AVALIAÇAO DE ÓLEO DE SOJA ADICIONADO DE EXTRATO DE CASCAS DE ROMÃ (Punica granatum L.) SOB AQUECIMENTO

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1 AVALIAÇAO DE ÓLEO DE SOJA ADICIONADO DE EXTRATO DE CASCAS DE ROMÃ (Punica granatum L.) SOB AQUECIMENTO V. A. Oliveira 1, C.M. Veronezi 1, D. M. M. Luzia 2, N. Jorge 1 1- Departamento de Engenharia e Tecnologia Alimentos - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas - CEP: São José do Rio Preto-SP - Brasil, Telefone: 55 (17) Fax: 55 (17) njorge@ibilce.unesp.br 2- Departamento de Ciências Exatas e da Terra Universidade Estadual de Minas Gerais - CEP: Frutal-MG Brasil. RESUMO - O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade do óleo de soja adicionado de extrato de cascas de romã, sob termoxidação. Com o decorrer do aquecimento, o óleo de soja foi degradado, porém, o extrato de cascas de romã mostrou ação protetora similar ao antioxidante BHT. Quanto aos tocoferóis, o uso do extrato mostrou ser melhor do que o BHT, pois reteve maior quantidade de tocoferóis totais (72,5%), com destaque para o α-tocoferol. Da mesma maneira, o extrato se sobressaiu com 84% de fitosteróis totais em relação ao BHT. A adição de extrato de cascas de romã melhorou a qualidade e a retenção de compostos naturalmente presentes no óleo de soja. ABSTRACT - The objective of this study was to evaluate the quality of soybean oil added pomegranate peel extract, under thermoxidation. Soybean oil was degraded during heating. However, pomegranate peel extract showed protective action similar to the antioxidant BHT. As for tocopherols, the use of the extract was shown to be better than BHT, since it retained higher amount of total tocopherols (72.5%), especially α-tocopherol. In the same way, the extract stood out, with 84% of total phytosterols in comparison with BHT. The addition of pomegranate peel extract improved quality and retention of compounds that are naturally present in soybean oil. PALAVRAS-CHAVE: cascas de romã; óleo de soja; termoxidação. KEYWORDS: pomegranate peel; soybean oil; thermoxidation. 1. INTRODUÇÃO Uma das mais importantes propriedades dos óleos vegetais para fins alimentícios é a sua estabilidade térmica, visto que o aquecimento a elevadas temperaturas provoca redução no valor nutritivo do alimento, como consequência da perda de ácidos graxos essenciais, sendo alguns produtos resultantes da reação potencialmente tóxicos (Leclercq et al., 2008). Com o objetivo de retardar os processos oxidativos, compostos antioxidantes são adicionados aos alimentos. Estas substâncias podem ser naturais ou sintéticas e atuam interrompendo a cadeia de reações oxidativas; cedendo um hidrogênio a um radical lipídico livre e assumindo a forma de radical estável; reduzindo a velocidade da oxidação e prolongando-se o período de indução (Amarowicz et al., 2004). Óleos essenciais e extratos de plantas aromáticas e medicinais são conhecidos por terem atividades biológicas, particularmente antibacterianas, e propriedades antioxidantes. Muitas especiarias, ervas aromáticas e frutos apresentam atividade antioxidante. Da família Punicaceae, a romã (Punica granatum L) é originária da costa do Iêmen. Cultivares de romã são encontrados na China, Índia, Paquistão, sudoeste da América do Norte, Califórnia e México. É cultivada também em

2 jardins e pomares, como planta ornamental e medicinal, em praticamente todo o Brasil (Lansky & Newman, 2007). O fruto é composto por, aproximadamente, 3% de sementes, 30% de polpa e 67% de casca. É uma baga globosa, do tamanho de uma laranja pequena, de casca coriácea, amarela ou avermelhada, com inúmeras sementes cobertas por tegumento espesso, de gosto doce ligeiramente ácido (Gomes, 2007). Pode ser consumida in natura, como bebidas (sucos e vinhos) e na forma de outros produtos (Jaiswal et al., 2010). As cascas de romã são referidas por vários autores como sendo uma boa fonte de compostos fenólicos e as diferenças na sua atividade antioxidante em relação a outras partes do fruto podem ser