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Tipo: Apuntes
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Patricia Raquel Quiroga
Comisión Asesora de Tesis
Directora: Dra. Valeria Nepote ____________________
Co-Director: Dr. Julio A. Zygadlo ____________________
Asesor: Dr. Nelson Rubén Grosso ____________________
Tribunal Examinador de Tesis
Dr. Nelson Rubén Grosso ____________________
Dr. Enrique Iván Lucini ____________________
Dra. María del Carmen Prámparo ____________________
Presentación formal académica
11 de Octubre de 2013 Facultad de Ciencias Agropecuarias Universidad Nacional de Córdoba
A mis amigos de la facu, Guille, Andre, Mari, Lalo, Ine y Noe, que siempre están cerca cuando se los necesita, y cuando no también, para ayudarme en los buenos y malos momentos. Porque me aceptaron así como soy. Y por agrandar el grupo, gracias a Rami y Agus, Emma y Guille.
A las chicas del cole, Nati, Ali y Vale (aunque estés colada), por estar siempre presentes aunque no nos veamos muy seguido. Por su gran amistad. Las quiero
A mi familia, a mi mama y papa porque si no fuera por ellos no estaría acá, por acompañarme siempre y dejarme ser como soy. A mis hermanos, Laura, Silvina, Francisco, Belén y Claudia. Y a los integrantes que se fueron agregando con el tiempo, a Marcos, Mili y Santi, a Gonzalo, Franchuli y Anita, a Christian y Benja y a Lanita.
A Lucas, compañero y sobretodo amigo, que me acompaña desde el primer día de esta etapa, que siempre ha creído en mí y me ha apoyado dándome cariño, confianza, en todos los momentos para seguir adelante, sin pedir nada a cambio. Por elegirme. Por ser mi compañero. Por comprender lo que hago. Por hacerme ver que los problemas no son tan grandes. Porque ser el mejor.
A los Belbruno (Claudia, Oscar, Hernán, Nati y Agustín), que me aceptaron como una nueva integrante de su familia.
A todos los que en este tiempo me enseñaron a crecer no solo profesional sin también personalmente.
Muchas gracias
A todos los que me acompañaron en este camino
Because of their chemical composition rich in lipids, oilseeds and derived products are susceptible to oxidative deterioration. The addition of antioxidants is an alternative to prolong the shelf-life of oilseed products. The aim of this work was study the protective effect of essential oils and their major compounds applied to high-fat foods to prevent oxidative deterioration of lipids. Essential oils of Origanum vulgare L. (oregano), Lippia turbinata (Griseb.) (poleo), different species of oregano: Cordobés (Cor), Compacto (Com), Mendocino (M) y Criollo (Cri) and pure monoterpenes: carvacrol (Car), thymol (T) and trans- sabinene hydrate (S) were studied. The following determinations were performed on the essential oils and monoterpenes: chemical composition of essential oils (EO), the antioxidant activity (radical scavenging activity on DPPH, anti-lipase activity, Rancimat test and accelerated oxidation test on canola oil, determining peroxide (IP), conjugated dienes (DC) and p -anisidine index (I p -A) during storage of samples). In addition, storage studies were performed on roasted sunflower seeds with EO, monoterpenes and synthetic antioxidant BHT. Chemical analysis (IP, DC, I p -A and volatiles by GC-MS) and sensory analysis (acceptability and descriptive) were conducted on the roasted sunflower samples from storage. The oregano and poleo essential oils showed activity on DPPH, anti-lipase activity and by the Rancimat method. Both essential oils showed a protective effect against oxidative and sensory deterioration of sunflower products, and oregano EO showed higher activity than poleo EO. Consumers had positive acceptability of these products. Due to the higher activity of oregano, AA was evaluated on essential oils of the four different species of oregano (Cor, Com, M and Cri). These EO had activity against DPPH and in canola oil. The most active EO were Com and Cor. The major compounds in these EO were the monoterpenes S and T. In consequence, those monoterpenes and the Car were used to evaluate their antioxidant activity. Car and T showed activity on DPPH. Car, T and S showed antioxidant activity on canola oil, being higher the activity of S and T, both similar to BHT. These monoterpenes also showed synergistic effect with BHT on canola oil. The chemical and sensory changes during storage of roasted sunflower seeds with these monoterpenes indicated Car, T and S had protective effect against oxidative and sensory deterioration of the products. Carvacrol had the highest protective effect. These EO and its major components are potential food preservatives, and can be used to replace synthetic antioxidants such as BHT.
