Estudio comparativo de métodos de extracción y evaluación del efecto protector de extractos de hojas de mandarina (Citrus reticulata) var. Arrayana contra la oxidación lipídica en aceite de soja

Abstract

El efecto negativo de los antioxidantes sintéticos sobre la salud junto con el interés de los consumidores por adquirir productos naturales ha contribuido a sustituir los aditivos sintéticos por antioxidantes naturales. En este sentido, la valorización de residuos y subproductos agroindustriales representa una alternativa económica y ambiental para la obtención de compuestos bioactivos. Por lo tanto, este estudio se centró en la valorización de hojas de mandarina (Citrus reticulata) var. Arrayana mediante la extracción de compuestos antioxidantes utilizando dióxido de carbono supercrítico (CO₂ SC) para proteger aceite de soja contra la oxidación lipídica. Inicialmente, se obtuvieron extractos Soxhlet con hexano, acetato de etilo y etanol con el fin de verificar la polaridad de los compuestos obtenidos que pudieran presentar efecto protector contra la oxidación lipídica. Entre los extractos, el obtenido con hexano ofreció la mayor protección en términos de índice de peróxido y p-anisidina lo que indica la acción de los compuestos no polares como antioxidantes en el aceite. Para extraer eficientemente estos compuestos no polares utilizando un solvento no tóxico, se realizó un diseño central compuesto (DCC) que evaluó las presiones de CO₂ SC (100, 200 y 300 bar) y temperatura (40, 50 y 60 °C). Se evaluó el contenido fenólico total (CFT) y la capacidad antioxidante mediante ABTS y DPPH y se evaluó la oxidación cada 5 días durante 20 días por ensayos de estabilidad oxidativa acelerados como horno Schaal y Rancimat. La condición óptima de extracción (37 ºC y 273 bar) permitió obtener compuestos que promovieron la mejor protección del aceite en el día 20 de seguimiento en términos de índice de peróxido más bajo (6,96 meq O₂/kg) e índice de p-anisidina (13,36) que el control, así como un tiempo de inducción más largo (5,2 h frente a 4,4 h para hexano y 3,8 h para el control). El extracto optimo mostró un contenido total de fenoles comparable al obtenido por extracción Soxhlet y superó su capacidad antioxidante en los ensayos DPPH (41,2 umol eq. Trolox/g extracto) y ABTS (1159 umol eq. Trolox/g extracto). Además, este extracto promovió un cambio de color menor (ΔE = 11,36) en el aceite que el de hexano (ΔE = 13,3). Estos resultados se asociaron con las diferentes clases de compuestos extraídos debido a las condiciones empleadas. Una presión de CO2 y una temperatura más bajas permitieron un extracto con una mayor concentración de compuestos bioactivos como terpenoides como linalol, timol y tangeritina, carotenoides como luteína, all-trans-β-caroteno y clorofila a. Por lo tanto, la extracción con CO2 SC de compuestos no polares de las hojas de mandarina demostró ser un método sostenible y eficaz para obtener antioxidantes naturales para mejorar la estabilidad oxidativa del aceite de soja. (Texto tomado de la fuente).

The negative effect of synthetic antioxidants on health, along with the interest of consumers in purchasing natural products, has contributed to substituting synthetic additives with natural antioxidants. In this sense, valorizing agro-industrial waste for obtaining bioactive compounds represents an economic and environmental alternative. In this context, this study focused on valorizing tangerine leaves (Citrus reticulata) var. Arrayana by extracting antioxidant compounds using supercritical carbon dioxide (SC-CO2) to preserve soybean oil against lipidic oxidation. Initially, Soxhlet extracts were acquired with hexane, ethyl acetate, and ethanol to verify the polarity of compounds obtained from tangerine leaves that could present antioxidant activity in soybean oil. Thus, among the extracts, hexane one offered the highest protection against lipid oxidation, indicating the action of tangerine leaves non-polar compounds as oil preservatives. To efficiently extract these non-polar compounds using a non-toxic solvent, a central composite design (CCD) evaluating SC-CO2 pressures (100, 200, 300 bar) and temperatures (40, 50, 60 °C) was performed to optimize the condition to obtain compounds for protecting soybean oil. The extracts were added to soybean oil and the oil was evaluated for 20 days. The optimal extraction condition (37 °C and 273 bar) allowed compounds that promoted the best oil protection, allowing lower peroxide index (6.96 meq O₂/kg) and p-anisidine index (13.36) than the control, as well as a longer induction time (5.2 h versus 4.4 h for hexane and 3.8 h for the control). The optimal extract showed a total phenol content comparable to that obtained by Soxhlet extraction and surpassed its antioxidant capacity in the DPPH (41,2 umol eq. Trolox/g extract) and ABTS (1159 umol eq. Trolox/g extract) assays. Moreover, this extract promoted lower color change (ΔE = 11.36) in the oil than hexane one (ΔE = 13.3). These results were associated with the different classes of compounds extracted due to the conditions employed. A lower CO2 pressure and temperature allowed an extract with a higher concentration of bioactive compounds like as linalool, thymol, and tangeritin, carotenoids like lutein, all-trans- carotene and chlorophyll a. Therefore, SC-CO2 extraction of non-polar compounds from tangerine leaves proved to be a sustainable and effective method for obtaining natural antioxidants to enhance the oxidative stability of soybean oil.