Resumos
Óleos de sementes de girassol com diferentes níveis de ácido oléico foram utilizados sob condições de termoxidação e fritura para avaliar o comportamento do óleo de girassol com alto teor de ácido oléico quanto ao seu grau de insaturação quando comparado com o óleo de girassol convencional. Os métodos analíticos aplicados incluíram a determinação de compostos polares totais, quantificação de compostos glicerídicos menores, quantificação da composição triglicerídica, período de indução a 100oC e níveis de <FONT FACE="Symbol">a</FONT> -tocoferol. Os resultados para compostos polares totais apresentaram menores valores em óleo de girassol com alto teor de ácido oléico quando comparados com óleo de girassol convencional. Quanto à distribuição dos compostos glicerídicos menores, verificou-se, de modo geral, que o aumento dos compostos polares totais estava relacionado essencialmente aos compostos de maior peso molecular, isto é, polímeros, dímeros e triglicerídios oxidados, os quais são representantes das alterações térmica e oxidativa. Já os diglicerídios e ácidos graxos, indicativos da alteração hidrolítica, permaneceram praticamente nos níveis originais; uma vez que a umidade não se encontrava presente no meio. A perda quantitativa da composição triglicerídica dependeu do grau de insaturação do triglicerídio, sendo mais elevada em triglicerídios que contêm duas ou três moléculas de ácido linoléico. Em todos os casos, o óleo de girassol convencional teve uma maior tendência à polimerização, um maior grau de alteração total e uma maior perda de triglicerídios majoritários que o óleo de girassol com alto teor de ácido oléico. Assim, dentre os óleos utilizados neste estudo, os resultados mostraram um excelente comportamento do óleo de girassol com alto teor de ácido oléico em relação à termoxidação, independente do tipo de aquecimento e à fritura descontínua. Tais resultados demonstraram que sua resistência à alteração termoxidativa estava relacionada com seu baixo teor em ácidos graxos polinsaturados e alto teor em ácido oléico e trioleína.
óleo de girassol; ácido oléico; óleos de fritura; termoxidação; compostos polares totais; triglicerídios
Sunflower seed oils with different levels of oleic acid were investigated under temperature of frying conditions to evaluate their thermal and oxidative stability. The behavior of the oils was analysed on their contents of polar compounds, minor glyceridic compounds, triglyceride composition, induction time at 100oC and <FONT FACE="Symbol">a</FONT> -tocopherol levels. The results indicated lower polar compounds contents in high oleic sunflower oil than in normal sunflower oil. The results also showed an increase on total polar compounds mainly related on high molecular weight compounds, polymers, dimers and oxidized triglycerides monomers as thermal and oxidative reaction products. In contrast, the contents of diglycerides and free fatty acids, indicatives of the hydrolytic alteration, remain constant, once there was no moisture in the medium. The quantitative loss of the triglyceride composition was dependent on their insaturation degree and it was higher in triglycerides that contain two or three molecules of linoleic acid. The normal sunflower oil showed, in all experiments, a higher tendency to the polymerization, a higher degree of total alteration and a higher loss on its major triglycerides that on high oleic sunflower oil. In general, the results showed an excellent behavior of the high oleic sunflower oil related to the thermoxidation, independently of the heating type and to the discontinuous frying. Such results demonstrated that its thermal and oxidative stability was related on its low content of polyunsaturated fatty acids and high contents of oleic acid and triolein.
sunflower oil; oleic acid; frying oil; thermoxidation; total polar compounds; triglycerides
COMPORTAMENTO DO ÓLEO DE GIRASSOL COM ALTO TEOR DE ÁCIDO OLÉICO EM TERMOXIDAÇÃO E FRITURA1 1 Recebido para publicação em 10/03/98. Aceito para publicação em 02/10/98.
Neuza JORGE2 1 Recebido para publicação em 10/03/98. Aceito para publicação em 02/10/98. , Lireny Aparecida Guaraldo GONÇALVES3 1 Recebido para publicação em 10/03/98. Aceito para publicação em 02/10/98. ,* 1 Recebido para publicação em 10/03/98. Aceito para publicação em 02/10/98.
