Estabilidad oxidativa y caracterización de antioxidantes en aceite de chía (Salvia hispanica L.) extraído mediante CO2 supercrítico | Oxidative stability. Characterization of antioxidants in chía (Salvia hispanica L.) oil extracted by supercritical CO2

Las semillas de chía (Salvia hispanica L.) contienen cantidades de aceite que varían entre 32 y 39%, el cual presenta el mayor tenor natural de ácido a-linolénico conocido hasta el momento (61 – 70%). Es reconocida la importancia nutricional de los ácidos grasos ω-3, pero su elevada susceptibilidad a la oxidación limita su utilización en la industria alimenticia. Las semillas oleaginosas, principalmente aquellas que contienen elevado contenido de ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs), poseen antioxidantes naturales que ejercen un marcado efecto protector contra la oxidación lipídica. La extracción mediante fluidos supercríticos (EFSC) utilizando CO2 resulta una alternativa interesante para la extracción de aceites vegetales ya que no presenta los inconvenientes de las metodologías convencionales (prensa y extracción con solventes orgánicos) y mejora la calidad del producto obtenido. El objetivo del presente trabajo fue determinar la estabilidad oxidativa e identificar antioxidantes naturales presentes en el aceite de chía obtenido mediante CO2 supercrítico a distintas condiciones de presión y temperatura. Se utilizó semilla de chía proveniente de la provincia de Salta (Argentina), la cual fue secada a 50ºC por 2 h inmediatamente antes del proceso de extracción. La obtención de aceite fue llevada a cabo a presiones operativas de 250 y 450 bar, temperaturas 40 y 60 ºC, con una velocidad de flujo de fluido supercrítico de 8 kg h-1. La estabilidad oxidativa se evaluó mediante un ensayo acelerado (Rancimat 98ºC, flujo de aire 20 L h-1). La determinación de antioxidantes fenólicos (ácidos clorogénico y cafeico, quercetina, miricetina y kaempferol) y de tocoferoles se realizó mediante HPLC – fluorescencia con columnas C18 y fase – normal, respectivamente. El análisis estadístico de los datos se llevó a cabo mediante ANOVA y test de Tukey para la comparación de medias, realizándose el análisis de correlación entre las variables. Los resultados indican tiempos de inducción £ 1,3 h, no encontrándose diferencias significativas (p>0,05) entre las diversas condiciones operativas citadas. Los principales antioxidantes fenólicos fueron: ácido cafeico (3,37x10-5 ± 1,7x10-5 mol kg-1) > miricetina (1,66x10-5 ± 6,7x10-6 mol kg-1) ≈ ácido clorogénico (1,47x10-5 ± 7,5x10-6 mol kg-1) ≈ quercetina (1,37x10-5 ± 6,5x10-6 mol kg-1) > kaempferol (4,04x10-6 ± 2,1x10-6 mol kg-1), no detectándose diferencias estadísticamente significativas (p > 0,05) entre las condiciones ensayadas. Por otra parte, se encontró gamma tocoferol en todas los aceites extraídos, mientras que sólo se detectó delta tocoferol en el aceite extraído a 250 bar - 40º C. El contenido total de tocoferoles varió en el rango 36 – 95 μg g-1. Se encontró una correlación positiva altamente significativa (p £ 0,01) entre todos los antioxidantes fenólicos. No obstante, si bien el aceite de chía extraído mediante fluidos supercríticos presenta antioxidantes naturales tales como compuestos fenólicos y tocoferoles, su estabilidad oxidativa es muy baja, debido a su elevado contenido de PUFAs.

Chia (Salvia hispanica L.) seeds have about 32 % to 39 % oil by weight, which contains the highest proportion of α-linolenic acid (61 – 70%) of any known natural source. It is recognized the nutritional importance of ω-3 fatty acids, but its high susceptibility to the oxidation limits its use in food industry. The oilseeds, mainly those with high content of polyunsaturated fatty acids (PUFAs), possess natural antioxidants which have a protective effect against the lipid oxidation. The extraction with supercritical fluids (EFSC) using CO2 results an interesting alternative to the vegetable oil extraction because this process does not present the disadvantages of the conventional methodologies (pressing and extraction with organic solvents) and improves the quality of the final product. The objective of this work was to determine the oxidative stability and to identify natural antioxidants present in chia seed oil obtained by EFSC under different conditions of pressure and temperature. Chia seeds were obtained from commercial sources in Salta (Argentina), which was dried up to 50 ºC for 2 h immediately before of the extraction process. The extraction experiments were carried out at 40 and 60 ºC at 250 and 450 bar, with a flow rate of 8 kg CO2 h-1. The oxidative stability was evaluated by an accelerated test (Rancimat 98ºC, air flow: 20 L h-1). The determination of phenolic antioxidants (chlorogenic and caffeic acids, quercetin, myricetin and kaempferol) and tocopherols was made by HPLC – fluorescence with C18 columns and normal phase, respectively. The statistical analysis was made with ANOVA and multiple comparisons of the means were performed by a Tukey test. Also a correlation analysis between the variables was made. The results obtained show an induction time £ 1.3 h, without significant differences (p>0,05) between the operative conditions assayed. The main Phenolic antioxidants were: caffeic acid (3,37x10-5 ± 1,7x10-5 mol kg-1) > myricetin (1,66x10-5 ± 6,7x10-6 mol kg-1) ≈ chlorogenic acid (1,47x10-5 ± 7,5x10-6 mol kg-1) ≈ quercetin (1,37x10-5 ± 6,5x10-6 mol kg-1) > kaempferol (4,04x10-6 ± 2,1x10-6 mol kg-1), without statistically significant differences (p>0,05) between the extraction conditions. By other hand, gamma tocopherol was found in all samples extracted, whereas delta tocopherol only was detected in 250 bar - 40º C extracted oil. The total tocopherol content varied in the range 36 – 95 μg g-1. A highly significant positive correlation (p £ 0,01) between all phenolic antioxidants was found. However, while the oil extracted by supercritical fluids presents natural antioxidants such as phenolic compounds and tocopherols, its oxidative stability is very low, due to the high PUFAs content.

Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos