Estudio de los polifenoles del tegumento de dos variedades de maní, (Runner y Virginia), y su uso como conservante de alimentos

Tesis (Doctor en Ciencias Agropecuarias) -- UNC- Facultad de Ciencias Agropecuarias, 2022

Fil: Barrionuevo, María Guillermina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina.

Fil: Nepote, Valeria. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.

Fil: Nepote, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.

Fil: Nepote, Valeria. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba (ICYTAC); Argentina.

Fil: Nepote, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba (ICYTAC); Argentina.

Fil: Grosso, Nelson Rubén. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Química Biológica; Argentina.

Fil: Grosso, Nelson Rubén. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.

Fil: Grosso, Nelson Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.

El tegumento es un residuo de la industria de blanchado de maní que posee importantes cantidades de polifenoles con actividad antioxidante y con potencial para ser aplicado como conservante natural en alimentos. El objetivo general de este trabajo fue evaluar la actividad antioxidante y antimicrobiana de polifenoles del tegumento de dos variedades de maní argentino, Runner y Virginia, sobre alimentos. Se obtuvieron extractos polifenólicos de los tegumentos, se determinaron rendimientos y composición química. Se evaluó la actividad antioxidante de ambos extractos utilizando técnicas in vitro (capacidad de captura de radicales libres por DPPH, de radicales hidroxilos, actividad quelante de ion ferroso, ensayo ABTS, prueba de oxidación acelerada a 60 °C y Rancimat utilizando aceite de girasol como sustrato). Se aplicaron los extractos de tegumento de maní en un alimento cárnico: salchichas tipo Frankfurt. Se elaboraron 7 tratamientos de salchichas: control sin aditivos (C), con agregado de los extractos (R y V), con aceite esencial de orégano (O), con extractos y aceite esencial (OR y OV), y como referencia salchicha (F) con aditivos comerciales (nitratos/nitritos, entre otros). Se evaluó el efecto del agregado de los compuestos naturales sobre las características químicas, microbiológicas y sensoriales de los productos elaborados, y durante su almacenaje. Los datos (n=3) se analizaron estadísticamente mediante ANOVA, test posterior LSD (α=0,05), análisis de correlación y regresión. El tegumento Runner presentó mayor proporción de cenizas y lípidos, y menor porcentajes de hidratos de carbono que el Virginia. El tegumento Virginia tuvo superiores rendimientos de extracción, contenidos de fenoles y flavonoides totales, y mayores cantidades de compuestos polifenólicos particulares (procianidinas, ácido coutárico, entre otros) que el tegumento Runner. Los compuestos polifenólicos predominantes encontrados en los extractos de ambos tegumentos fueron: ácido cis-/trans-coutárico, dímero de procianidina tipo A y ácido malonil cafeoil quínico. Ambos extractos tuvieron actividad antioxidante en las diferentes técnicas in vitro. El extracto de tegumento Virginia presentó mayor actividad secuestrante de radical DPPH y en el ensayo ABTS, pero menor actividad secuestrante de radicales hidroxilos, que el extracto Runner, sin diferencias entre ellos en cuanto a su actividad quelante del ion ferroso. En el estudio de almacenaje de aceite de girasol a 60 °C los extractos de tegumentos Runner y Virginia demostraron actividad antioxidante similar y cercana al antioxidante sintético (BHT). Mayores contenidos de polifenoles se relacionaron con mejores propiedades antioxidantes evaluadas mediante ABTS, DPPH y en Rancimat, mientras que mayores contenidos en flavonoides se relacionaron con mejores propiedades antioxidantes sobre aceite de girasol almacenado en condiciones de oxidación acelerada. Los resultados del ensayo sobre salchichas tipo Frankfurt indican que estos compuestos naturales tienen efectos positivos en la prevención del deterioro químico y microbiológico del producto durante el almacenamiento. En general, la combinación de los extractos con el aceite esencial de orégano tuvo mejores propiedades conservantes que los aditivos comerciales. Además, los consumidores aceptaron las salchichas con aditivos naturales, aunque prefirieron al producto comercial debido al color que aporta la presencia de nitratos/nitritos. Los productos con aditivos naturales no se diferenciaron del comercial en cuanto a otros atributos sensoriales importantes característicos como sabor salchicha, gustos básicos, factores de sensación y textura. Los resultados sugieren que ambos extractos de tegumento de maní, Runner y Virginia, combinados con aceite esencial de orégano, poseen propiedades conservantes y pueden ser utilizados para reemplazar a los aditivos comerciales en este tipo de producto y similares alimentos.

