Effect of nanoencapsulated crude palm oil addition on the oxidative stability of salad dressing in an accelerated oxidation test

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i10.7841

Keywords:

Salad dressing; Elaeis guineensis; Natural antioxidant; Encapsulation.

Abstract

The effect of the addition of nanoencapsulated crude palm oil (NE-CPO) as antioxidant in a salad dressing using accelerated oxidation (Schaal Oven Test) was evaluated. The encapsulation efficiency (EE), particle size (PS), Zeta potential (Zp) and polydispersity index (PDI) was determined. Crude palm oil (CPO) and NE-CPO were evaluated for total carotenoids (TC) and antioxidant activity (AA) using the ABTS method. Analysis of the centesimal composition and TC in three developed mustard salad dressings (A control/B -control + NE-CPO/C -control + BHA and BHT) were carried out. OPB-L, OBP-NE e os molhos foram submetidos ao Schaal Oven Test em estufa (60 ± 5º C/15 dias/circulação de ar).  OPB-L, OBP-NE and sauces were evaluated by Schaal Oven Test in an oven (60 ± 5º C/15 days/air circulation). After 15 days, the acidity value (AV), peroxides value (PV) and conjugated dienes (CD) and trienes (CT) were determined. NE-CPO presented EE of 95.66%, PS of 0.29 µm, particle size heterogeneity (PDI 1.00), Zp of -41.80 mV, indicating good stability of the particles, and 12.11% of AA. The NE-CPO and the dressing B presented 561.77 ± 10.97 µg.g-1 and 442.31 ± 12.14 µg.g-1 of TC, respectively. The dressings had no difference in the centesimal composition. NE-CPO showed greater increase in acidity than CPO, PI and lower CD, and similar CT after 15 days. The dressing C presented a greater stability when compared to dressings A and B, followed by dressing B, which was more stable than dressing A. It was concluded that NE-CPO can be an alternative to the synthetic antioxidants BHA and BHT in salad dressings.

Author Biographies

Marcela Donato, Universidade Federal de Santa Catarina

 Possui graduação sanduíche em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal de Santa Catarina (2011 a 2015) e pela University of Georgia, Estados Unidos (2014 a 2015). Atualmente é mestranda do Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos da Universidade Federal de Santa Catarina.

Camila Duarte Ferreira Ribeiro, Universidade Federal da Bahia

Possui graduação em Nutrição pela Universidade Federal da Bahia (UFBA) (2013), mestrado em Ciência de Alimentos pela UFBA (2015) e doutorado em Alimentos, Nutrição e Saúde pela UFBA (2018). É Professora Adjunta do Departamento de Ciência dos Alimentos da Escola de Nutrição da UFBA e Professora Colaboradora do Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Ciência de Alimentos (PGAli - UFBA). É membro do Colegiado do curso de graduação em Nutrição. Publicou artigos, trabalhos tecnológicos (prospecções), escreveu e organizou livros e escreveu capítulos de livros. Orienta trabalhos de Iniciação Científica (PIBIC), Iniciação Tecnológica (PIBIT) e Permanecer (PROAE - UFBA), Mestrado e co-orienta de Doutorado. Atualmente participa de quatro projetos de pesquisa, sendo coordenadora de dois deles e coordena um projeto de extensão. Possui pedidos de Patentes de Invenção (PI) solicitadas ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). Obteve premiações regional e estadual na área de Ciência de Alimentos, com apelo inovador e tecnológico. Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em química e análise de alimentos, bem como na área de vigilância de alimentos e saúde, atuando principalmente nos seguintes temas: dietética, controle de qualidade de alimentos, realização de análises físico-químicas, desenvolvimento e caracterização de micro e nanopartículas de alimentos.