Key words: Essentials oils, monoterpenes, lipids, oxidation, antioxidants.
Pág.
Lista de tablas ........................................................................................................... XIII
Lista de figuras ........................................................................................................... XVII
Tabla 2.1 Concentración de terpenoides (porcentaje relativo) presentes en los aceites esenciales de orégano y poleo según su orden de elución en el análisis de CG-EM. ....................................................................................... 34
Tabla 2.2 Fenoles totales, concentración inhibitoria del 50% de DPPH (DPPH- IC50), índice de actividad antioxidante por Rancimat (IAA), y concentraciones inhibitorias del 50% de las lipasas ( Candida antarctica : L-C-IC50 y Pseudomonas fluorescens : L-P-IC50) medidos en los aceites esenciales de Orégano y poleo................................................. 39
Tabla 2.3. Coeficientes de correlación de Pearson entre las variables químicas: con-tenido de fenoles totales, concentración inhibitoria 50% de DPPH (DPPH-IC50), y concentración inhibitoria 50% de la actividad lipasa (L-C-IC50: actividad sobre la lipasa de C. antarctica , y L-P-IC50: actividad sobre la lipasa de P. fluorescence ) de los aceites esenciales de Orégano y poleo. ....................................................................................... 42
Tabla 3.1 Definición de atributos utilizados en las pruebas sensoriales descriptivas ........................................................................................................................ 55
Tabla 3.2. Intensidades de referencias estándares y muestra “ warm up ” utilizados en las pruebas sensoriales descriptivas. ......................................................... 56
Tabla 3.3 Promedios y desviaciones estándar (n = 100) de la aceptabilidad de consumidores (color, olor, sabor, textura y aceptabilidad general) en una escala hedónica de 9 puntos en los productos de girasol tostado: control (GT-C), con BHT (GT-BHT), con aceite esencial de orégano (GT-O) y con aceite esencial de poleo (GT-P) .............................................. 61
Tabla 4.3. Ecuaciones de regresión y R^2 de las variables dependientes: índice de peróxidos (IP) é índice de p -anisidina (I p -A) en función del tiempo de almacenaje (días) en las muestras de aceite de canola: control, con el agregado de los aceites esenciales de orégano (Compacto, Cordobés, Criollo y Mendocino) y con BHT. ................................................................ 95
Tabla 5.1 Concentración inhibitoria 50% de DPPH (DPPH-IC50) medidos en BHT y en los monoterpenos: carvacrol, timol y sabineno hidrato.......................... 109
Tabla 5.2 Ecuaciones de regresión y R^2 de las variables dependientes: índice de peróxidos (IP), índice de dienos conjugados (DC) é índice de p - anisidina (I p -A) en aceite de canola control y con el agregado de los monoterpenos carvacrol, sabineno hidrato y timol, y con el antioxidante sintético BHT durante su almacenaje. ....................................... 115
Tabla 6.1 Definición de atributos sensoriales evaluados sobre las muestras de girasol tostado. ............................................................................................... 130
Tabla 6.2. Intensidades de referencias estándares y de muestra “ warm up ” utilizados en las pruebas sensoriales descriptivas de girasol tostado............. 131
Tabla 6.3 Promedios y desviaciones estándares (n=3) de los atributos sensoriales en el día cero de almacenaje de las muestras de semillas de girasol tostadas (GT-C), con el agregado de BHT (GT-BHT) y los monoterpenos carvacrol (GT-Car), sabineno hidrato (GT-S) y timol (GT-T) ............................................................................................................ 140
Tabla 6.4 Ecuaciones de regresión y R^2 de las variables químicas: índice de peróxidos (IP), índice de p- anisidina (I p -A) y contenidos de hexanal y de los antioxidantes (por análisis de los volátiles (AV) por CG-EM) durante el almacenaje de las muestras de girasol tostado control (GT- C), con BHT (GT-BHT), y con los monoterpenos carvacrol (GT-Car), sabineno hidrato (GT-S) y timol (GT-T). ...................................................... 145