RESUMO
Óleos de sementes de girassol com diferentes níveis de ácido oléico foram utilizados sob condições de termoxidação e fritura para avaliar o comportamento do óleo de girassol com alto teor de ácido oléico quanto ao seu grau de insaturação quando comparado com o óleo de girassol convencional. Os métodos analíticos aplicados incluíram a determinação de compostos polares totais, quantificação de compostos glicerídicos menores, quantificação da composição triglicerídica, período de indução a 100oC e níveis de a -tocoferol. Os resultados para compostos polares totais apresentaram menores valores em óleo de girassol com alto teor de ácido oléico quando comparados com óleo de girassol convencional. Quanto à distribuição dos compostos glicerídicos menores, verificou-se, de modo geral, que o aumento dos compostos polares totais estava relacionado essencialmente aos compostos de maior peso molecular, isto é, polímeros, dímeros e triglicerídios oxidados, os quais são representantes das alterações térmica e oxidativa. Já os diglicerídios e ácidos graxos, indicativos da alteração hidrolítica, permaneceram praticamente nos níveis originais; uma vez que a umidade não se encontrava presente no meio. A perda quantitativa da composição triglicerídica dependeu do grau de insaturação do triglicerídio, sendo mais elevada em triglicerídios que contêm duas ou três moléculas de ácido linoléico. Em todos os casos, o óleo de girassol convencional teve uma maior tendência à polimerização, um maior grau de alteração total e uma maior perda de triglicerídios majoritários que o óleo de girassol com alto teor de ácido oléico. Assim, dentre os óleos utilizados neste estudo, os resultados mostraram um excelente comportamento do óleo de girassol com alto teor de ácido oléico em relação à termoxidação, independente do tipo de aquecimento e à fritura descontínua. Tais resultados demonstraram que sua resistência à alteração termoxidativa estava relacionada com seu baixo teor em ácidos graxos polinsaturados e alto teor em ácido oléico e trioleína.
Palavras-chave: óleo de girassol, ácido oléico, óleos de fritura, termoxidação, compostos polares totais, triglicerídios
SUMMARY
BEHAVIOR OF HIGH OLEIC SUNFLOWER OIL HEATED UNDER THERMOXIDATION AND FRYING CONDITIONS. Sunflower seed oils with different levels of oleic acid were investigated under temperature of frying conditions to evaluate their thermal and oxidative stability. The behavior of the oils was analysed on their contents of polar compounds, minor glyceridic compounds, triglyceride composition, induction time at 100oC and a -tocopherol levels. The results indicated lower polar compounds contents in high oleic sunflower oil than in normal sunflower oil. The results also showed an increase on total polar compounds mainly related on high molecular weight compounds, polymers, dimers and oxidized triglycerides monomers as thermal and oxidative reaction products. In contrast, the contents of diglycerides and free fatty acids, indicatives of the hydrolytic alteration, remain constant, once there was no moisture in the medium. The quantitative loss of the triglyceride composition was dependent on their insaturation degree and it was higher in triglycerides that contain two or three molecules of linoleic acid. The normal sunflower oil showed, in all experiments, a higher tendency to the polymerization, a higher degree of total alteration and a higher loss on its major triglycerides that on high oleic sunflower oil. In general, the results showed an excellent behavior of the high oleic sunflower oil related to the thermoxidation, independently of the heating type and to the discontinuous frying. Such results demonstrated that its thermal and oxidative stability was related on its low content of polyunsaturated fatty acids and high contents of oleic acid and triolein.
Key words: sunflower oil, oleic acid, frying oil, thermoxidation, total polar compounds, triglycerides
1 INTRODUÇÃO
Durante o processo de fritura, a gordura sofre um complexo processo de degradação originando drásticas mudanças em sua estrutura. Por isso, torna-se necessário utilizar óleos e gorduras mais estáveis, entre os quais se destacam o óleo de palma e os óleos vegetais hidrogenados com baixos teores de ácidos graxos polinsaturados que, como conseqü ência, levam à existência de elevadas quantidades de ácidos graxos saturados e/ou ácidos trans nos produtos fritos. Atualmente, pode-se destacar a obtenção de óleos de elevada estabilidade, obtidos por modificação genética de sementes oleaginosas, com baixos teores de ácidos graxos polinsaturados, ou seja, óleos com alto teor de ácido oléico, cuja composição em ácidos graxos e triglicerídios é muito diferente dos óleos convencionais [27].
O óleo de girassol alto oléico é comercializado nos Estados Unidos desde 1984 e seu consumo experimentou um rápido crescimento de 1988 até 1991 [13, 25]. Estudos foram realizados sobre suas características químicas, nutricionais e sua estabilidade durante a termoxidação [11, 25, 26]. Entretanto, poucas referências sobre seu comportamento durante a fritura de alimentos são disponíveis [6, 33].
O objetivo principal deste estudo é avaliar o comportamento dos óleos de girassol, convencional e de alto teor de ácido oléico, a elevada temperatura em ausência de alimento e em condições de fritura. Métodos analíticos foram usados para definir alteração total, oxidação, polimerização e composição triglicerídica.
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Amostras
Óleo de girassol convencional (OG), óleo de girassol com alto teor de ácido oléico (OGAO) e uma mistura (50:50) de ambos (OG/OGAO) foram utilizados.
2.2 Tratamentos das amostras
a) Termoxidação. Os testes para a termoxidação dos óleos citados foram conduzidos em um aquecedor de placa, utilizando-se béqueres de 150 mL contendo 25 e 50 mL de amostra com relação superfície/volume (S/V) de 1,0 e 0,5 cm-1, respectivamente. Estes valores selecionados para a relação S/V (de 1,0 e 0,5 cm-1) correspondem àqueles normalmente usados nas frituras em frigideira e em fritadeira, respectivamente. A temperatura utilizada foi 170°C. Os aquecimentos foram conduzidos de modo contínuo por diferentes períodos de tempo (10 e 20 horas) e resultaram alterações superiores ao limite permitido pela regulamentação européia (25% de compostos polares). Os mesmos parâmetros foram utilizados para termoxidação de óleos em estufa com circulação de ar a 170°C [6, 22, 24, 29].
A principal diferença entre ambos os sistemas de aquecimento está na existência de um gradiente de temperatura desde o fundo até a interface ar-óleo na placa, enquanto que, na estufa, a temperatura está distribuída de modo uniforme e constante.
Todas amostras, a diferentes intervalos de tempo, foram recolhidas em tubos de ensaio e armazenadas em "freezer" à temperatura de aproximadamente -20°C por um período de até 12 meses, para evitar posteriores alterações oxidativas incontroláveis, sendo descongeladas apenas no momento das análises.
b) Fritura descontínua. Os óleos utilizados nos testes de fritura descontínua foram: OGAO e OG, os quais foram alterados usando duas fritadeiras domésticas comerciais, com capacidade de 1 L e relação S/V de 0,3 cm-1. A temperatura empregada foi de 175°C. Dez lotes, com aproximadamente 200 g de batatas cortadas em fatias foram fritos por um período de 10 minutos para cada lote. Foram empregados intervalos de 20 minutos entre cada operação de fritura. Os óleos foram aquecidos por um período total de seis horas, sem nenhuma reposição.
Um litro de óleo (OGAO e OG) foi colocado, simultaneamente, em cada fritadeira. Estes foram submetidos a aquecimento por um período de 50 minutos antes de iniciar as frituras. Ao término da última fritura, ou seja, após 5,5 horas de alteração, as fritadeiras continuaram ligadas por mais 30 minutos em ausência de alimento, completando, assim, as seis horas de aquecimento. A relação S/V variou do início ao fim de 0,3 a 0,4 cm-1 após a décima operação de fritura. As amostras de óleo foram coletadas nos tempos correspondentes a 1h, 3,5 h, 5,5 h e 6 h de aquecimento, correspondendo às primeira, sexta e décima frituras, assim como a amostra final e, em seguida, armazenadas em "freezer" para análises posteriores.
As batatas foram descascadas, cortadas automaticamente em fatias (cerca de 0,3 cm de espessura), submersas em água até o momento da fritura, escorridas e pesadas antes e após cada processo de fritura.
2.3 Determinações analíticas
a) Quantificação e distribuição de compostos polares. A quantificação de compostos polares foi determinada por cromatografia em coluna seguindo o método proposto pela IUPAC [32] com uma pequena modificação: o uso de hexano:éter etílico 90:10, ao invés de 87:13, para eluir a fração não polar, pois obtém-se uma melhor separação [7]. A determinação da distribuição dos compostos polares se realizou mediante cromatografia líquida de exclusão (HPSEC), partindo de uma solução de cerca de 10-15 mg/mL de compostos polares em tetrahidrofurano. As amostras assim preparadas foram submetidas à análise em um cromatógrafo líquido KONIK 500 Å acoplado a um detector de Índice de Refração HP-1037A e integrador de áreas HP 3390A, utilizando-se duas colunas de Ultrastyragel de 100 e 500Å conectadas em série, de 30 cm de comprimento cada uma e 7,5 mm de diâmetro interno. Injetou-se 10 m L de amostra com fluxo de 1,0 mL/min. de tetrahidrofurano como fase móvel, em condições isocráticas.