Jane Mara Block, Universidade Federal de Santa Catarina

Possui graduação em Farmácia Bioquímica pela Universidade Federal de Santa Catarina (1988), mestrado em Ciência dos Alimentos pela Universidade Federal de Santa Catarina (1992) e doutorado em Tecnologia de Alimentos pela Faculdade de Engenharia de Alimentos da UNICAMP (1997). Atualmente é professor Titular da Universidade Federal de Santa Catarina e Chefe do Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos (2019-2021). Foi Vice-Coordenadora do Programa de Pós Graduação em Ciência de Alimentos (PGCAL - 2011-2013 e 2013-2016). Orienta alunos de graduação (TCC, IC), mestrado e doutorado é supervisora de pós doutorado. Foi Presidente da Sociedade Brasileira de Óleos e Gorduras nos biênios 2004-06, 2006-08 e 2014-16. É revisor ad hoc de periódicos científicos nacionais e internacionais. Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em Tecnologia de Óleos e Gorduras, atuando principalmente nos seguintes temas: oxidação e estabilidade de óleos e gorduras, vida de prateleira de óleos vegetais, compostos bioativos em óleos e gorduras, obtenção e aplicação de antioxidantes naturais obtidos a partir de resíduos industriais, novas matérias-primas oleaginosas. Realizou Pós Doutorado na Universidade de Guelph (Canadá) entre agosto 2009 e novembro de 2010 com bolsa PDE do CNPq.

Itaciara Larroza Nunes, Universidade Federal de Santa Catarina

Possui graduação em Nutrição pela Universidade Federal de Pelotas (1998), Mestrado em Engenharia de Alimentos (sub-área Ciência de Alimentos) pela Fundação Universidade Federal do Rio Grande (2001) e Doutorado em Ciência de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (2005). Atualmente é docente Titular-Livre e Subchefe do Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos/Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Santa Catarina, atuando no Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos (PPGCAL/UFSC) e Programa de Pós-Graduação em Alimentos, Nutrição e Saúde da Escola de Nutrição da Universidade Federal da Bahia (PPGANS/UFBA). Supervisora dos Laboratórios de Físico-Química (Set 2019- Mai 2020) e Biograd (2018-atual). Publicou mais de 40 artigos, organizou dois livros, escreveu dois capítulos de livro e traduziu outros dois. Ressalta-se as publicações de natureza tecnológica (Prospecções). Orienta trabalhos de Iniciação Científica, Iniciação Tecnológica (PIBIT), Mestrado e Doutorado. Atualmente participa de 3 projetos com financiamento, incluindo extensão tecnológica voltada à inovação. Mantém intercâmbios Nacionais e Internacional (Convênio UFSC/PLACIEX). Secretária do Conselho Deliberativo da Sociedade Brasileira de Óleos e Gorduras (2018-2020), 1ª Tesoureira da SBOG (2020-2022) e Secretária Executiva da SBCTA-SC. Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em Química, Análise de Alimentos e Desenvolvimento de Novos Produtos, atuando principalmente nos seguintes temas: obtenção, estabilidade, micro e nanoencapsulamento de carotenoides de diferentes fontes (microalgas, óleo de palma bruto, entre outros) e sua aplicação em novos produtos, cor, análise cromatográfica de alimentos (HPLC e CG) .

References

Abd Rashed, A., Md Noh, M. F., Khalid, N. M., Ab Rahman, N. Ì., Tasirin, A., Omar, W. S. W., … Selamat, R. (2017). The nutritional composition of mayonnaise and salad dressing in the Malaysian market. Sains Malaysiana, 46(1), 139–147. doi: 10.17576/jsm-2017-4601-18.

Agência Nacional de Vigilância Sanitária. (2007). Resolução de diretoria colegiada– rdc nº 4, de 15 de janeiro de 2007. D.O.U. - Diário Oficial da União; Poder executivo. Recuperado de

http://portal.anvisa.gov.br/documents/10181/2718376/%281%29RDC_04_2007_COMP.pdf/701e7ed1-77a5-4c72-8278-4c81eac3fbf8.

Aghbashlo, M., Mobli, H., Madadlou, A., & Rafiee, S. (2013). Fish oil microencapsulation as influenced by spray dryer operational variables. International Journal of Food Science and Technology, 48(8), 1707–1713. doi: 10.1111/ijfs.12141.

Ahn, J.; Kim, Y.; Lee, Y.; Seo, E.; Lee, K.; Kim, H. (2008). Optimization of microencapsulation of seed oil by response surface methodology. Food Chemistry,107 (1), 98-105. Elsevier BV. doi: 10.1016/j.foodchem.2007.07.067.

Alfrecha, F., & Nyam, K. L. (2018). Microencapsulation of red palm oil and its stability during accelerated storage. Malaysian Journal of Nutrition, 24(4), 597–605. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2017.11.011.

