido do mesmo quanto à estabilidade oxidativa, mantendo a atividade

antioxidante mesmo após a oxidação acelerada.

99

Anexo 1. Espectros de carotenoides do óleo de palma bruto ou azeite de dendê

no tempo de 0 hora de fritura.

101

Anexo 2. Curva padrão de all-trans--caroteno obtida por CLAE

R=0,9931; y = 589078*x - 42493

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

3500000

4000000

4500000

5000000

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

Áre

a c

rom

ato

gram

a

Concentração de alfacaroteno em g/mL

102

Anexo 3. Curva padrão de all-trans--caroteno obtido por CLAE

R=0,9986; y = 587390x - 133967

0

1.000.000

2.000.000

3.000.000

4.000.000

5.000.000

6.000.000

7.000.000

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00

Áre

a cr

om

ato

gram

a

Concentração betacaroteno µg/mL

103

Anexo 4. Curva padrão de Trolox para a metodologia ABTS

R=0,9961; Y=-2,1143+14,533

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0 2 4 6 8 10 12 14

Ab

sob

ânci

a e

m 7

34

nm

Concentração de Trolox (M)

104

Anexo 5. Tabela de correlação do teor de carotenoides totais com % de inibição

(ABTS e DPPH) e coordenadas de cor do Capitulo II.

Variável Coeficiente de correlação de Spearman

Carotenoides totais

Valor-p

% Inibição (ABTS) 0,60 0,1151

% Inibição (DPPH) 0,65 0,0899

L -0,48 0,8508

a 0,31 0,2790

hab -0,31 0,7445

b 0,94 0,0085

C 0,99 0,0010

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