Ácidos carboxílicos derivados de triacilgliceróis que contribuem para o aumento do valor ácido durante a oxidação térmica de óleos

Mar 29, 2023

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 12460 (2022) Citar este artigo

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O valor de acidez (AV) é um indicador amplamente utilizado da degradação do óleo que, por definição, mede os ácidos graxos livres formados pela hidrólise dos triaciclogliceróis. No entanto, com base em observações feitas em estudos anteriores, levantamos a hipótese de que a oxidação de triacilgliceróis leva à formação de ácidos carboxílicos com um esqueleto de glicerol que também são calculados como AV. Neste estudo, objetivamos identificar tais ácidos carboxílicos e comprovar a hipótese acima. O aquecimento de um óleo de canola a 180 °C por 6 h sem adição de água resultou em um aumento de AV de 0,054 para 0,241. No entanto, a contribuição dos ácidos graxos livres para esse aumento da AV foi mínima; AV derivado de ácido graxo livre antes e depois do aquecimento foi de 0,020 e 0,023, respectivamente. Então, por meio de análises de espectrometria de massa, identificamos dois 8-carboxi-octanoil (azelaoil) -triacilgliceróis (ou seja, dioleoil-azelaoil-glicerol e oleoil-linoleoil-azelaoil-glicerol) no óleo aquecido. O AV derivado de azelaoil-triacilgliceróis antes e após o aquecimento do óleo foi de 0,008 e 0,109, respectivamente, demonstrando que os azelaoil-triacilgliceróis contribuem para o AV. Esse aumento em AV por azelaoil-triacilgliceróis também foi observado em um óleo usado para fritar batatas (ou seja, um óleo com teor de água relativamente alto). Esses resultados sugerem que AV também é um indicador da oxidação térmica de triacilgliceróis.

Os óleos vegetais (por exemplo, canola, soja, palma e azeite) são amplamente utilizados em aplicações alimentícias. No entanto, a deterioração do óleo durante a fabricação, cozimento e armazenamento de alimentos pode levar ao sabor e sabor indesejáveis ​​dos alimentos1,2,3. Assim, a avaliação da deterioração do óleo é de grande importância para garantir a qualidade dos produtos alimentícios4.

Sob processamento extensivo de alimentos (por exemplo, fritura) e condições inadequadas de armazenamento (por exemplo, alta temperatura e umidade), os triacilgliceróis, o principal constituinte dos óleos, hidrolisam gradualmente em glicerol e ácidos graxos livres5. Portanto, o valor de acidez (AV), que mede o teor de ácidos graxos livres dos óleos, tem sido amplamente e frequentemente utilizado como um indicador de deterioração do óleo. AV de um óleo é determinado pela titulação de ácidos carboxílicos (RCOOH) com hidróxido de potássio (KOH), conforme mostrado na reação abaixo.

Na ISO 660, AV é definida como a quantidade de hidróxido de potássio (em miligramas) necessária para neutralizar os ácidos graxos livres contidos em 1 g de amostra6. Alguns países como Japão e Áustria especificam que óleos de fritura com AV acima de 2,5 devem ser descartados7.

Com base no princípio acima, um aumento em AV pode ser reformulado como o "progresso da hidrólise do triacilglicerol" em um óleo (Fig. 1). Assim, por definição, a água é necessária para aumentar o AV de um óleo. Vários estudos, entretanto, observaram aumento da AV pelo aquecimento de óleos em condições sem adição de água8,9,10,11,12,13. Por exemplo, Ogata et al. observaram um aumento no AV do óleo de soja simplesmente aquecendo o óleo a 180 °C8. No entanto, os compostos que causaram esse aumento na AV não foram mencionados no estudo. Enquanto isso, Fujisaki et al. observaram um aumento no AV do óleo de cártamo alto oleico ao aquecer o óleo a 180 °C e argumentaram que isso se devia à formação de ácidos graxos livres9. No entanto, conforme discutimos nas seções posteriores, simplesmente aquecer um óleo sem a adição de água presumivelmente não fornece água suficiente para hidrolisar significativamente os triacilgliceróis. Além disso, no mesmo estudo, o aumento da AV causado pelo aquecimento foi suprimido pela redução das concentrações de oxigênio atmosférico. Assim, outra possível explicação para o aumento de AV é que os triacilgliceróis no óleo foram oxidados, levando à formação de ácidos carboxílicos que foram calculados como AV. No entanto, até onde sabemos, nenhum estudo verificou que a oxidação dos triacilgliceróis induz um aumento da AV. Além disso, outros compostos além dos ácidos graxos livres que contribuem para AV não foram identificados.