Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al Grado de Doctor en Nutrición y Alimentos / Programa Conjunto: Facultad de Ciencias Agronómicas, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Facultad de Medicina, Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias e Instituto de Nutrición y Tecnología de Alimentos. / Las materias grasas sometidas a proceso de fritura en profundidad (180 ºC), sufren deterioro oxidativo, hidrolítico y térmico, produciendo una serie de nuevos compuestos volátiles y no volátiles. Estos últimos pueden alterar las propiedades organolépticas y nutricionales del alimento, así como también pueden afectar la salud de los consumidores. Para retardar el deterioro oxidativo se ha recurrido a distintos mecanismos, siendo el uso de antioxidantes la herramienta más ampliamente utilizada por la industria de los alimentos. Una fuente importante de antioxidantes naturales son los extractos vegetales, que pueden obtenerse desde distintas partes de las plantas. De acuerdo a estos antecedentes, en este trabajo se caracterizaron ocho tipos de extractos obtenidos de hojas de olivo (Olea europaea) o palto (Persea americana) por cuatro métodos de extracción diferentes: hidroalcohólico (HAO o HAP), jugo (JO o JP), supercrítico-CO2 (EFSO o EFSP) y oleorresina (OO o OP), mediante su contenido de polifenoles totales por Folin-Ciocalteu, identificación de polifenoles por LC-MS y capacidad antioxidante por DPPH. Se estudió el efecto de la adición de los extractos de hojas de olivo y palto (hidroalcohólicos, jugos y supercrítico-CO2) en dos concentraciones (250 y 630 mg EAC/Kg aceite) sobre la estabilidad oxidativa (tiempo de inducción) de aceites de distinto grado de insaturación (soja, canola y girasol alto oleico). Además, se estudió el efecto de la adición de extracto hidroalcohólico de hojas de olivo o palto (600 mg EAC/Kg aceite) a aceite de canola y girasol alto oleico sometidos a fritura de papas “french”, evaluando la formación de compuestos polares y la degradación de tocoles. Los resultados mostraron que los diferentes extractos de hojas de olivo y palto presentaron distinta composición en polifenoles, lo que sugiere que el método de extracción y el pretratamiento de las hojas (escaldado, secado, molienda, entre otros) determinan el perfil de polifenoles. Siendo los extractos hidroalcohólicos de hojas de olivo y palto, los que presentaron los mayores contenidos de polifenoles totales y capacidad antioxidante. El estudio de la estabilidad oxidativa por Rancimat mostró que HAO, EFSO y EFSP (630 mg EAC/Kg aceite) poseen un efecto antioxidante, aumentando el tiempo de inducción de los tres aceites estudiados con respecto al control (p< 0,05), aunque el mayor efecto lo presentaron los aceites más monoinsaturados. Por otro lado, con JO se observó un comportamiento pro-oxidante en los tres aceites estudiados. El HAO adicionado a los aceites de girasol alto oleico o canola (600 mg EAC/Kg aceite) durante la fritura de papas “french” disminuyó la formación de compuestos polares con respecto al control (p<0,05) y mostró un efecto antipolimerizante en ambos aceites. Por otro lado, se observó un aumento en la permanencia de los tocoferoles cuando se adicionó HAO o HAP a estos aceites con respecto al control, lo que sugiere que los tocoferoles son regenerados por los polifenoles u otros componentes menores presentes en los extractos. En consecuencia, los extractos hidroalcohólicos de hojas de olivo y palto (árboles de importancia productiva y comercial en nuestro país por sus respectivos frutos), se pueden considerar como nuevas fuentes de compuestos antioxidantes naturales, ricos en polifenoles, capaces de actuar sinérgicamente con los sistemas antioxidantes propios de los aceites de canola y girasol alto oleico. Este efecto es mayor con el extracto hidroalcohólico de olivo (p<0,05), aumentando así la estabilidad y mejorando el perfil de ambos aceites, lo que representa ventajas desde un punto de vista nutricional, tecnológico y comercial. / Fats and oils deteriorate through oxidative, hydrolytic and thermal reactions when submitted to deep frying processes (180 ºC), producing new volatile and not volatile compounds. These compounds alter the organoleptic and nutritional properties of the food and may be deleterious to the consumer. To delay the oxidative deterioration of oils different mechanisms have been used in the food industry, mainly the incorporation of antioxidants. Plant extracts are important sources of natural antioxidants, which can be obtained from different parts of the plants. Although to identify the individual properties of each component in the extract is complex, the global behaviour may be determined without the need of isolating each particular component. Eight extracts from olive and avocado leaves were obtained by four different extraction methods: hydroalcoholic (HAO or HAP), juice (JO or JP), supercritical-CO2 (EFSO or EFSP) and oleoresin (OO or OP), which were characterized by the total polyphenols content (Folin- Ciocalteu method), phenol chromatographic profiles (LC-MS) and antioxidant activity (DPPH). The effect of the addition of olive and avocado leaves extracts (hydroalcoholic, juice and supercritical-CO2) on the oxidative stability of vegetables oils with different unsaturation (soybean oil, canola oil and high oleic sunflower oil) was studied at two concentrations (250 and 630 mg CAE/Kg oil). Besides, French potatoes were submitted to frying using canola and high oleic sunflower oils added to hydroalcoholic olive or avocado leaves extracts (600 mg EAC/Kg oil), studying the polar compounds formation and tocols degradation. The results indicate that the olive and avocado hydroalcoholic extracts showed the highest total polyphenols content and antioxidant capacity. The phenolic composition differ among different extracts, showing