devido à distinta composição fenólica destas. Flavonoides (antocianinas e catequinas) e taninos hidrolisáveis (punicalina, punicalagina, ácido gálico e ácido elágico) são compostos que têm atividade antioxidante comprovada e estão presentes nas cascas de romã (Fawole et al., 2012). As cascas podem originar extratos ricos em compostos bioativos que possam ser incorporados em alimentos e, desse modo, enquadrar-se nas exigências dos consumidores. Além disso, as cascas são subprodutos existentes em grandes quantidades desperdiçados na indústria de bebidas elaboradas à base de romã, e de modo geral, não são utilizadas para outros fins. Até o momento, existem poucas informações disponíveis na literatura sobre a bioatividade das cascas de romãs (Mena et al., 2011). Nesse sentido, e de forma a contribuir para a valorização deste subproduto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade do óleo de soja adicionado de extrato de cascas de romã sob termoxidação. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1. Obtenção das Cascas A romã (Punica granatum L.) foi adquirida in natura, na cidade de Catanduva-SP. Foram desprezados os frutos que apresentavam rachaduras, danificações por insetos e/ou ataques de animais ou aves. Os frutos foram descascados, e as cascas foram liofilizadas a -50ºC. Após a liofilização, as cascas foram homogeneizadas e acondicionadas em recipientes plásticos vedados com tampas de rosca devidamente rotulados, à temperatura ambiente Obtenção do Extrato Para a obtenção do extrato, as cascas foram adicionadas em álcool etílico, na proporção 1:6 (p/v) e agitadas intensamente por 30 minutos, em liquidificador a temperatura ambiente. Em seguida, a mistura foi filtrada em bomba a vácuo e o sobrenadante submetido ao evaporador rotativo sob pressão reduzida a 40 o C Óleo de soja Foi utilizado o óleo de soja refinado adquirido no comércio local, sem a adição de antioxidantes sintéticos (TBHQ e ácido cítrico) Termoxidação O óleo de soja sem aquecimento foi usado como testemunha (Controle) e os tratamentos: óleo de soja (OS), óleo de soja com 100 mg/kg de BHT (BHT) e óleo de soja com 100 mg/kg de extrato (Extrato) foram submetidos à termoxidação em Rancimat, utilizando-se 5 g de óleo a 180ºC/5

3 h. Todas as amostras foram acondicionadas em frascos de vidro âmbar, inertizadas e armazenadas à - 18 C até o momento das análises Análises no Extrato Compostos fenólicos totais Utilizou-se o método colorimétrico desenvolvido por Singleton e Rossi (1965), com o reagente Folin-Ciocauteau no espetrofotômetro (modelo Uv-Vis mini 1240, Shimadzu, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan). Carotenoides totais Para a obtenção do teor de carotenoides totais, preparou-se uma solução etanólica com concentração de 1000 μg/ml de extrato de cascas e a absorvância foi lida em espectrofotômetro a 450 nm. A quantificação dos carotenoides foi calculada pelo valor da absortividade de 2620 em álcool etílico, sendo expresso em μg β-caroteno/g. Atividade antioxidante Foi determinada por duas metodologias distintas realizadas em espectrofotômetro (modelo Uv-Vis mini 1240, Shimadzu, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan): análise de DPPH, conforme Kalantzakis et al. (2006), expressa em % e FRAP de acordo com Szydlowska-Czerniak et al. (2008), expresso em µm trolox/100 g Análises nos Óleos As análises de índice de peróxidos e ácidos dienoicos conjugados foram realizadas de acordo com os procedimentos da AOCS (2009). Os compostos polares totais foram realizados por meio do analisador Testo 265, e a estabilidade oxidativa foi realizada em equipamento Rancimat (modelo 743, Metrohm Ltd., Herisau, Switzerland) segundo metodologia AOCS (2009). Perfil de ácidos graxos Utilizou-se cromatografia gasosa a partir das amostras esterificadas pelo método AOCS (2009). A programação de temperatura da coluna foi iniciada em 90 C/4 min, aquecida a 10 C/min até 195 C e mantida em isoterma durante 16 min. As temperaturas utilizadas no injetor e no detector foram 230 e 