A concentração dos componentes glicerídicos polares da amostra (polímeros e dímeros de triglicerídios, triglicerídios monômeros oxidados, diglicerídios e ácidos graxos) foi calculada assumindo um fator de resposta similar para os componentes presentes. A determinação quantitativa realizou-se a partir da quantidade de compostos polares obtidos por cromatografia de adsorção, tendo em conta a percentagem de cada um dos compostos sobre a área total obtida por cromatografia líquida de exclusão molecular.
b) Quantificação de a -tocoferol. Para a determinação do a -tocoferol utilizou-se a norma n° 2432 proposta pela IUPAC [14]. O óleo no solvente orgânico é introduzido diretamente na coluna cromatográfica para a separação individual dos tocoferóis, obtendo-se, previamente, os fatores de respostas mediante soluções padrões de alfa, beta, gama e delta tocoferóis. Nesta metodologia, o limite de detecção encontra-se em torno de 5 mg/kg.
Cerca de 0,50 grama de óleo foi diluído a 25 mL com hexano. 20 mL desta solução foram injetados diretamente no cromatógrafo líquido KONIK 500 Å acoplado a um detector de fluorescência HP 1046A a 290 nm de comprimento de onda de excitação e 330 nm de emissão e integrador de áreas HP 3390A, utilizando-se coluna Lichrospher (25 cm x 4 mm d.i.) recheada com micropartículas de sílica 60 de 5 mm de tamanho médio. A concentração da amostra foi de 20-30 mg de óleo/mL hexano e o volume injetado foi de 20 mL com fluxo de 1 mL/min. de hexano:isopropanol (99:1) como fase móvel.
Todas as determinações foram conduzidas em um cromatógrafo líquido HP 1050 munido de um injetor automático, o qual permite analisar uma série de até 34 amostras, onde os três primeiros frascos são destinados aos padrões com diferentes concentrações de a-tocoferol, os quais são injetados, em triplicata, em distintos pontos da seqüência das amostras.
c) Determinação da estabilidade oxidativa. A determinação da estabilidade oxidativa dos óleos em estudo, foi obtida pelo método Rancimat [17], baseado na determinação da condutividade elétrica dos produtos voláteis de degradação. Utilizou-se o equipamento Rancimat modelo 679 (Metrohm) nas seguintes condições: 2,5 gramas de óleo ou 5,0 gramas de batatas fritas liofilizadas; fluxo de ar 20 L/h; temperatura de 100oC e volume de água destilada de 60 mL nos frascos contendo os eletrodos.
As medidas das estabilidades oxidativas dos óleos foram obtidas e registradas automaticamente, como Período de Indução, em horas [1].
d) Determinação da composição triglicerídica. Para a determinação da composição de triglicerídios, utilizou-se a norma proposta pela IUPAC [15]. Utilizou-se 0,50 grama de amostra, obtida da fração não polar por cromatografia de adsorção, a qual foi dissolvida em 10 mL de acetona. Esta solução foi utilizada para a injeção direta em um cromatógrafo líquido KONIK 500 Å acoplado a um detector de Índice de Refração HP-1047A e integrador de áreas, utilizando-se coluna (25 cm x 4 mm d.i.), Lichrospher 100 RP-18, recheada com micropartículas de sílica de 5 m m de tamanho médio. Injetou-se 10 mL de amostra com fluxo de 1,15mL/min. de acetona-acetonitrila (1:1) como fase móvel em condições isocráticas.
A concentração dos triglicerídios da amostra foi calculada assumindo um fator de resposta similar para todos eles a partir da concentração de triglicerídios não alterados, obtidos por cromatografia de adsorção, levando em consideração a percentagem de cada um dos triglicerídios sobre a área total obtida por CLAE.
As determinações analíticas para caracterizar os óleos originais foram obtidas mediante determinações: da acidez de óleos pelo método da AENOR-UNE 55-011 [3], do índice de peróxidos pelo método proposto pela AENOR-UNE 55-023 [3], da matéria insaponificável pelo procedimento descrito na AENOR-UNE 55-004 [3] e da composição em ácidos graxos por cromatografia em fase gasosa pelo método proposto pela AENOR-UNE 55-037 (3).
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Tabela 1 estão apresentadas as características gerais dos óleos originais, os quais encontram-se dentro dos valores obtidos para óleos refinados. A composição em ácidos graxos está em ordem crescente de insaturação e os óleos diferem, fundamentalmente, em ácido oléico e linoléico, com 71,8% e 20,3% (oléico) e 17,9 % e 66,7% (linoléico), para OGAO e OG, respectivamente. A estabilidade oxidativa está igualmente relacionada com o grau de insaturação, apresentando, conseqüentemente, valores maiores para OGAO. As demais determinações apresentam resultados muito similares.