Tabla 6.5 Ecuaciones de regresión y R2 de las variables sensoriales: sabores a oxidado, cartón, girasol tostado y monoterpeno durante el almacenaje de las muestras de girasol tostado control (GT-C), con BHT (GT- BHT), y con los monoterpenos carvacrol (GT-Car), sabineno hidrato (GT-S) y timol (GT-T) ................................................................................... 147
Tabla 6.6. Coeficientes de correlación de Pearson entre las variables químicas y atributos sensoriales del estudio del almacenaje de semillas de girasol tostadas .......................................................................................................... 150
Figura 3.8 Intensidad de sabor a aceite esencial de las diferentes muestras de girasol tostado: control (GT-C), con BHT (GT-BHT), con aceite esencial de orégano (GT-O) y con aceite esencial de poleo (GT-P), durante el almacenaje .................................................................................... 69
Figura 3.9 Biplot de las primera y segunda componentes principales del análisis de componentes principales. Variables: indicadores químicos (índice de peróxidos: IP, dienos conjugados: DC, índice de p -anisidina, I p -A) y los atributos sensoriales (sabores a oxidado, cartón, girasol tostado y a aceite esencial), del estudio de almacenaje de muestras de girasol tostado: control (GT-C), con BHT (GT-BHT), con aceite esencial de orégano (GT-O) y con aceite esencial de poleo (GT-P). ............................... 76
Figura 4.1. Índice de peróxidos (meq O 2 /kg) de las diferentes muestras de aceite de canola: aceite de canola control y aceite de canola con los aceites esenciales de orégano (Compacto, Cordobés, Criollo y Mendocino) y con BHT, almacenados a 60 °C. .................................................................... 93
Figura 4.2. Índice de p -anisidina de las diferentes muestras de aceite de canola: aceite de canola control y aceite de canola con los aceites esenciales de orégano (Compacto, Cordobés, Criollo y Mendocino) y con BHT, almacenados a 60 °C. ..................................................................................... 93
Figura 4.3. Biplot de la primera y segunda componentes del análisis de componentes principales. Variables: concentración inhibitoria 50% en DPPH (IC50) e indicadores químicos (IP e I p -A) del estudio de estabilidad de las muestras de aceite de canola, para las especies de orégano estudiadas (Compacto, Cordobés, Criollo y Mendocino). ............... 97
Figura 4.4. Dendograma proveniente del análisis de conglomerados de las diferentes especies de orégano (Com-pacto, Cordobés, Criollo y Mendocino) considerando las variables: contenido de los principales compuestos presentes en los aceites esenciales, concentración inhibitoria del 50% sobre el radical DPPH (IC50), y los indicadores químicos de oxidación (IP e I p- A) del estudio de estabilidad de aceite de canola. ....................................................................................................... 99
Figura 5.1 Índice de peróxidos (IP) de las diferentes muestras de aceite de canola: control (C) y aceite de canola con el agregado de los monoterpenos carvacrol (Car), sabineno hidrato (S) y timol (T) y el antioxidante sintético BHT (BHT) almacenados a 60 °C ................................................... 111
Figura 5.2 Índice de dienos conjugados (DC) de las diferentes muestras de aceite de canola: control (C) y aceite de canola con el agregado de los monoterpenos carvacrol (Car), sabineno hidrato (S) y timol (T) y el antioxidante sintético BHT (BHT) almacenados a 60 °C. ............................. 112
Figura 5.3 Índice de p -anisidina (I p -A) de las diferentes muestras de aceite de canola: control (C) y aceite de canola con el agregado de los monoterpenos carvacrol (Car), sabineno hidrato (S) y timol (T) y el antioxidante sintético BHT (BHT) almacenados a 60 °C. ............................. 113
Figura 5.4 Biplot de las primera y segunda componentes principales del análisis de componentes principales. Variables: indicadores químicos (índice de peróxidos: IP, dienos conjugados: DC, índice de p -anisidina, I p -A) del estudio de oxidación de aceite de canola: control, con el agregado de BHT y los monoterpenos: Carvacrol, Sabineno hidrato y Timol, y el IC50 de DPPH (DPPH-IC50) de los compuestos antioxidantes. ................... 117