250 C, respectivamente. O gás de arraste utilizado foi o hidrogênio com velocidade linear de 30 ml/min. Os ácidos graxos foram identificados pela comparação dos tempos de retenção de padrões puros de ésteres metílicos de ácidos graxos com os componentes separados das amostras e a quantificação foi feita por normalização de área (%). Tocoferóis Utilizou-se cromatografia líquida de alta eficiência. A separação cromatográfica foi realizada por eluição isocrática de fase móvel constituída de n-hexano:álcool isopropílico (95,5:0,5 v/v) com fluxo de 1,2 ml/min. A quantificação de cada isômero foi realizada por padronização externa com base nas áreas dos picos, expressos em valores de cada isômero separadamente, em mg/kg. Fitosteróis A composição de fitosteróis foi determinada por cromatografia gasosa com saponificação prévia da amostra. A saponificação foi realizada conforme a metodologia publicada por Duchateau et al. (2002). A análise cromatográfica foi realizada com temperatura inicial do forno de 100 C/2 min, aquecida a 15 C/min até 260 C e mantida em isoterma durante 35 min. As temperaturas utilizadas no

4 injetor e no detector foram 280 e 320 C, respectivamente. O gás de arraste utilizado foi o hidrogênio com velocidade linear de 40 ml/min. A quantificação de cada isômero foi realizada por padronização interna com base nas áreas dos picos, utilizando padrões, e expressos como mg/100 g Análise Estatística A termoxidação foi realizada no delineamento inteiramente casualizado. Os resultados obtidos das determinações analíticas, em triplicata, foram submetidos à análise de variância e as diferenças entre as médias foram testadas a 5% de significância pelo teste de Tukey, por meio do programa ESTAT, versão 2.0 (Banzatto e Kronka, 2006). 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1. Caracterização do Extrato As cascas de romã são subprodutos pouco utilizados pelas indústrias alimentícias, porém é possível verificar que o extrato alcoólico das cascas apresenta elevada quantidade de compostos fenólicos, que juntamente com os carotenoides totais, são responsáveis pela atividade antioxidante presente no extrato das cascas de romã (Tabela 1). Tabela 1 Caracterização do extrato. Determinações Compostos fenólicos totais (mg EAG/g) 126,50 ± 0,56 Carotenoides totais (µg β-caroteno/100 g) 1,98 ± 0,02 Atividade antioxidante DPPH (%) 89,73 ± 0,14 FRAP (µm Trolox/100 g) 265,16 ± 0,72 Médias ± desvios padrões das análises realizadas em triplicata. Há vários métodos em que se mede a capacidade antioxidante por meio de transferência de átomo de hidrogênio e/ou de um elétron. No método de DPPH mede-se a captação de um radical por meio da diminuição da absorvância, que acontece devido à redução de um antioxidante ou por reação com radicais. Conforme mostra a Tabela 1, o extrato das cascas de romã apresentou elevada atividade sequestradora do radical DPPH. Singh et al. (2002) avaliando o extrato metanólico de cascas de romã obtiveram atividade antioxidante de 81%. Tal diferença se justifica pelo método e solvente utilizado no processo de extração. O método FRAP é uma técnica altamente reprodutível e que apresenta elevada correlação com os teores de ácido ascórbico e grupos fenólicos em alimentos (Thaipong et al., 2006). As cascas de romã estudadas apresentaram atividade FRAP bastante elevada, 265,16 µm Trolox/100 g, possivelmente devido aos compostos fenólicos presentes. Fischer et al. (2011) verificaram que a atividade antioxidante e o teor de compostos fenólicos totais da casca de romã foram maiores do que as de seu suco, demonstrando que, assim como grande parte dos vegetais consumidos, a fração vegetal de maior bioatividade é descartada durante o consumo Caracterização dos Óleos O óleo de soja foi caracterizado antes e após a termoxidação, conforme Tabela 2. É possível verificar que o óleo de soja controle sofreu uma degradação ao ser termoxidado, visto que aumentaram as quantidades de dienos conjugados e compostos polares totais, e diminuiu a estabilidade oxidativa.