*
2,5 gramas de óleo, temperatura:100oC, fluxo de ar: 20 L/ha percentagem calculada em função do peso do óleo
OGAO: óleo de girassol alto oléico
OG: óleo de girassol
Os tempos de aquecimento foram selecionados, levando-se em conta os valores de temperatura e relação superfície/volume com o objetivo de obter alterações similares às que se encontram nas gorduras de frituras. Em geral, alguns países europeus estabelecem como limite para gorduras de frituras, destinadas ao consumo humano, um conteudo de 25% de compostos polares totais [10]. Os valores obtidos nestes ensaios são, em algumas amostras, superiores ao dobro do limite permitido, ainda que tais valores possam ser encontrados sem dificuldades na realidade em práticas de frituras [6, 31].
Nas Tabelas 2 e 3 está apresentada a composição dos óleos termoxidados em placa e estufa, respectivamente, em compostos polares e compostos menores glicerídicos para as amostras originais, que servem de comparação inicial para todos os resultados restantes. Na primeira coluna estão os resultados provenientes da primeira separação mediante cromatografia em coluna de sílica e as demais indicam a distribuição de compostos polares em grupos de diferentes pesos moleculares, quantificados por meio de cromatografia líquida de exclusão. Observa-se que a fração polar dos óleos originais está na faixa de 2,9 a 3,3%, valores muito próximos aos encontrados por alguns pesquisadores [4, 7, 22], o que significa que se trata de óleos não alterados e, portanto, de boa qualidade. Segundo LUMLEY [18], a percentagem de compostos polares em um óleo sem uso deve estar compreendido entre 0,4 a 6,4.
Avaliação dos compostos polares e compostos menores glicerídicos em óleos alterados em placa à temperatura de 170°C.
As amostras alteradas durante 10 e 20 h correspondem às relações S/V iguais a 1,0 e 0,5 cm-1, respectivamente
Período de aquecimento(*)
Não detectado (n.d.)
Obtidos por Coluna (a) e HPSEC (b)
P-TG: polímeros de triglicerídios
D-TG: dímeros de triglicerídios
TGox: triglicerídios oxidados
DG: diglicerídios
AGL: ácidos graxos livres
Avaliação dos compostos polares e compostos menores glicerídicos em óleos alterados em estufa à temperatura de 170°C.
As amostras alteradas durante 10 e 20 h correspondem às relações S/V iguais a 1,0 e 0,5 cm-1, respectivamente
Período de aquecimento (*)
Obtidos por Coluna (a) e HPSEC (b)
P-TG: polímeros de triglicerídios
D-TG: dímeros de triglicerídios
TGox: triglicerídios oxidados
DG: diglicerídios
AGL: ácidos graxos livres
Comparando as Tabelas 2 e 3, observa-se claramente que os valores obtidos em óleos termoxidados em placa sem aditivo são muito superiores aos obtidos em estufa em condições similares. Uma possível explicação aos resultados obtidos pode estar relacionada com a diminuição da solubilidade do oxigênio à temperatura elevada e a inibição de correntes de convecção na estufa onde toda a massa de óleo encontra-se à mesma temperatura. Assim, no aquecimento em placa a existência de um gradiente de temperatura poderia provocar a formação de correntes de convecção e a entrada de oxigênio na massa cuja solubilidade seria elevada à temperatura da interface. Estes resultados encontram-se de acordo com aqueles encontrados por ROCK et al. [28], nos quais o aditivo apresentou comportamento de antioxidante e de pró-oxidante quando óleos foram aquecidos a 190oC em fritadeira e estufa, respectivamente. Tal comportamento foi atribuído à diferença de temperatura na interface óleo-ar (38oC mais quente na estufa). Assim, dentre os óleos utilizados neste estudo, os resultados mostram um excelente comportamento do OGAO à termoxidação, independente do tipo de aquecimento.
Nas condições do processo de fritura o incremento da relação superfície/volume facilita a entrada de oxigênio na massa de óleo, contribuindo para o desenvolvimento da alteração oxidativa [21]. Os valores selecionados para as relações S/V 0,5 e 1,0 cm-1 correspondem a uma altura de óleo de 2 e 1 cm nos béqueres usados, respectivamente. O primeiro valor (0,5 cm-1) é normalmente usado na fritura doméstica (0,3 - 0,6 cm-1), ou seja, em fritadeira, enquanto que o segundo é um valor típico da fritura em frigideira. Observando as Tabelas 2 e 3 é interessante comprovar que a 170°C com o incremento da relação S/V de 0,5 a 1,0 cm-1, obtêm-se valores muito similares para 20 e 10 horas de aquecimento, respectivamente. Estes estudos são de grande interesse, uma vez que a relação S/V mantém-se constante durante todo o período de aquecimento. Já em relação ao processo de fritura descontínua, a relação S/V vai aumentando lentamente devido à perda do óleo do banho que se incorpora ao alimento submetido ao processo. A grande influência na alteração de um aumento da relação S/V indicaria a necessidade de efetuar reposições freqü entes com óleo fresco para manter a variável em níveis iniciais [22].
