Calidad de aceites. Determinación de la calidad en el campo.

Dra. Natalia Izquierdo. Unidad Integrada Balcarce (INTA-FCA).

Los consumidores demandan alimentos naturales y de buena calidad. La composición en ácidos grasos y la concentración de tocoferoles define en gran medida la calidad nutricional, industrial y culinaria de los aceites vegetales. Si bien los aceites son sometidos a distintos procesos en la industria en función de su destino final, la calidad de la materia prima proveniente del campo juega un rol importante en la calidad final del producto.

Acidos grasos

Aceites con alta proporción de ácidos grasos saturados son preferidos para la fabricación de margarinas, por su consistencia semisólida a temperatura ambiente, lo que disminuye la necesidad de hidrogenar el aceite. Aceites con baja instauración (por ejemplo alto oleico) también requieren menor grado de hidrogenación. Como consecuencia de la hidrogenación se producen isómeros trans de ácidos grasos cuyo consumo suele ser asociado con la incidencia de enfermedades cardiovasculares en humanos. Por otra parte, los ácidos grasos saturados, a excepción del esteárico (Velasco y Fernández-Martínez 2001), incrementan los niveles de colesterol, mientras que el ácido oleico lo disminuyen. Los ácidos linoleico y linolénico son esenciales, por lo que deben ser incorporados al organismo mediante el alimento. Además, la estabilidad del aceite también depende de la composición acídica. El oxígeno molecular se combina con las dobles ligaduras en los enlaces de los ácidos insaturados, provocando el enranciamiento y deterioro de la calidad del aceite. Debido a la ausencia o menor número de dobles ligaduras, los aceites con ácidos saturados o monoinsaturados presentan mayor estabilidad que los aceites con ácidos poliinsaturados.

El aceite de girasol es considerado de alta calidad debido a que presenta una baja proporción de ácidos grasos saturados comparado con otras especies. Alrededor del 90% de los ácidos grasos del girasol corresponden a los ácidos oleico y linoleico y presenta sólo trazas de ácido linolénico. A su vez el aceite de girasol presenta altas concentraciones de antioxidantes naturales, principalmente el alfa tocoferol, el cual cumple una importante actividad como vitamina E. En girasol, y en otras especies, existen genotipos que potencialmente producen diferente calidad de aceite como por ejemplo alto oleico, alto saturados, etc. Por otro lado, las condiciones ambientales que ocurren durante el llenado de los granos, ya sea por cambios ambientales o producto de prácticas de manejo, puede producir importantes diferencias en la calidad del aceite cosechado. Conociendo cuales son los factores ambientales que más afectan la calidad del aceite es posible diseñar prácticas de manejo tendientes a obtener la calidad del aceite deseado.

Los resultados presentados son producto de numerosos experimentos realizados a campo y en cámaras de crecimiento (donde se simulan condiciones ambientales deseadas).

La composición acídica del girasol depende del genotipo y del ambiente. Actualmente existen tres grupos de genotipos con respecto a la composición acídica del aceite: los tradicionales, los medio oleico y los alto oleico. También se conocen cultivares con altas concentraciones de ácidos saturados como por ejemplo alto esteárico. El ambiente en el cual se desarrolla el cultivo puede hacer variar la expresión del genotipo seleccionado. Si bien numerosos factores han sido citados como responsables de los cambios en la composición acídica de los aceites, la temperatura es el que mayor efecto tiene. Esto se debe a que la temperatura modifica la actividad total de la enzima oleato desaturasa, la cual desatura el ácido oleico a linoleico (Garcés y Mancha, 1991; Kabbaj et al., 1996; Lagravère et al., 2000), por lo que los mayores cambios se observan en la relación entre ambos ácidos grasos.

Los híbridos tradicionales son los que presentan la mayor variación en su composición acídica, mientras que los alto oleico son en general más estables. Los híbridos medio oleico han presentado variaciones intermedias entre los tradicionales y alto oleico.

