Aceite de girasol con elevada termoestabilidad.

El objeto de la presente invención es un aceite de girasol con elevada termoestabilidad,

que se caracteriza porque entre el 15% y el 45% del total de ácidos grasos son ácidos grasos saturados (ácido palmítico y ácido esteárico), entre el 45% y el 75% del total de ácidos grasos es ácido oleico, y más del 85% del total de los tocoferoles corresponde a la suma de gamma-tocoferol y delta-tocoferol. Constituye otro objeto de la presente invención las semillas de girasol que contienen un aceite con las mencionadas características y las plantas de girasol que al ser autofecundadas producen semillas con las características mencionadas. Asimismo, la utilización del aceite en alimentación humana y animal y para la formulación de biolubricantes y biocombustibles constituye otro objeto de la presente invención

Aceite de girasol con elevada termoestabilidad.

Sector de la técnica

La invención se enmarca en el sector de la agricultura, en el sector alimentario, y en el sector industrial. El aceite de girasol objeto de la presente invención presenta una elevada termoestabilidad, muy superior a la de otros aceites de girasol existentes en la actualidad. La elevada termoestabilidad del aceite lo hace idóneo para procesos domésticos e industriales que requieran o provoquen elevadas temperaturas, tanto en el sector alimentario (frituras) como en el sector industrial (biolubricantes, biocombustibles).

Estado de la técnica

El empleo de aceites vegetales en procesos que requieran o provoquen elevadas temperaturas demanda que los aceites posean una elevada estabilidad térmica o termoestabilidad. El sometimiento del aceite a condiciones de elevadas temperaturas propias de procesos de elaboración de alimentos (fritura, horneado) o procesos de fricción (lubricación de motores y maquinaria) provoca una serie de procesos degradativos del aceite, tales como oxidación, polimerización, hidrólisis, ciclización, e isomerización, que dan lugar a la formación de productos con olores y sabores desagradables y con propiedades negativas desde el punto de vista nutricional (Bastida y Sánchez Muñiz, Thermal oxidation of olive oil, sunflower oil and a mix of both oils during forty discontinuous domestic fryings of different foods. Food Science and Thechnology International, 7:15-21, 2001). La occurrencia de estos procesos degradativos del aceite es tanto menor, y por tanto la vida útil del aceite es tanto mayor, cuanto mayor es su termoestabilidad.

La termoestabilidad de los aceites vegetales está principalmente determinada por su grado de insaturación y por la presencia en el mismo de substancias con propiedades antioxidantes, que protegen al aceite durante el calentamiento y retrasan la aparición de los procesos degradativos. El grado de insaturación del aceite está determinado por su perfil de ácidos grasos. Éstos son más susceptibles a la oxidación a medida que aumenta el grado de insaturación o número de dobles enlaces en su cadena hidrocarbonada. Entre los ácidos grasos más comunes en aceites vegetales, el ácido linolénico (poliinsaturado, tres dobles enlaces) es el más susceptible a la oxidación, seguido de ácido linoleico (poliinsaturado, dos dobles enlaces), ácido oleico (monoinsaturado, un doble enlace), y ácidos esteárico y palmítico (saturados, sin dobles enlaces) (F.B. Padley y col., 1994; Occurrence and characteristics of oils and fats. En The Lipid Handbook, ed. F.D. Gunstone, J.L. Harwood y F.B. Padley, London: Chapman & Hall, pp 47-223).

Las semillas oleaginosas producen de forma natural substancias con propiedades antioxidantes, dentro de las que destacan los tocoferoles. Los tocoferoles son moléculas formadas por un grupo cromanol y una cadena lateral fitil. Existen en la naturaleza cuatro formas diferentes de tocoferoles, denominados alfa-, beta-, gamma-, y delta-tocoferol, que difieren entre sí por el número y posición de grupos metilo (Me) en el anillo cromanol (Fig. 1).

