Acidi carbossilici derivati ​​dai triacilgliceroli che contribuiscono all'aumento del valore di acidità durante l'ossidazione termica degli oli

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 12460 (2022) Citare questo articolo

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Il valore di acidità (AV) è un indicatore ampiamente utilizzato della degradazione dell'olio che, per definizione, misura gli acidi grassi liberi formati tramite l'idrolisi dei triacicliceroli. Tuttavia, sulla base delle osservazioni fatte in studi precedenti, abbiamo ipotizzato che l'ossidazione dei triacilgliceroli porti alla formazione di acidi carbossilici con uno scheletro di glicerolo che vengono anche calcolati come AV. In questo studio, abbiamo mirato a identificare tali acidi carbossilici e dimostrare l'ipotesi di cui sopra. Il riscaldamento di un olio di canola a 180°C per 6 ore senza l'aggiunta di acqua ha comportato un aumento dell'AV da 0,054 a 0,241. Tuttavia, il contributo degli acidi grassi liberi a questo aumento dei VA è stato minimo; L’AV derivato dagli acidi grassi liberi prima e dopo il riscaldamento era rispettivamente di 0,020 e 0,023. Quindi, tramite analisi spettrometriche di massa, abbiamo identificato due 8-carbossi-ottanoil (azelaoil)-triacilgliceroli (cioè dioleoil-azelaoil-glicerolo e oleoil-linoleoil-azelaoil-glicerolo) nell'olio riscaldato. L'AV derivato dagli azelaoil-triacilgliceroli prima e dopo il riscaldamento dell'olio era rispettivamente 0,008 e 0,109, dimostrando che gli azelaoil-triacilgliceroli contribuiscono all'AV. Un tale aumento dell'AV da parte degli azelaoil-triacilgliceroli è stato osservato anche in un olio utilizzato per friggere le patate (cioè un olio con un contenuto di acqua relativamente elevato). Questi risultati suggeriscono che l’AV è anche un indicatore dell’ossidazione termica dei triacilgliceroli.

Gli oli vegetali (ad esempio olio di colza, soia, palma e oliva) sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni alimentari. Tuttavia, il deterioramento dell'olio durante la produzione, la cottura e la conservazione degli alimenti può portare a sapori e sapori indesiderati1,2,3. Pertanto, la valutazione del deterioramento dell'olio è estremamente importante per garantire la qualità dei prodotti alimentari4.

In condizioni di lavorazione intensiva degli alimenti (ad esempio, frittura) e condizioni di conservazione inadeguate (ad esempio, temperatura e umidità elevate), i triacilgliceroli, il principale costituente degli oli, si idrolizzano gradualmente in glicerolo e acidi grassi liberi5. Pertanto, il valore di acidità (AV), che misura il contenuto di acidi grassi liberi degli oli, è stato ampiamente e frequentemente utilizzato come indicatore del deterioramento dell’olio. Il VA di un olio viene determinato mediante titolazione degli acidi carbossilici (RCOOH) con idrossido di potassio (KOH) come mostrato nella reazione seguente.

Nella norma ISO 660, AV è definito come la quantità di idrossido di potassio (in milligrammi) necessaria per neutralizzare gli acidi grassi liberi contenuti in 1 g di campione6. Alcuni paesi come Giappone e Austria specificano che gli oli di frittura con un AV superiore a 2,5 dovrebbero essere scartati7.

Sulla base del principio sopra esposto, un aumento dell’AV può essere riformulato come il “progresso dell’idrolisi del triacilglicerolo” in un olio (Fig. 1). Pertanto, per definizione, è necessaria acqua per aumentare l’AV di un olio. Diversi studi, tuttavia, hanno osservato un aumento dell'AV riscaldando oli in condizioni senza l'aggiunta di acqua8,9,10,11,12,13. Ad esempio, Ogata et al. hanno osservato un aumento del VA dell'olio di soia semplicemente riscaldando l'olio a 180 °C8. Tuttavia, i composti che hanno causato questo aumento dei VA non sono stati menzionati nello studio. Nel frattempo, Fujisaki et al. hanno osservato un aumento del VA dell'olio di cartamo ad alto contenuto oleico riscaldando l'olio a 180 °C e hanno sostenuto che ciò era dovuto alla formazione di acidi grassi liberi9. Tuttavia, come discuteremo nelle sezioni successive, il semplice riscaldamento di un olio senza l’aggiunta di acqua presumibilmente non fornisce abbastanza acqua per idrolizzare in modo significativo i triacilgliceroli. Inoltre, nello stesso studio, l’aumento dei VA causato dal riscaldamento è stato soppresso abbassando le concentrazioni di ossigeno atmosferico. Quindi, un’altra possibile spiegazione per l’aumento dell’AV è che i triacilgliceroli nell’olio sono stati ossidati, portando alla formazione di acidi carbossilici che sono stati calcolati come AV. Tuttavia, per quanto ne sappiamo, nessuno studio ha verificato che l’ossidazione dei triacilgliceroli induca un aumento dei VA. Inoltre, non sono stati identificati composti diversi dagli acidi grassi liberi che contribuiscono all’AV.