Para predecir y diseñar prácticas de manejo tendientes a obtener una buena calidad de aceite es necesario conocer qué temperatura y en qué período afecta en mayor medida la composición acídica del aceite. Izquierdo et al. (2002) cultivaron un híbrido tradicional en cámaras de crecimiento y a campo en diferentes zonas y fechas de siembra. Los resultados mostraron que la temperatura que influye sobre la composición acídica final es la mínima nocturna (las bajas temperaturas que ocurren durante la noche). El mayor efecto de la temperatura sobre la composición acídica ocurre hacia el principio de la etapa de síntesis de aceite (Izquierdo et al. 2006) por lo que esta constituye la etapa crítica para el llenado.

La composición acídica de diferentes híbridos tradicionales de girasol presenta diferente respuesta a la temperatura durante la etapa crítica. Así por ejemplo, por encima de una temperatura mínima nocturna de 17 ºC en el híbrido ACA 884, el porcentaje de ácido oleico aumentó casi 8 puntos por ºC mientras que el incremento fue mucho menor en Paraíso 20 (3 puntos por ºC). En el caso del híbrido tradicional ACA 884, con temperaturas nocturnas de alrededor de 22 ºC (que suelen ocurrir en el Nordeste de la Argentina), se obtendría un porcentaje de ácido oleico cercano a 50%. Este porcentaje es próximo al del aceite medio oleico. Por otro lado, híbridos de baja respuesta como el Paraíso 20 permiten asegurar la producción de aceites con altos contenidos de ácido linoleico al ser sembrado en localidades de altas latitudes (por ejemplo en Balcarce). El híbrido alto oleico Trisol 600 también presentó variaciones en su composición acídica en función a la temperatura del cultivo. En ambientes de alta temperatura nocturna se obtuvieron niveles de ácido oleico de 90%.

Debido a estas diferencias en respuesta de diferentes híbridos tradicionales, a la existencia de híbridos que potencialmente pueden producir distinto nivel de ácido oleico, y a la gran gama de temperaturas a la que los cultivos de girasol se encuentran expuestos durante la etapa crítica para la determinación de la composición acídica del aceite, el girasol se presenta como una especie que puede ofrecer aceites con muy diferentes calidades, adaptadas para diferentes usos. Ninguna de estas calidades es obtenida por transformaciones genéticas, que son generalmente poco aceptadas o rechazadas por algunos mercados.

Además, los aceites producidos en condiciones cálidas, que se presentan en el promedio de los años en el Norte del país y los aceites de los híbridos alto oleico poseerían menos concentración de ácidos saturados, en general por tener menos esteárico (disminuye con la temperatura) y menos ácidos grasos de cadena larga (> C:18).

A partir de relaciones establecidas entre ácidos grasos y temperatura es posible explicar las variaciones en composición acídica entre localidades, fechas de siembra, años e híbridos, lo cual no podría ser explicado sólo por la latitud de la zona de cultivo. Para cada zona, fecha e siembra e híbrido se podrían calcular las probabilidades de obtener determinada calidad de aceite y definir zonas aptas para su producción de aceites de calidades específicas. Asimismo se pueden conocer la calidad del aceite producido previo a la cosecha del cultivo.

En soja y maíz también se observó efecto de temperatura sobre la composición acídica del aceite. En estas especies, a diferencia de lo observado en girasol, no se observó efecto de temperaturas nocturnas, sino que las medias diarias explicaron los cambios en composición acídica. Estas especies aumentaron el porcentaje de ácido oleico al aumentar la temperatura media diaria (Izquierdo, 2007). Sin embargo, los cambios fueron de menor magnitud a los observados en girasol. De cualquier modo, aceites de estas especies provenientes de zonas cálidas de cultivo presentarán un mayor porcentaje de ácido oleico que especies de zonas frescas.