5 Além disso, houve uma redução dos ácidos graxos insaturados, dos tocoferóis e fitosteróis totais. Essa redução foi maior nos isômeros ᵹ-tocoferol (69,9%) e β-sitosterol (79,3%). Tabela 2 Caracterização dos óleos. Determinações Controle OS BHT Extrato Índice de peróxidos (meq O 2 /kg) 4,53 ± 0,02 b 4,71 ± 0,05 a 1,45 ± 0,01 c 1,56 ± 0,08 c Dienos conjugados (%) 0,41 ± 0,02 c 0,68 ± 0,00 a 0,52 ± 0,01 b 0,51 ± 0,00 b Compostos polares totais (%) 10,83 ± 0,02 c 13,17 ± 0,29 ab 12,00 ± 0,87 bc 11,67 ± 0,29 c Estabilidade oxidativa (h) 6,40 ± 0,15 b 5,77 ± 0,27 c 7,75 ± 0,13 a 7,80 ± 0,03 a Perfil de ácidos graxos (%) C16:0 9,56 ± 0,01 b 9,25 ± 0,02 c 9,31 ± 0,04 c 10,16 ± 0,02 a C18:0 0,17 ± 0,08 c 1,03 ± 0,04 b 0,89 ± 0,01 b 1,80 ± 0,46 a C18:1 n-9c 33,03 ± 0,16 b 35,48 ± 0,05 a 34,84 ± 0,22 a 27,95 ± 0,68 c C18:2 n-6c 50,25 ± 0,05 b 47,70 ± 0,04 d 48,32 ± 0,15 c 52,82 ± 0,24 a C18:3 n-3 6,11 ± 0,02 b 5,72 ± 0,02 d 5,83 ± 0,03 c 6,35 ± 0,03 a C21:0 0,10 ± 0,02 a 0,09 ± 0,01 a 0,08 ± 0,01 a 0,09 ± 0,01 a C22:0 0,78 ± 0,02 b 0,74 ± 0,01 b 0,74 ± 0,01 b 0,85 ± 0,02 a Tocoferóis α-tocoferol 61,13 ± 0,29 a 41,6 ± 0,26 d 43,27 ± 0,25 c 46,43 ± 0,15 b γ-tocoferol 380,57 ± 0,42 a 224,37 ± 0,12 d 260,63 ± 0,21 c 270,53 ± 0,15 b ᵹ-tocoferol 116,40 ± 0,17 a 81,43 ± 0,29 d 85,47 ± 0,31 c 87,47 ± 0,38 b Totais 558,10 ± 0,56 a 347,40± 0,26 d 389,37 ± 0,51 c 404,43 ± 0,49 b Fitosteróis Campesterol 12,33 ± 0,13 a 6,33 ± 0,13 c 7,6 ± 0,14 b 6,65 ± 0,13 c Estigmasterol 13,10 ± 0,09 a 9,15 ± 0,06 d 10,62 ± 0,09 b 9,99 ± 0,06 c β-sitosterol 160,63 ± 0,13 a 127,39 ± 0,12 d 132,67 ± 0,12 c 134,77 ± 0,07 b Totais 180,07 ± 0,25 a 142,84 ± 0,11 d 150,89 ± 0,19 c 151,41 ± 0,20 b Médias ± desvios padrões das análises realizadas em triplicata seguidas pelas mesmas letras nas linhas não diferem pelo teste de Tukey (p > 0,05). Em relação aos tratamentos, verificou-se que o Extrato teve uma ação protetora similar ao BHT, visto que não houve diferenças significativas nas análises de índice de peróxidos, dienos conjugados, compostos polares totais e estabilidade oxidativa. Em relação aos tocoferóis observou-se que o Extrato apresentou maior efeito sinergístico na retenção dos tocoferóis do que o BHT, sobretudo no isômero α-tocoferol (75,9%). Porém, nos fitosteróis, o Extrato reteve maior quantidade de β- sitosterol (83,9%), quando comparado ao BHT. 4. CONCLUSÃO As cascas de romã possuem elevada quantidade de compostos fenólicos que contribuem para o aumento da atividade antioxidante. Na termoxidação, o extrato das cascas de romã apresentou ação protetora similar ao BHT, podendo, assim, substituir parcial ou totalmente este antioxidante sintético. Dessa forma, os resíduos industriais oriundos do processamento de romã podem ser utilizados como antioxidante natural em óleos vegetais. 5. AGRADECIMENTOS