Almeida, D. T., Nunes, I. L., Conde, P. L., Rosa, R. P. S., Rogério, W. F., & Machado, E. R. (2013). A quality assessment of crude palm oil marketed in Bahia, Brazil. Grasas y Aceites, 64(4), 387–394. doi: 10.3989/gya.118412.

AOAC. (2000). Horwitz, W. Official methods of analysis of the Association Analytical

Chemists (17a ed.). AOAC- Association of Official Analytical Chemists (Vols. 1-2) Arlington: AOAC Inc. doi: 10.1002/jps.2600700437.

AOCS. (2004). Official methods and recommended practices of the American Oil Chemist’s Society. Champaign: American Oil Chemist´s Society. doi: 10.1002/lipi.19970990510.

Arifoğlu, N., & Öğütcü, M. (2019). Mikrodalga Isıtmanın Fındık, Kanola ve Mısır Yağı Kalite Parametreleri Üzerindeki Etkisi. Akademik Gıda, 17(1), 23–29. doi:10.24323/akademik-gida.544043.

Batycky, R. P.; Hanes, J.; Langer, R.; Edwards, D. A. (1997). A Theoretical Model of Erosion and Macromolecular Drug Release from Biodegrading Microspheres. Journal of Pharmaceutical Sciences, 86(12), 1464-1477. Elsevier BV. doi: 10.1021/js9604117.

Bełter, E.; Butinar, B.; Bučar-miklavčič, M.; Golob, T. (2008) Chemical changes in extra virgin olive oils from Slovenian Istra after thermal treatment. Food Chemistry, 108(2), 446-454. Elsevier BV. doi:10.1016/j.foodchem.2007.10.061.

Bhattacharya, S.; Vasudha, N.; Murthy, K.S. K. (1999). Rheology of mustard paste: a controlled stress measurement. Journal of Food Engineering, 41(3-4),187-191. Elsevier BV. doi: 10.1016/s0260-8774(99)00102-8.

Campo, C., dos Santos, P. P., Costa, T. M. H., Paese, K., Guterres, S. S., Rios, A. de O., & Flôres, S. H. (2017). Nanoencapsulation of chia seed oil with chia mucilage (Salvia hispanica L.) as wall material: Characterization and stability evaluation. Food Chemistry, 234, 1–9. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.04.153

Chew, S.; Tan, C.; Long, K.; Nyam, K. (2016). Effect of chemical refining on the quality of kenaf (hibiscus cannabinus) seed oil. Industrial Crops and Products, 89, 59-65, Elsevier BV. doi:10.1016/j.indcrop.2016.05.002.

Choo, Y. M., Ng, M. H., Ma, A. N., Chuah, C. H., & Hashim, M. A. (2005). Application of supercritical fluid chromatography in the quantitative analysis of minor components (carotenes, vitamin E, sterols, and squalene) from palm oil. Lipids, 40(4), 429–432. doi:10.1007/s11745-006-1400-6

Codex Alimentarius. (2019) Codex Standard for named vegetable oils. Recuperado de http://www.codexalimentarius.org/standards/

Costa, E. S. (2015). Desenvolvimento de molho de iogurte para salada com óleo essencial de manjericão (Ocimum basilicum l .) (Trabalho de conclusão de curso) Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia de Mato Grosso, Cuiabá, MT, Brasil.

Couvreur, P.; Barratt, G.; Fattal, E.; Legrand, P.; Vauthier, C. (2002). Nanocapsule technology: a review. Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems, 2, 19, 99-134. doi: 10.1615/critrevtherdrugcarriersyst.v19.i2.10.

Domian, E.; Sułek, A.; Cenkier, J.; Kerschke, A. (2014). Influence of agglomeration on physical characteristics and oxidative stability of spray-dried oil powder with milk protein and trehalose wall material. Journal of Food Engineering, 125, 34-43. Elsevier BV. doi:10.1016/j.jfoodeng.2013.10.017.

Esquerdo, V. M.; Silva, P. P.; Dotto, G. L.; Pinto, L. A.A. (2018). Nanoemulsions From Unsaturated Fatty Acids Concentrates of Carp Oil Using Chitosan, Gelatin, and Their Blends as Wall Materials. European Journal of Lipid Science and Technology, 120(2), 1-9. Wiley. doi: 10.1002/ejlt.201700240.