Tocoferoles

Los tocoferoles son antioxidantes naturales que actúan retardando el enranciamiento oxidativo del aceite y como vitamina E en el organismo, retardando el envejecimiento celular. Existen cuatro isómeros (alfa, beta, gamma, delta) de tocoferol, siendo el alfa tocoferol el de mayor actividad como vitamina E. Si bien parte de los tocoferoles se pierden durante el procesamiento, es posible recuperarlos, por lo que partir de altas concentraciones de tocoferoles en el aceite es de gran importancia. En girasol se observó que la concentración de tocoferoles se relacionaba inversamente con la cantidad de aceite por grano (Nolasco et al., 2004). Esto ocurre por un proceso de dilución de los tocoferoles en el aceite. En esta especie, y en otras como soja y colza se observó que las condiciones favorables para una alta síntesis de aceite conducen a altas síntesis de tocoferoles; sin embargo, debido a que el aceite se incrementa en mayor medida que los tocoferoles, éstos se diluyen conduciendo a obtener menores concentraciones de tocoferoles en el aceite (Izquierdo, 2007). Esto no fue observado en maíz debido a las bajas variaciones en la cantidad de aceite por grano en esta especie.

De los resultados presentados en este trabajo se desprenden claramente los factores que determinan la composición acídica y la concentración de tocoferoles en el aceite. La composición acídica dependerá fuertemente del genotipo y de la temperatura. Al seleccionar la localidad y la fecha de siembra se seleccionan las temperaturas a las que en promedio se espera que esté expuesto el cultivo. La concentración de tocoferol4s dependerá principalmente de la cantidad de aceite por grano, por lo que las condiciones ambientales que afectan la síntesis de aceite afectarán la concentración de los tocoferoles en el aceite.

El manejo del cultivo a través de la elección del híbrido, la fecha de siembra y la localidad es una herramienta para obtener aceites de alta calidad nutricional. Variaciones interanuales en la temperatura también podrán conducir a variaciones en la calidad del aceite. En ese caso, el modelado ecofisiológico desarrollado, que permite conocer la calidad del aceite previo a la cosecha, es la herramienta que puede colaborar en la identificación de aceites más saludables.

Bibliografía
  1. Garcés, R. y Mancha, M. 1991. In vitro oleate desaturase in developing sunflower seeds. Phytochemistry, 30: 2127-2130.
  2. Izquierdo, N.G. 2007. Factores determinantes de la calidad de aceites en diversas especies. Tesis Doctoral, FCA-UNMdP.
  3. Izquierdo, N., Aguirrezábal, LAN, Andrade, F. y C. Cantarero. 2006. Modeling the response of fatty acid composition to temperature in a traditional sunflower hybrid. Agronomy Journal 98: 451-461.
  4. Izquierdo, N., Aguirrezábal. L., Andrade, F. y Pereyra, V. 2002. Night temperature affects fatty acid composition in sunflower oil depending on the hybrid and phenologycal stage. Field Crops Research. 77:2-3, 115-126.
  5. Kabbaj, A.; Abbott, A. y Berville, A. 1996. Expression of stearate, oleate and linoleate desaturase genes in sunflower with normal and high-oleic contents. Proceedings of the 14th International Sunflower Conference, Beijing, Shenyang, China, 1: 60-65.
  6. Lagravere, T.; Champolivier, L.; Lacombe, S.; Kleiber, D.; Bervillé, A. y Daydé, J. 2000. Effects of temperature variations on fatty acids composition in oleic sunflower oil (Helianthus annuus L.) hybrids. Proceedings of the 15th International Sunflower Conference. Toulouse, France. Tome I, A-73.
  7. Nolasco, S.M.; Aguirrezábal, L. y Crapiste, G. 2004. Tocopherol oil concentration in field-grown sunflower is accounted for by oil weight per seed. Journal of the American Oil Chemist's Society 81 (11): 1045-1050.
  8. Velasco, L., J.M. Fernández-Martínez, R. García-Ruiz and J. Domínguez. Genetic and environmental variation for tocopherol content and composition sunflower commercial hybrids. Journal of Agricultural Science , 139(4): 425-429 (2002).