Análise de compostos bioativos em óleos de girassol e gergelim obtidos por extração enzimática em meio aquoso

Abstract

RESUMO: A qualidade e bioatividade dos óleos vegetais estão relacionadas a presença de compostos como ácidos graxos, fitosteróis, tocoferóis e antioxidantes naturais, na qual as quantidades podem variar de acordo com o tipo de processo da extração do óleo, sendo que os métodos mais comuns utilizam solventes tóxicos. Este estudo teve por objetivo avaliar uma tecnologia limpa de extração dos óleos dos grãos de girassol e de gergelim via enzimática em meio aquoso, comparando-a com metodologias convencionais, como prensagem e extração com solventes, em relação a capacidade antioxidante e a composição em tocoferóis, fitosteróis e ácidos graxos. Para a extração enzimática foram utilizadas três enzimas: Pectinex Ultra SPL, Celluclast 1.5L e Alcalase 2.4L e avaliados três fatores: concentração das enzimas (6%, 8% e 10%), proporção amostra:água (1:6, 1:8 e 1:10) e tempo de extração (4, 6 e 8 horas) através de um planejamento fatorial 23 com ponto central. Os rendimentos das extrações dos óleos variaram dependendo do método empregado, sendo maiores na extração por solventes, 55,05% e 59,97%, seguidos da prensagem 36,77% e 42,00%, e via enzimática 36,60% e 40,93%, para os óleos de girassol e gergelim, respectivamente. As melhores condições para a extração com enzimas para os grãos de girassol foram com 10% de cada enzima, proporção amostra:água 1:6 e 8 horas de extração e as mesmas condições para os grãos de gergelim, com exceção do tempo de extração, 16 horas. Ambos óleos vegetais extraídos pela metodologia enzimática apresentaram maiores conteúdos em fitosteróis totais, 183 e 249 mg 100 g-1 de óleo de girassol e gergelim, respectivamente, assim como as maiores capacidades antioxidantes frente ao radical peroxila, 371 ?mol de Trolox g-1 de óleo de girassol e 350 ?mol de Trolox g-1 de óleo de gergelim. Quanto ao radical DPPH o óleo de girassol extraído por prensagem e o óleo de gergelim extraído com o uso de enzimas apresentaram as capacidades mais elevadas. O conteúdo em tocoferóis apresentou diferença significativa apenas para o óleo de girassol, na qual a metodologia por prensagem possibilitou maior extração do ?-tocoferol, enquanto para o óleo de gergelim não houve diferença significativa no conteúdo de ?-tocoferol, pelo teste de Tukey (p<0,05), entre os métodos de extração. A quantificação absoluta dos ácidos graxos demonstrou que os principais ácidos graxos para as duas oleaginosas foram: ácidos palmítico (16:0), esteárico (18:0), oleico (18:1n-9) e linoleico (18:2n-6). A extração via enzimática demonstrou o menor teor de AGS, o maior somatório em ômega-3 (n-3), a melhor razão de n-6/n-3 e uma das melhores de AGPI/AGS para o óleo de girassol. A mesma metodologia proporcionou, para o óleo de gergelim, a maior quantidade de ácidos graxos poliinsaturados (AGPI) e ômega-6 (n-6) e uma razão n-6/n-3 menor que o método de extração por solventes. Visando a obtenção de óleos vegetais com alta qualidade, a extração enzimática em meio aquoso demonstrou-se uma metodologia capaz de extrair além do óleo, compostos bioativos de grande importância à saúde, sem o uso de solventes, obtendo ao final óleos com uma qualidade superior aos obtidos por metodologias convencionais

ABSTRACT: The quality and bioactivity of vegetable oils are related to the presence of compounds such as fatty acids, phytosterols, tocopherols and natural antioxidants, which amounts may vary according to the type of oil extraction process, wherein the most common methods use toxic solvents. This study aimed to evaluate a clean technology for oil extraction from sunflower and sesame grains by enzymatic aqueous extraction, comparing it with conventional methods, such as pressing and solvent extraction, in relation to the antioxidant capacity, tocopherols, phytosterols and fatty acids composition. For enzymatic extraction three enzymes were used: Pectinex Ultra SPL, Celluclast 1.5L and Alcalase 2.4L and evaluated three factors: enzyme concentration (6%, 8% and 10%), sample/water ratio (1/6, 1/8 and 1/10) and extraction time (4, 6 and 8 hours) using a 23 factorial design with center point. The extraction yields of oils varied depending on the method, being higher in solvent extraction, 55.05% and 59.97%, followed by pressing 36.77% and 42.00%, and 36.60% and 40.93% by enzymatic for sunflower oil and sesame, respectively. The best conditions for the extraction with enzymes for sunflower grain were 10% each enzyme, sample/water ratio 1/6 and 8 hours of extraction and the same conditions for sesame grain, except for the extraction time, 16 hours. Both vegetable oils extracted by enzymatic methodology showed higher contents of total phytosterols, 183 and 249 mg 100 g-1 of sunflower and sesame oil, respectively, as well as the higher antioxidant capacity against peroxyl radical, 371 ?mol Trolox g-1 of sunflower oil and 350 ?mol Trolox g-1 of sesame oil. As for the DPPH radical, sunflower oil extracted by pressing and sesame oil extracted by using enzymes showed the highest capacity. The content of tocopherols showed a significant difference only for sunflower oil, in which the methodology by pressing allowed the higher extraction of ?-tocopherol, while for the sesame oil there was no significant difference in ?-tocopherol content, by Tukey test (p<0.05) between the extraction methods. The absolute quantification of the fatty acid showed that the major fatty acids in both oils were: palmitic (16:0), stearic (18:0), oleic (18:1n-9) and linoleic (18:2n-6). The extraction by enzyme showed the lowest level of saturated fatty acids (SFA), the largest sum of omega-3 (n-3), the best ratio of n-6/n-3 and one of the best PUFA/SFA to sunflower oil. The same methodology provided for the sesame oil, the greatest amount of polyunsaturated fatty acids (PUFA) and omega-6 (n-6) and a ratio n-6/n-3 lower than the solvent extraction method. Aimed at obtaining vegetable oils with higher quality, enzymatic aqueous extraction demonstrated a methodology capable of extracting beyond oil, bioactive compounds of great importance to health, without using solvents, getting to the final oils with superior quality when compared to the oils extracted by conventional methods