Ferreira, C. D., da Conceição, E. J. L., Machado, B. A. S., Hermes, V. S., de Oliveira Rios, A., Druzian, J. I., & Nunes, I. L. (2016). Physicochemical Characterization and Oxidative Stability of Microencapsulated Crude Palm Oil by Spray Drying. Food and Bioprocess Technology, 9(1), 124–136. doi:10.1007/s11947-015-1603-z

Fior Markets. (2020). Global Salad Dressings and Mayonnaise Market Growth 2019-2024. Recuperado de https://www.fiormarkets.com/report/global-salad-dressings-and-mayonnaise-market-growth-2019-2024-371586.html.

Food and Drug Administration, United States Department of Health and Human Services. (2020). Guidance for Industry Considering Whether and FDA-Regulated product Involves the Application of Nanotechnology. Recuperado de https://www.fda.gov/media/88423/download

Foreign Agricultural Service, United States Department of Agriculture. (2020). Oilseeds: World Markets and Trade: global corn oil trade falls with increased competition and tighter U.S. supplies. Recuperado de https://www.fas.usda.gov/data/oilseeds-world-markets-and-trade.

Frank, N. E. G.; Albert, M. M. E.; Laverdure, D. E. E.; Paul, K. (2011). Assessment of the quality of crude palm oil from smallholders in Cameroon. Journal of Stored Products and Postharvest Research, 2, 52-58.

Gallardo, G., Guida, L., Martinez, V., López, M. C., Bernhardt, D., Blasco, R., … Hermida, L. G. (2013). Microencapsulation of linseed oil by spray drying for functional food application. Food Research International, 52(2), 473–482. doi:10.1016/j.foodres.2013.01.020

Gee, P. T. (2007). Analytical characteristics of crude and refined palm oil and fractions. European Journal of Lipid Science and Technology, 109(4), 373–379. doi:10.1002/ejlt.200600264

Jacobsen, C., Timm, M., & Meyer, A. (2001). Oxidation in fish oil enriched mayonnaise: Ascorbic acid and low pH increase oxidative deterioration. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49(8), 3947–3956. doi:10.1021/jf001253e

Jedrkiewicz, R., Głowacz, A., Gromadzka, J., & Namieśnik, J. (2016). Determination of 3-MCPD and 2-MCPD esters in edible oils, fish oils and lipid fractions of margarines available on Polish market. Food Control, 59, 487–492. doi:10.1016/j.foodcont.2015.05.039

Kaur, D., Sogi, D. S., & Wani, A. A. (2015). Oxidative stability of soybean triacylglycerol using carotenoids and y-tocopherol. International Journal of Food Properties, 18(12), 2605–2613. doi:10.1080/10942912.2013.803118

Kuskoski, E., Marta, A., Agustín G., Troncoso, A. M., Mancini-Filho, J., Fett, R. (2005). Aplicación de diversos métodos químicos para determinar actividad antioxidante en pulpa de frutos. Food Science and Technology, 25(4), 726-732. doi:10.1590/S010120612005000400016

Macmahon, S., Begley, T. H., & Diachenko, G. W. (2013). Food Additives & Contaminants : Part A Occurrence of 3-MCPD and glycidyl esters in edible oils in the United States. October. doi:10.1080/19440049.2013.840805.

Mohamad, R., Agus, B. A. P., & Hussain, N. (2019). Changes of phytosterols, rheology, antioxidant activity and emulsion stability of salad dressing with cocoa butter during storage. Food Technology and Biotechnology, 57(1), 59–67. doi: 10.17113/ftb.57.01.19.5692.

Mohammadi, A.; Jafari, S. M.; Esfanjani, A. F.; Akhavan, S. (2016). Application of nano-encapsulated olive leaf extract in controlling the oxidative stability of soybean oil. Food Chemistry, 190, 513-519. Elsevier BV. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.05.115.

Montoya, L. K.; Mora, O. O.; Cerón, A. F. (2013). Cambios fisicoquímicos post cosecha que afectan la calidad de racimos de Palma elaeis oleifera (kunth) cortés x elaeis guineensis jacq. Revista de Ciências Agrícolas, 30(2), 84 – 93.

Mordor. (2019). Salad dressing market - growth, trends, and forecast (2020-2025). Recuperado de https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/salad-dressing-market.

Nelson, K. A.; Labuza, T. P.(1992) Relationship Between Water and Lipid Oxidation Rates. Acs Symposium Series, American Chemical Society, 93-103. doi: 10.1021/bk19920500.ch006.