Fig. 1

Estructura química de los tocoferoles

Debido a que son substancias liposolubles, los tocoferoles presentes en semillas oleaginosas pasan al aceite durante el proceso de extracción. Aquí ejercen una doble acción antioxidante. Por un lado, presentan una acción in vitro, es decir, protegen al aceite y a los productos que lo contienen (alimentos elaborados) o de él derivados (biocombustibles, biolubricantes) de la oxidación durante el almacenamiento y utilización. Por otro lado, los tocoferoles son compuestos bioactivos, ejerciendo un importante efecto antioxidante in vivo, es decir, dentro de la célula viva. Esta actividad antioxidante in vivo es conocida como actividad de vitamina E (G. Pongracz y col., Tocopherole, Antioxidantien der Natur. Fat Science and Technology 97: 90-104, 1995). Existen grandes diferencias entre los cuatro tipos de tocoferoles en relación con su actividad antioxidante in vitro e in vivo. Así, alfa-tocoferol se caracteriza por poseer la máxima eficacia como antioxidante in vivo o vitamina E, pero su actividad in vitro es baja en comparación con los otros tocoferoles. Tomando como referencia una actividad antioxidante de 100% para alfa-tocoferol, Pongracz y col. (1995, obra citada) determinaron una eficiencia relativa como antioxidantes in vivo de 50% para beta-tocoferol, 25% para gamma-tocoferol, y 1% para delta-tocoferol. Por el contrario, la eficiencia relativa como antioxidantes in vitro fue de 182% para beta- tocoferol, 194% para delta-tocoferol, y 285% para gamma- tocoferol.

El aceite de girasol posee de forma natural un perfil de ácidos grasos constituido por ácido palmítico (4-8% del total de ácidos grasos), ácido esteárico (2-6% del total de ácidos grasos), ácido oleico (20-45% del total de ácidos grasos) y ácido linoleico (45-70% del total de ácidos grasos). La proporción relativa de los ácidos grasos oleico y linoleico es variable y depende en gran medida de la temperatura durante el desarrollo de la semilla (Fernández-Martínez y col., Performance of near-isogenic high and low oleic acid hybrids of sunflower. Crop Science 33: 1158-1163, 1993). Mediante mejora genética, se ha desarrollado una amplia gama de líneas de girasol con perfiles modificados de ácidos grasos. Las principales líneas desarrolladas y sus perfiles de ácidos grasos se muestran en la Tabla 1.

El aceite de girasol se caracteriza por poseer de forma natural un perfil de tocoferoles constituido principalmente por alfa-tocoferol, que representa más del 90% del total de tocoferoles, siendo las proporciones de beta-, gamma-, y delta tocoferol inferiores al 5% del total de tocoferoles (Demurin y col., Genetic variability of tocopherol composition in sunflower seeds as a basis of breeding for improved oil quality. Plant Breeding 115: 33-36, 1996). Mediante mejora genética, se han desarrollado líneas de girasol con alto contenido en beta-tocoferol (más del 50% del total de tocoferoles), alto contenido en gamma- tocoferol (más del 90% del total de tocoferoles), y alto contenido en delta-tocoferol (más del 65% del total de tocoferoles) (Fernández-Martínez y col., 2006, obra citada).

Los aceites de girasol con bajo grado de insaturación, formados principalmente por ácidos grasos saturados (ácido esteárico y ácido palmtítico) y monoinsaturados (ácido oleico) presentan una mayor termoestabilidad que el aceite de girasol estándar, con mayor grado de insaturación (R. Garcés y col., High stable vegetable oils. WO 99/64546). Asimismo, los aceites de girasol en los que alfa-tocoferol ha sido parcialmente substituido por otros tocoferoles con mayor poder antioxidante in vitro, principalmente gamma- y delta-tocoferol, presentan mayor termoestabilidad que el aceite de girasol estándar, con elevado contenido en alfa-tocoferol (L. Velasco y J.M. Fernández-Martínez, Semillas de girasol con alto contenido en delta-tocoferol. WO 2004/089068). Hasta la fecha no se ha desarrollado ningún material vegetal de girasol cuyas semillas produzcan un aceite con bajo grado de insaturación, determinado por un elevado contenido en ácidos grasos saturados y monoinsaturados, y con un bajo contenido de alfa tocoferol en su perfil de tocoferoles.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un aceite de girasol extraído a partir de semillas de girasol que presenta una serie de propiedades en su perfil de ácidos grasos y en su perfil de tocoferoles que le confieren una mayor termoestabilidad en comparación con cualquier otro aceite de girasol desarrollado hasta la fecha. El aceite de girasol objeto de esta invención se caracteriza por un contenido en ácidos grasos saturados (ácido palmítico y ácido esteárico) entre...

1. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad con un contenido en ácidos grasos saturados (ácido palmítico y ácido esteárico) entre el 15% y el 45% del total de ácidos grasos presentes en el aceite, un contenido en ácido oleico entre el 45% y el 75% del total de ácidos grasos presentes en el aceite, y un contenido en la suma de gamma-tocoferol y delta-tocoferol superior al 85% del total de tocoferoles presentes en el aceite.

2. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en alfa-tocoferol es inferior al 15% del total de tocoferoles presentes en el aceite.

3. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en ácido esteárico es superior al 15% del total de ácidos grasos presentes en el aceite.

4. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en ácido esteárico es superior al 25% del total de ácidos grasos presentes en el aceite.

5. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en ácido esteárico es superior al 35% del total de ácidos grasos presentes en el aceite.

6. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en ácido palmítico es superior al 15% del total de ácidos grasos presentes en el aceite.

7. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad, según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en ácido palmítico es superior al 25% del total de ácidos grasos presentes en el aceite.

8. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en ácido palmítico es superior al 35% del total de ácidos grasos presentes en el aceite.

9. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en gamma-tocoferol es superior al 85% del total de tocoferoles presentes en el aceite.

10. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en gamma-tocoferol es superior al 95% del total de tocoferoles presentes en el aceite.

11. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en delta-tocoferol es superior al 25% del total de tocoferoles presentes en el aceite.

12. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en delta-tocoferol es superior al 55% del total de tocoferoles presentes en el aceite.

13. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en delta-tocoferol es superior al 75% del total de tocoferoles presentes en el aceite.

14. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en ácido palmitoleico es superior al 5% del total de ácidos grasos presentes en el aceite.

15. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en ácido palmitoleico es superior al 10% del total de ácidos grasos presentes en el aceite.

16. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el contenido en ácido linoleico es inferior al 10% del total de ácidos grasos presentes en el aceite, preferentemente inferior al 5% del total de ácidos grasos presentes en el aceite.

17. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 caracterizado porque el contenido total en tocoferoles es superior a 500 mg por kg de aceite, preferentemente superior a 750 mg por kg de aceite y más preferentemente superior a 1250 mg por kg de aceite.

18. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el indice de estabilidad oxidativa medido en un aparato Rancimat modelo 743 (Metrohm AG, Herisau, Suiza) tras un periodo de inducción de 10 horas a una temperatura de 110ºC sobre el aceite sin refinar es superior a 35 horas, preferentemente superior a 50 horas y más preferentemente superior a 75 horas.

19. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que el índice de estabilidad oxidativa medido en un aparato Rancimat modelo 743 (Metrohm AG, Herisau, Suiza) tras un período de inducción de 10 horas a una temperatura de 110ºC sobre el aceite sin refinar es superior a 100 horas, preferentemente superior a 120 horas.

20. Aceite de semilla de girasol con elevada termoestabilidad según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 caracterizado porque es obtenible a partir de la extracción de semillas de girasol de la línea de semillas IAS-1265, depositada el 20 de marzo de 2007 en el NCIMB (National Collection of Industrial, Marine and Food Bacteria) Ltd., Aberdeen, Escocia, con número de acceso NCIMB-41477.

21. Mezclas de aceites que contienen un aceite de semilla de girasol según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20.

22. Harina obtenida como el residuo del proceso de extracción de un aceite de semilla de girasol según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20..

23. Semillas de girasol caracterizadas porque contienen un aceite con las características de ácidos grasos y tocoferoles descritas en las reivindicaciones 1 a 20.

24. Semillas de girasol según la reivindicación 23, caracterizadas porque las plantas a las que dan lugar tras su germinación contienen en sus semillas, al ser autofecundadas, un aceite con las características de ácidos grasos y tocoferoles descritas en las reivindicaciones 1 a 20, con independencia de las condiciones de cultivo de las plantas.

25. Semillas de girasol según la reivindicación 23 caracterizadas porque la línea de la que proceden es la línea de girasol es IAS-1265, depositada con fecha 20 de Marzo de 2007 en el banco de semillas de NCIMB Ltd., Aberdeen, Escocia, con el número de acceso NCIMB-41477.

26. Plantas de girasol (Helianthus annuus L.) que al ser autofecundadas producen semillas que contienen un aceite con las características de ácidos grasos y tocoferoles descritas en las reivindicaciones 1 a 20.

27. Utilización de semillas de girasol según las reivindicaciones 23 a 25 para la obtención de aceite descrito en las reivindicaciones 1 a 20.

28. Utilización de aceite de girasol según las reivindicaciones 1 a 20 para la alimentación humana y animal.

29. Utilización de aceite de girasol según las reivindicaciones 1 a 20 para la elaboración de biolubricantes y biocombustibles.