6 Os autores agradecem ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq, pelas bolsas PIBIC e de produtividade em pesquisa. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Amarowicz, R., Pegg, R. B., Rahimi-Moghaddam, P., Barl, B., & Weil, J. A. (2004). Free radical scavenging capacity and antioxidant activity of selected plant species from the Canadian prairies. Food Chemistry, 84, AOCS, American Oil Chemits Society (2009). Official methods and recommended practices of the American Oil Chemists Society, (6. ed.) Champaing. Banzatto, D. A., & Kronka, S. N. (2006). Experimentação agrícola. (4. ed.). Jaboticabal: Funep. Duchateau, G. S. M. J. E., Bauer-Plank, C. G., Louter, A. J. H., Van der Ham, M., Boerma, J. A., van Rooijen, J. J. M., & Zandbelt, P. A. (2002). Fast and accurate method for total 4-desmethy sterol(s) content in spreads, fat-blends a raw material. Journal of the American Oil Chemists Society, 79(3), Fawole, O. A., Makunga, N. P. & Opara, L. (2012). Antibacterial, antioxidant and tyrosinase inhibition activities of pomegranate fruit skin methanolic extract. Complementary & Altemative Medicine, 12(1), Fischer, U. A., Reinhold C. R., & Kammerer, D. R. (2011). Identification and quantification of phenolic compounds from pomegranate (Punica granatum L.) peel, mesocarp, aril and differently produced juices by HPLC-DAD ESI/MSn. Food Chemistry, 127(1), Gomes, P. (2007). Fruticultura Brasileira. (13 ed.) São Paulo: Nobel. Jaiswal, V., Dermarderosian, A., & Porter, J. R. (2010). Anthocyanins and polyphenol oxidase from dried arils of pomegranate (Punica granatum L.). Food Chemistry, 118(1), Kalantzakis, G.,Blekas, G., Pegklidou, K., & Boskou, D. (2006). Stability and radical-scavenging activity of heated olive oil and other vegetable oils. European Journal of Lipid Science and Technology, 108(4), Lansky, E. P., & Newman, R. A. (2007). Punica granatum (pomegranate) and its potential for prevention and treatment of inflammation and cancer. Journal of Ethnopharmacology, 109(2), Leclercq, S., Milo, C., & Reineccius, G. A. (2008). Comparison of antioxidants to prevent oxidation of sulphur flavour compound in sunflower oil. Flavour Fragrance Journal, 23(5), Mena, P., García-Viguera, C., Navarro-Rico, J., Moreno, D.A., Bartual, J., Saura, D., & Martí, N. (2011). Phytochemical characterisation for industrial use of pomegranate (Punica granatum L.) cultivars grown in Spain. Joumal of the Science of Food and Agriculture, 91(1), Singh, R., Murthy, K., & Jayaprakasha, G. Studies on the antioxidant activity of pomegranate peel and seed extracts using in vitro models. (2002). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(1), Singleton, V. L., & Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic and phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16(3), Szydlowska-Czerniak, A., Karlovits, G., Dianoczki, C., Recseg, K., & Szlyk, E. (2008). Comparison of two analytical methods for assessing antioxidant capacity of rapessed and olive oils. Journal of the American Oil Chemists Society, 85(2), Thaipong, K., Boonprakob, U., Crosby, K., Cisneroszevallos, L., & Byrne, D. H. (2006). Comparison of ABTS, DPPH, FRAP and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts. Journal of Food Composition and Analysis, 19(1),