Quanto ao grau de insaturação dos óleos, para todos os resultados obtidos, tanto em placa como em estufa, observa-se que a alteração aumenta quanto maior é o nível de insaturação dos óleos, para todas as amostras. Por outro lado, o efeito do grau de insaturação parece depender do tipo de aquecimento, uma vez que menores diferenças de alteração entre os óleos foram encontradas quando aquecidos em placas do que quando aquecidos em estufa.
Com relação à distribuição dos compostos menores glicerídicos, conforme Tabela 2, é interessante destacar que a mesma depende, fundamentalmente, da percentagem de compostos polares totais. Em primeiro lugar devem-se destacar os teores praticamente constantes de diglicerídios e ácidos graxos durante a alteração, o que demonstra a eficiência da técnica utilizada e que está justificada pela ausência de alimento, o qual impede o desenvolvimento das reações hidrolíticas. Por outro lado, a percentagem de compostos de polimerização é tanto mais elevada quanto maior é a percentagem de compostos polares.
Ainda que não se encontrem importantes diferenças na percentagem de compostos polares, relacionadas ao grau de insaturação dos óleos, pode-se observar claramente que, independentemente das variáveis restantes, o grau de insaturação é a variável com maior influência na distribuição dos compostos polares. Para percentagens de compostos polares similares (52,2 e 51,8), o teor de compostos poliméricos é sempre inferior no óleo menos insaturado (Tabela 2). É um aspecto a destacar porque a formação de uma camada de compostos de polimerização é uma maneira importante de interromper a utilização dos óleos polinsaturados em fritura ainda que os teores dos compostos de alteração apresentem-se abaixo do estabelecido pela legislação [8].
Conforme a Tabela 3, os resultados mostram claramente o progresso das reações termoxidativas mediante intenso aumento dos polímeros, dímeros e triglicerídios oxidados, com o decorrer do tempo e grau de insaturação, chegando a alcançar mais de 96% no OGDMPS. Dentre os compostos menores glicerídicos, os polímeros são os que apresentam maior aumento, tendo como referência as amostras originais. A participação de compostos de polimerização é tanto mais elevada, quanto maior é a alteração das amostras. Aqui, também não houve reação hidrolítica, uma vez que a umidade não se encontra presente devido à ausência de alimento. Os óleos, de modo geral, parecem ser mais concentrados em dímeros, enquanto que a fração menos abundante parece ser o composto de maior peso molecular.
Enquanto a determinação de compostos glicerídicos polares avalia diretamente a alteração produzida, a quantificação das espécies de triglicerídios nos óleos originais e de triglicerídios alterados após o aquecimento permite obter uma medida indireta da degradação, já que o incremento de compostos polares não é mais que uma conseqü ência do desaparecimento de triglicerídios inicialmente presentes.
A determinação foi aplicada em amostras selecionadas em toda a faixa de alteração correspondentes às amostras de OGAO, OG/OGAO e OG, com e sem DMPS, termoxidadas em placa e estufa a 170°C por 10 e 20 horas, com relações S/V de 1,0 e 0,5 cm-1, respectivamente.
A análise é realizada sobre a fração não polar dos óleos obtida mediante cromatografia em coluna aberta de sílica. Esta técnica permite uma interpretação melhor dos cromatogramas ao eliminarem os compostos de alteração que poderiam sobrepor-se às espécies de triglicerídios não polares. Paralelamente, evita a contaminação da coluna com compostos pouco voláteis que não eluem nas condições de análises. A fração não polar é submetida à CLAE em coluna de fase reversa para quantificação. Os teores de triglicerídios não alterados, obtidos para as distintas amostras permitem facilmente transformar os resultados de compostos percentuais em concentração de triglicerídios sobre a amostra de gordura.
As Tabelas 4 a 6 apresentam as concentrações de triglicerídios majoritários (peso percentual de óleo), calculadas a partir dos triglicerídios não alterados (TGNA), cujos valores estão indicados na última linha para óleos originais e para óleos alterados por períodos de 10 e 20 horas em ausência de alimentos, assumindo fator de resposta igual para todas as espécies moleculares. Observam-se concentrações muito distintas nas amostras originais, destacando elevada concentração de espécies de triglicerídios incluindo 2 e 3 moléculas de linoléico no OG e uma elevadíssima concentração de trioleína em OGAO. Ainda que com amostras selecionadas correspondentes a óleos preparados com distinta relação S/V e diferente período de tempo, observa-se que as concentrações de compostos polares e de triglicerídios não alterados são similares em todos os pares das amostras correspondentes ao dobro do período de tempo de aquecimento e à metade da relação S/V. O mais interessante é observar que não só são similares as quantidades de compostos polares, como também a distribuição de espécies de triglicerídios majoritárias, o que indicaria que a perda seletiva de triglicerídio depende fundamentalmente da composição do óleo que das variáveis do processo.