Peanut skins are a residue from the blanching industry having significant amounts of polyphenols with antioxidant activity and with potential applications as natural food preservatives. The objective of this study was to evaluate the antioxidant and antimicrobial activity of polyphenol extracts indifferente food systems. Polyphenolic extracts (PSE) were obtained from the seed coats of two Argentine peanut varieties: Runner (R) and Virginia (V). Firstly, it was determined the extract yields and chemical composition, and the antioxidant activity of both extracts (R-PSE and V-PSE) was evaluated by different in vitro techniques (free radical scavenging capacity by DPPH, hydroxyl radicals, ferrous ion chelating activity, ABTS assay, accelerated oxidation tests at 60 °C, and Rancimat). Secondly, both R-PSE and V-PSE were applied to a meat food: Frankfurt-type sausages. Seven treatments were prepared: control sample (C: without additives); sausage with commercial additives (F); with oregano essential oil (O); with Runner-PSE (R); with Virginia-PSE (V); with O and Runner-PSE (OR), and with O and Virginia-PSE (OV). Consumer tests and general composition analyses were performed on the fresh products (sausages without storage). On the other hand, sausages were stored at 4 °C for 37 days and samples were extracted at days 0, 12, 23, and 37 for microbiological, chemical (peroxide value and conjugated dienes), and sensory descriptive analysis. Data were statistically analyzed using ANOVA, LSD (α=0.05), correlation and regression analyses. Runner skins showed higher proportion of ash and lipids, and lower carbohydrates than Virginia. Virginia had higher extraction yield, total phenol and flavonoid contents, and higher amounts of polyphenolic compounds (procyanidins, coutaric acid, among others) than Runner skin. The predominant polyphenolic compounds in both extracts were cis-/trans-coutaric acid, type A procyanidin dimer and malonyl caffeoyl quinic acid. Both extracts had antioxidant activity in different in vitro techniques. V-PSE showed higher DPPH radical scavenging and ABTS activity, lower hydroxyl radical scavenging, and similar ferrous ion chelating activity than the R-PSE. Both extracts showed similar antioxidant effect to synthetic antioxidant (BHT). When examined on sunflower oil under accelerated oxidation conditions (60 ºC). Higher polyphenol contents were correlated with higher antioxidant activities in DPPH, ABTS, and Rancimat assays, while higher flavonoid contents were associated with higher antioxidant activity in the accelerated oxidation test. The results from the storage study of sausages with PSE and oregano essential oil indicated that these natural compounds had positive effects on preventing chemical and microbiological deterioration during storage. In general, the treatments with natural additives had less microbiological and chemical deterioration compared to the control sample. All sausages had low fat content and good color, flavor, and texture acceptance scores by consumers. The absence of commercial additives (nitrite, nitrate, and other compounds) affected the sausage color, reducing the consumer’s acceptance. The results suggest Runner and Virginia peanut skin extracts and oregano essential oil can replace commercial additives as preservatives in sausages and in other foods.

Fil: Barrionuevo, María Guillermina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina.

Fil: Nepote, Valeria. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.

Fil: Nepote, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.

Fil: Nepote, Valeria. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba (ICYTAC); Argentina.

Fil: Nepote, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba (ICYTAC); Argentina.

Fil: Grosso, Nelson Rubén. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Cátedra de Química Biológica; Argentina.

Fil: Grosso, Nelson Rubén. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.

Fil: Grosso, Nelson Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV); Argentina.