Enrichissement d’huiles végétales par des antioxydants de type phenolique en vue d’applications alimentaires

Enrichment of vegetable oils with phenolic antioxidants for food applications

• Auteur / Autrice : Maria del Pilar Garcia Mendoza
• Direction : Pascale Subra, Raphaëlle Savoire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des Procédés
• Date : Soutenance le 23/11/2020
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie et Biologie des Membranes et des Nanoobjets (Bordeaux ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Fernando Leal-Calderon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascale Subra, Raphaëlle Savoire, Fernando Leal-Calderon, Pierre Villeneuve, Michel Linder, Elisabeth Van Hecke
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pierre Villeneuve, Michel Linder

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phospholipides

Antioxydants

Lutte contre

Oxydation

Huiles végétales

Mots clés libres

Enrichissement

Huiles comestibles

Antioxydants

Phospholipides

Oxydation des lipides

Food enrichment

Edible oils

Antioxidants

Phospholipids

Lipid oxidation

Résumé

Les huiles végétales comme les huiles de cameline et tournesol sont des sources d’acides gras polyinsaturés bon pour la santé mais également très sensibles à la dégradation oxydative. Ce travail vise à améliorer la stabilité oxydative d’huiles alimentaires (principalement l’huile de cameline) via l’incorporation de composés phénoliques antioxydants soit comme composé pur (quercétine) soit comme un mélange plus complexe extrait à partir d’un coproduit de la noix. La faible solubilité de la quercétine dans l’huile a été contournée avec succès par le développement d’une voie d’enrichissement sans solvant en présence de phospholipides. Ainsi, la formulation à base de quercétine-phospholipides a permis d’augmenter significativement à la fois la solubilité de la quercétine and la stabilité oxydative de l’huile. Cette stabilité oxydative, mesurée par vieillissement accéléré à chaud, s’est révélée variable selon les concentrations en quercétine et phospholipides. L’hypothèse du rôle central des associations colloïdales dans ces observations a été formulée. Des données sur la solubilité de la quercétine dans différents solvants d’intérêt industriel ont également été générées. Pour les extraits phénoliques à base de tourteau de noix, en plus de l’amélioration de la stabilité oxydative, les paramètres influençant l’extraction ont été identifiés et une modélisation des procédés batch et semi-continu proposée. L’effet protecteur contre l’oxydation de l’huile d’un extrait de noix présentant une haute activité antiradicalaire s’est révélé dose-dépendant et a permis un accroissement significatif de la durée de conservation des huiles enrichies.

Vegetable oils like camelina and sunflower oils are sources of healthy polyunsaturated fatty acids that are however highly susceptible to oxidative degradation. This work aimed at enhancing the oxidative stability of edible oils, mostly camelina oil by incorporating phenolics antioxidants, either as a pure component, quercetin, or as a more complex mixture extracted from a walnut by-product. The low solubility of quercetin in oils was successfully circumvented by developing a solvent-free route of enrichment in presence of phospholipids, so that quercetin-phospholipids formulation allowed to significantly increase both quercetin solubility and the oxidative stability of the oils. The enhanced oxidative stability, monitored under accelerated conditions of heating, was found to vary according to quercetin-phospholipid concentrations and ratios, and it was assumed that colloidal associations played a key role in the enhancement. Data of quercetin solubility in various solvents of industrial interest were also provided. For phenolic extract recovered from a walnut press-cake in addition to oxidative stability enhancement, modelling of batch and semi-continuous extractions was performed and influent parameters were identified. The protective effect against lipid oxidation of a walnut extract exhibiting high antiradical activity was dose-dependent and significantly extended the shelf life of enriched oils.