the effect of the extraction method; solvent polarity and leaves pre-treatment (i.e. dried, scalded and grinded). The oxidative stability study (using Rancimat ®) showed that the addition of 630 mg CAE/Kg oil of HAO, EFSO and EFSP had an antioxidant effect on the oil systems studied, increasing significatively the induction time (p<0.05). This effect was higher when the system was more monounsaturated. Contrary, a pro-oxidant behavior was observed in JO for oil systems studied. French potato fries in high oleic sunflower and canola oils added with HAO (600 mg EAC/Kg oil) reduced the formation of polar compounds with respect to control (p<0.05) and showed an antipolymeric effect on both oils. On the other side, an increase in the retention of tocopherol was observed when HAO or HAP was added to these oils with respect to control, suggesting regeneration of tocopherol by the polyphenols of the extracts and the extent depends on polyphenols structural features. Therefore, the hydroalcoholic extracts of olive and avocado leaves (trees of both commercial and productive importance in Chile) can be considered as new sources of natural antioxidant compounds. These extracts showed a high polyphenol content and may act synergistically with the antioxidant systems of canola and high oleic sunflower oils. This effect is significantly higher in the hydroalcoholic extract of olive leaves, increasing the stability and improving the oil`s profile in the nutritional, technological and commercial point of view. / Mecesup

Tesis presentada para optar al grado de Magíster en Alimentos mención Gestión, Calidad e Inocuidad de los Alimentos / Los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (AGPICL) omega-3 (n-3) han obtenido una creciente atención debido a su papel beneficioso en la nutrición y salud humana. Los triacilglicéridos estructurados (TAGs) son aquellos que han modificado su composición y/o distribución posicional de los ácidos grasos en la molécula de glicerol, mediante métodos químicos y/o enzimáticos, obteniendo de este modo una mejora de sus propiedades funcionales y/o nutricionales. En este sentido, la transesterificación enzimática proporciona varias ventajas, como el uso de temperaturas relativamente bajas y una mayor selectividad del catalizador. En los últimos años, la tecnología de fluidos supercríticos, ha demostrado proporcionar una posibilidad ventajosa en el proceso de catálisis enzimática debido a su alta versatilidad e inocuidad. El objetivo del presente estudio fue optimizar las variables del proceso de acidólisis enzimática de aceite de canola (Brassica napus L.) con concentrado AGPICL para obtener triacilglicéridos estructurados con una baja relación de ácidos grasos n-6/n-3. Para ello, se empleó lipasa B inespecífica de Candida antarctica inmovilizada en condiciones CO2 supercrítico. El aceite crudo de salmón obtenido a partir de los subproductos industriales se utilizó para obtener concentrados de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (AGPICL). Como primer paso, se caracterizó mediante análisis físico-químicos el aceite de canola y por cromatografía de gas líquido para obtener sus perfiles de ácidos grasos. Luego se obtuvo un concentrado AGPICL a partir de aceite crudo de salmón mediante hidrólisis básica y posterior complejación con urea. Posteriormente se optimizaron las variables del proceso de acidólisis enzimática mediante un diseño compuesto central rotacional 25-1 más estrella, de 5 factores con 30 ensayos experimentales, basado en la Metodología de Superficie Respuesta. Las condiciones óptimas que minimizaron la relación AG n-6/n-3 a un valor de 1,16 para los TAGs purificados correspondieron a un relación AGPICL/Canola de 70,6%, temperatura de 57,0 ºC, presión de 178,0 bar, tiempo de 19,6 h y concentración de enzima de 8,0% / Long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA) have attracted an increasing attention due to their beneficial role on human health and nutrition. Structured triacylglycerols (TAGs) are molecules that have modified their composition and/or spatial distribution of fatty acids in the glycerol structure through chemical and/or enzymatic methods, thus obtaining an enhancement of their functional and nutritional properties. In this sense, enzymatic transesterification provides several advantages such as the employment of low temperatures and greater catalyst selectivity. In recent years, supercritical fluids technology has shown to provide an advantageous possibility in the enzymatic catalyzation process due to its versatility and safety. The objective of the present study was to optimize the process variables of enzymatic acidolysis of PUFA-enriched canola (Brassica napus L.) oil to obtain structured TAGs with a low n-6/n-3 fatty acids ratio. In order to achieve this objective, unspecific lipase B from immobilized Candida Antarctica was employed under supercritical-CO2 conditions. Salmon oil obtained from industrial by-products was utilized to obtain the starting PUFA source. As a first step, oils from canola and salmon were analysed by physico-chemical quality parameters (lipid hydrolysis degree and content on primary and secondary lipid oxidation compounds) and by gas-liquid chromatography to obtain their fatty acids profiles. A PUFA concentrate was obtained from salmon oil by basic hydrolysis and further urea complexation. Then, the process variables of enzymatic acidolysis were optimized by means of a composite-central design of 25-1 + star, with five factors and 30 experimental runs, based on the response-surface methodology (RSM). Optimal conditions that minimized the relationship AG n- 6/n-3 to a 1.16 score for the purified TAGs corresponded to a LCPUFA/canola ratio of 70.6%, temperature of 57.0 ° C, pressure of 178.0 bar, time of 19.6 h and enzyme concentration of 8.0% / Fondecyt / 31/12/2018