Variações nos triglicerídios majoritários antes e após termoxidação do OGAO, com e sem DMPS, a 170oC (% sobre óleo inicial).
a
As amostras alteradas durante 10h e 20h correspondem às relações S/V iguais a 1,0 e 0,5 cm-1, respectivamente.b Obtidos por CLAE. Abreviações: L, ácido linoléico; O, ácido oléico; P, ácido palmítico; S, ácido esteárico. TGNA: triglicerídios não alterados.
TABELA 5. Variações nos triglicerídios majoritários antes e após termoxidação da mistura OG/OGAO, com e sem DMPS, a 170oC (% sobre óleo inicial).
a
As amostras alteradas durante 10h e 20h correspondem às relações S/V iguais a 1,0 e 0,5 cm-1, respectivamente.b Obtidos por CLAE. Abreviações: L, ácido linoléico; O, ácido oléico; P, ácido palmítico; S, ácido esteárico. TGNA: triglicerídios não alterados.
TABELA 6. Variações nos triglicerídios majoritários antes e após termoxidação do OG, com e sem DMPS, a 170oC (% sobre óleo inicial).
a
As amostras alteradas durante 10h e 20h correspondem às relações S/V iguais a 1,0 e 0,5 cm-1, respectivamente.b Obtidos por CLAE. Abreviações: L, ácido linoléico; O, ácido oléico; P, ácido palmítico; S, ácido esteárico. TGNA: triglicerídios não alterados.
A perda de triglicerídios afeta de forma muito diferente as espécies de triglicerídios majoritários. A perda quantitativa depende do grau de insaturação do triglicerídio, sendo mais elevada em triglicerídios que contêm 2 ou 3 moléculas de ácido linoléico. A perda percentual depende do conteúdo relativo na amostra, sendo tanto mais elevada quanto menor é a quantidade em LLL, correspondendo a 90% em OGAO, 80% na mistura e a 70% em OG para amostras mais alteradas, ou seja, em placa e sem aditivo.
É interessante destacar que a metodologia utilizada permite obter resultados coerentes e confiáveis, já que o teor de triglicerídios insaturados que permanecem após aquecimento são inferiores aos iniciais, inclusive em amostras com baixo nível de alteração, isto é, em placa e com aditivo. Só no caso dos triglicerídios encontra-se incluído na coluna "outros", obtendo para algumas amostras valores mais elevados, o que pode ser devido à formação de pequenas quantidades de triglicerídios não alterados que podem ser originados a partir de hidroperóxidos [19, 20].
Em resumo, mediante a análise de triglicerídios podem-se avaliar as espécies mais afetadas pela alteração e a mesma constitui uma medida complementar de grande interesse aos métodos analíticos utilizados.
Os estudos realizados em ausência de alimentos permitiram obter dados sobre a ação das variáveis na termoxidação dos óleos analisados. A comparação com os óleos obtidos em testes de frituras acrescenta dados que podem levar a uma melhor conclusão neste estudo.
De acordo com a Tabela 7, observa-se que a alteração geral dos óleos de fritura, expressa em percentagem de compostos polares, aumenta ao longo do tempo e com o grau de insaturação, independentemente da presença ou ausência de DMPS. Assim, OGAO mostra um melhor comportamento em fritura descontínua do que o OG convencional. Amostras sem DMPS apresentam grandes alterações se comparadas com amostras originais. O DMPS exerce um forte efeito protetor nas amostras alteradas nestas condições.
Avaliação dos compostos polares e compostos menores glicerídicos em óleos de fritura descontínua doméstica à temperatura de 175°C e relação S/V de 0,3 cm-1.