Ng, S.; Choong, Y.; Tan, C.; Long, K.; Nyam, K. (2014). Effect of total solids content in feed emulsion on the physical properties and oxidative stability of microencapsulated kenaf seed oil. Lwt - Food Science and Technology, 58(2), 627-632, 2014. Elsevier BV. doi:10.1016/j.lwt.2014.03.010.

Paraskevopoulou, D., Boskou, D., & Paraskevopoulou, A. (2007). Oxidative stability of olive oil-lemon juice salad dressings stabilized with polysaccharides. Food Chemistry, 101(3), 1197–1204. doi:10.1016/j.foodchem.2006.03.022.

Pereira A.S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Recuperado de https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1

Perrechil, F. de A., Santana, R. de C., Fasolin, L. H., Silva, C. A. S. da, & Cunha, R. L. da. (2010). Rheological and structural evaluations of commercial italian salad dressings. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 30(2), 477–482. doi:10.1590/S010120612010000200027.

Prado, A.C.P.; Block, J. M. (2012). Palm and Palm Kernel Oil Production and Processing in Brazil. Palm Oil, 251-274, Elsevier. doi: 10.1016/B978-0-9818936-9-3.50012-5.

Ricaurte, L., Perea-Flores, M. D. J., Martinez, A., & Quintanilla-Carvajal, M. X. (2016). Production of high-oleic palm oil nanoemulsions by high-shear homogenization (microfluidization). Innovative Food Science and Emerging Technologies, 35(March), 75–85. doi:10.1016/j.ifset.2016.04.004.

Sabeena Farvin, K. H., & Surendraraj, A. (2018). Plant Antioxidant Extracts: Effect on Lipid or Protein Oxidation in Seafood Products. In Reference Module in Food Science (Issue 1). Elsevier. doi:10.1016/B978-0-08-100596-5.21506-0.

Sainsbury, J., Grypa, R., Ellingworth, J., Duodu, K. G., & Kock, H. L. De. (2016). The effects of antioxidants and shelf life conditions on oxidation markers in a sunflower oil salad dressing emulsion ( SOSDE ). Food Chemistry, 213, 230–237. doi:10.1016/j.foodchem.2016.06.081.

Si, W., Chen, Y. P., Zhang, J., Chen, Z. Y., & Chung, H. Y. (2018). Antioxidant activities of ginger extract and its constituents toward lipids. Food Chemistry, 239, 1117–1125. doi:10.1016/j.foodchem.2017.07.055.

Tan, C. H., Ghazali, H. M., Kuntom, A., Tan, C. P., & Ariffin, A. A. (2009). Extraction and physicochemical properties of low free fatty acid crude palm oil. Food Chemistry, 113(2), 645–650. doi:10.1016/j.foodchem.2008.07.052.

Tontul, I., & Topuz, A. (2013). Mixture Design Approach in Wall Material Selection and Evaluation of Ultrasonic Emulsification in Flaxseed Oil Microencapsulation. Drying Technology, 31(12), 1362–1373. doi:10.1080/07373937.2013.795964.

Yi, J.; Lam, T. I.; Yokoyama, W.; Cheng, L. W.; Zhong, F. (2014). Cellular Uptake of β-Carotene from Protein Stabilized Solid Lipid Nanoparticles Prepared by Homogenization–Evaporation Method. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(5), 1096-1104, American Chemical Society (ACS). doi: 10.1021/jf404073c.

Zhang, L.; Kosaraju, S. L. (2007). Biopolymeric delivery system for controlled release of polyphenolic antioxidants. European Polymer Journal, 7, 2956-2966. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2007.04.033

Downloads

Published

02/10/2020

How to Cite

DONATO, M. .; RIBEIRO, C. D. F. .; BLOCK, J. M.; NUNES, I. L. Effect of nanoencapsulated crude palm oil addition on the oxidative stability of salad dressing in an accelerated oxidation test. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 10, p. e4229107841, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i10.7841. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/7841. Acesso em: 31 dec. 2024.

Issue

Vol. 9 No. 10

Section

Agrarian and Biological Sciences

License

Copyright (c) 2020 Marcela Donato; Camila Duarte Ferreira Ribeiro; Jane Mara Block; Itaciara Larroza Nunes

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.