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

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 12460 (2022) Citar este artigo

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O índice de acidez (AV) é um indicador amplamente utilizado da degradação do óleo que, por definição, mede os ácidos graxos livres formados através da hidrólise de triacicgliceróis. No entanto, com base em observações feitas em estudos anteriores, levantamos a hipótese de que a oxidação dos triacilgliceróis leva à formação de ácidos carboxílicos com uma estrutura de glicerol que também são calculados como AV. Neste estudo, pretendemos identificar tais ácidos carboxílicos e comprovar a hipótese acima. O aquecimento de um óleo de canola a 180°C por 6 horas sem adição de água resultou em um aumento no AV de 0,054 para 0,241. No entanto, a contribuição dos ácidos gordos livres para este aumento na AV foi mínima; AV derivado de ácidos graxos livres antes e depois do aquecimento foi de 0,020 e 0,023, respectivamente. Então, através de análises espectrométricas de massa, identificamos dois 8-carboxi-octanoil (azelaoil) -triacilgliceróis (isto é, dioleoil-azelaoil-glicerol e oleoil-linoleoil-azelaoil-glicerol) no óleo aquecido. A AV derivada de azelaoil-triacilgliceróis antes e depois do aquecimento do óleo foi de 0,008 e 0,109, respectivamente, demonstrando que os azelaoil-triacilgliceróis contribuem para a AV. Tal aumento na AV por azelaoil-triacilgliceróis também foi observado em um óleo usado para fritar batatas (isto é, um óleo com um teor de água relativamente alto). Estes resultados sugerem que AV também é um indicador da oxidação térmica dos 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 dos alimentos pode levar a sabores e sabores indesejáveis ​​dos alimentos1,2,3. Assim, a avaliação da deterioração do óleo é de grande importância para garantir a qualidade dos produtos alimentares4.

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-se gradualmente em glicerol e ácidos graxos livres5. Portanto, o índice de acidez (AV), que mede o teor de ácidos graxos livres dos óleos, tem sido amplamente e frequentemente utilizado como um indicador da 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 definido 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 na 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 ao aquecer óleos em condições sem adição de água8,9,10,11,12,13. Por exemplo, Ogata et al. observaram um aumento na AV do óleo de soja simplesmente aquecendo o óleo a 180 °C8. Porém, 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 com alto teor de oleico ao aquecer o óleo a 180 °C e argumentaram que isso se devia à formação de ácidos graxos livres9. Contudo, como discutiremos nas seções posteriores, o simples aquecimento de 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 explicação possível para o aumento da AV é que os triacilgliceróis do 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 induza um aumento da AV. Além disso, outros compostos além dos ácidos graxos livres que contribuem para a AV não foram identificados.