Período de aquecimento (*)`; Não detectado (n.d.); Obtidos por Coluna (a) , HPSEC (b), CLAE (c) e Rancimat (d); P-TG: polímeros de triglicerídios; D-TG: dímeros de triglicerídios
TGox: triglicerídios oxidados; DG: diglicerídios; AGL: ácidos graxos livres
Também na Tabela 7 encontra-se a avaliação dos compostos polares e compostos menores glicerídicos em óleos, com e sem DMPS, alterados em fritadeira doméstica. Verifica-se um nítido aumento dos compostos característicos da alteração termoxidativa, cujos resultados coincidem com os descritos por diferentes autores [2, 5, 12, 23, 30], chegando a alcançar no final do processo de fritura aumento de 90% no total dos compostos polares. No entanto, os óleos, de modo geral, estão mais concentrados em dímeros e triglicerídios oxidados. Observa-se que diglicerídios e ácidos graxos livres permanecem próximo de seus níveis iniciais. Isso parece indicar, apesar do alto grau de umidade do alimento, que as reações hidrolíticas são as de menor importância nas temperaturas de fritura. Como descrito por DOBARGANES et al. [9], a quantificação de diglicerídios, mas não de ácidos graxos é a determinação quantitativa da contribuição da alteração hidrolítica, uma vez que diglicerídios permanecem no óleo, enquanto que os ácidos graxos são parcialmente perdidos durante a fritura por volatilização. Neste contexto de fritura descontínua de batatas utilizando óleos de girassol, as alterações termoxidativas predominam em relação às hidrolíticas. Nestas condições, polímeros e dímeros apresentam-se em maiores teores em OG quando comparados a OGAO. Estes resultados estão de acordo com os obtidos por outros autores [2, 29].
Ainda na Tabela 7, observa-se que, depois de 6 horas de aquecimento, os óleos com DMPS mantêm seus teores de antioxidante natural em níveis muito similares aos originais. OGAO (sem DMPS) perde quantidades de antioxidantes naturais antes, ou seja, a partir de 10% de compostos polares totais o óleo já se encontra desprotegido, enquanto que, com 20% de alteração, o OG (sem DMPS) conserva mais de 100 mg/kg de a -tocoferol.
Observa-se nesta tabela que a estabilidade do OGAO antes de iniciar o processo de fritura descontínuo é duas vezes maior do que a estabilidade do OG. Depois de 6 horas de aquecimento, o óleo de menor grau de insaturação e com menor alteração perde sua estabilidade oxidativa por completo. Verifica-se, neste caso, mesmo na presença de alimento, o óleo com índice de iodo mais elevado retém maior teor de a -tocoferol a elevadas temperaturas. Resultados similares foram encontrados por JORGE et al. [16] em estudos de termoxidação realizados com OGAO e OG, em ausência de alimentos.
Os óleos comportam-se de forma similar à termoxidação realizada em placa, realçando-se aqui a importância de adicionar o DMPS para retardar a alteração dos óleos durante a fritura descontínua, pela provável existência de uma interface óleo-ar no processo.
4 CONCLUSÕES
Quanto à distribuição dos compostos menores glicerídicos que constituem a fração polar das amostras, verifica-se, de modo geral, que o aumento dos compostos polares totais está essencialmente atribuído aos compostos de maior peso molecular, isto é, polímeros, dímeros e triglicerídios oxidados, os quais são representantes das alterações térmica e oxidativa. Em contraste, os diglicerídios e ácidos graxos, indicativos da alteração hidrolítica, permanecem praticamente em níveis originais; uma vez que a umidade não se encontra presente no meio. É importante mencionar, ainda, que a referida distribuição depende, sobretudo, da percentagem de compostos polares totais e do tipo de óleo.
De acordo com os experimentos realizados, o óleo de girassol apresentou um comportamento similar independentemente do grau de alteração dos óleos. Em todos os casos, o óleo de girassol (OG) teve uma maior tendência à polimerização, um maior grau de alteração total e uma maior perda de triglicerídios majoritários que o óleo de girassol alto teor de ácido oléico (OGAO). Assim, dentre os óleos utilizados neste estudo, os resultados mostram um excelente comportamento do óleo de girassol com alto teor de ácido oléico com relação à termoxidação, independente do tipo de aquecimento e à fritura descontínua.
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6 AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Instituto de la Grasa - Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), em particular a equipe da Dra. Dobarganes, que possibilitou a realização deste trabalho. O primeiro autor agradece, ainda, ao CNPq pela concessão da Bolsa de Estudo Sanduiche, no período de Janeiro/1994 a Julho/1995.
2 Depto. de Engenharia e Tecnologia de Alimentos - IBILCE - UNESP. Cxa Postal 136, CEP 15054-000. São José do Rio Preto-SP
3 Depto. de Tecnologia de Alimentos - FEA-UNICAMP. Cxa Postal 6091. CEP 13081-970. Campinas-SP
* A quem a correspondência deve ser endereçada.
Datas de Publicação
-
Publicação nesta coleção
20 Maio 1999 -
Data do Fascículo
Ago 1998
Histórico
-
Aceito
02 Out 1998 -
Recebido
10 Mar 1998
