A distribuição dos componentes químicos das sementes se divide entre umidade e matéria seca, a qual é dividida em matéria orgânica e inorgânica. Na fração da matéria orgânica encontram-se os lipídeos, proteínas, carboidratos e outros componentes; na fração inorgânica as cinzas (ALVES, 2010).
A semente de girassol é classificada de acordo com sua composição química como uma oleaginosa por apresentar, em média, 47,3% de lipídios, 24% de proteínas, 19,9 % de carboidratos, 4% de cinzas em seu conteúdo de matéria seca, com grau de umidade de 4,7%. (O’BRIEN, 2009).
O óleo de girassol é essencialmente constituído por 98-99% de triacilgliceróis e uma pequena fração de fosfolipídios, tocoferóis, esteróis e ceras. Possui um elevado teor de ácidos graxos insaturados (83% em média) Figura 1, e um teor reduzido de ácido linolênico (≤ 0,2%), sendo rico essencialmente em ácido linoleico (ômega 6), considerado um dos ácidos graxos essenciais. As variações nos teores e na quantificação de ácidos graxos são consequências do fator genético, variável entre as cultivares, e do ambiente de produção e conservação das sementes.
Figura 1 Estrutura química dos ácidos graxos insaturados presentes no óleo de girassol representada pelo ácido oleico, linoleico e linolênico (KELLNER, R. et al, 2004)
Os tocoferóis, substâncias com atividade antioxidante e fazem parte da vitamina E, presentes em lipídios de sementes oleaginosas (SHAHIDI, JANITHA, WANASUNDARA, 1992). A múltipla natureza da vitamina E começou a aparecer em 1936, quando dois compostos foram isolados e caracterizados de óleo de germe da semente do trigo, sendo estes compostos designados α - β- tocoferol. Nos anos seguintes, o γ- δ- tocoferol e os tocotrienóis foram isolados de óleos vegetais comestíveis (HENSLEY et al., 2004).
O interesse para elucidação do mecanismo de ação e identificação de metabólitos potenciais dos tocoferóis é objeto de vários estudos na área de alimentos (REZK et al. 2004). Há grande interesse na sua notável reatividade frente à oxidação e substituição eletrolítica.
Os tocoferóis estão sujeitos à oxidação, formando quinonas, dímeros e trímeros; a oxidação se acelera com a exposição da luz, ao calor, a álcalis e em presença de oligo elementos como ferro e cobre e na ausência de oxigênio são relativamente estáveis. Os ésteres preparados pela acilação do hidroxi fenólico livre aumentam a estabilidade dos compostos frente ao oxigênio (NOGALA KALUKA, 2005).
O α-tocoferol representa a maior parte da vitamina E in vivo e exerce a maior atividade biológica (Figura 2). Os tocoferóis estão presentes nos óleos vegetais polinsaturados na forma livre (DIAZ et al., 2004), e no gérmen das sementes dos cereais, enquanto os tocotrienóis são encontrados na camada de aleurona das sementes de cereias e no óleo de palma.
Figura 2 Estrutura química da vitamina E presente no óleo de girassol (MELDAN, 2013)
Para sementes contendo óleo, a atividade de vitamina E diminui, enquanto a atividade antioxidante aumenta na ordem α-, β-, γ-, e δ- tocoferóis. O teor de tocoferóis em sementes oleaginosas são características e dependem do genótipo, condições de clima durante a produção das sementes, teor de ácidos graxos polinsaturados dos lipídios contidos nas sementes, das condições de armazenamento, processamento.
Diferente dos demais óleos vegetais, o óleo de girassol apresenta na sua fração tocoferólica a forma α-tocoferol, ao contrário da maioria que apresenta a forma γ-tocoferol. A característica do α-tocoferol refere-se a menor atividade antioxidante em temperaturas elevadas, porém o óleo de girassol apresenta maior atividade em vitamina E do que os óleos onde predomina a forma γ- tocoferol (GROMPONE, 2005).
A composição nutricional média do óleo da semente de girassol, em valores por 100g, são: energia 884kcal; hidratos de carbono 0g; ácidos graxos saturados 10,3 g; monoinsaturados 19,5 g; polinsaturados 65,7g; proteína 0g; vitamina E 41,08mg; vitamina K, 5,4μg (GROSVENOR; SMOLIN, 2002).
Existe atualmente no mercado cultivares de girassol com óleo presente nas sementes com alto teor de ácido linoleico, denominado tradicional; óleo de girassol com elevado teor de ácido oleico (82% em média de oleico), e óleo de girassol com médio teor de ácido oleico (82% em média 69% de linoleico) (KARLESKIND, 1996).
As variações existentes nos perfis dos ácidos graxos são influenciadas por fatores genéticos da espécie, dentre as cultivares da mesma espécie, e por fatores do ambiente durante o sistema de produção das sementes e na pós- colheita, durante o armazenamento. Neste contexto, se justifica a obtenção por melhoramento convencional de cultivar de girassol modificado, de forma a aumentar a estabilidade oxidativa do mesmo, com redução do conteúdo em ácidos graxos polinsaturados e aumentando os monoinsaturados, mantendo o baixo nível de ácidos saturados e a riqueza em vitamina E (MACHADO, 2011).
Em média, a comparação da composição os teores de ácidos graxos em porcentagem do óleo de girassol convencional e o alto oleico, respectivamente, são: ácido palmítico (C16:0) 7% e 3%; esteárico(C18:0) 4% e 5%; linoleico (C18:2) 70% e 9%; oleico (C18:1) 16% e 83% e linolênico (C18:3) pequenas quantidades para ambos (KARLESKIND, 1996). Figuras 4 a 7.
Palmítico (C16:0); ácido hexadecanóico ; [CH3-(CH2)14-COOH].
Figura 4 Estrutura química do ácido palmítico (WIKIPÉDIA, 2013)
Esteárico (C18:0); ácido octadecanóico ;[CH3-(CH2)16-COOH].
Figura 5 Estrutura química do ácido esteárico (WIKIPÉDIA, 2013)
Oleico (C18:1); Ácido (9Z)-9-octadecenóico; [CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7- COOH].
Figura 6 Estrutura química do ácido oleico (WIKIPÉDIA, 2013)
Linoléico (C18:2); Ácido cis, cis-9,12-octadecadienóico; [CH3-(CH2)4- CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH]
Em decorrência da característica dos componentes químicos presentes, as sementes de girassol convencional quando são submetidas a diferentes condições de armazenamento podem sofrer alterações na sua composição em decorrência das insaturações presentes no seu óleo, principalmente dos ácidos graxos polinsaturados, que poderão ser convertidos em ácidos graxos saturados (FREITAS, 2004).
As modificações na composição dos ácidos graxos se deve a oxidação de lipídios promovidos pelo processo de deterioração das sementes. Quando do armazenamento, as sementes são submetidas a ação lenta do oxigênio, ocorrendo a oxidação através da peroxidação lipídica, formando hidroperóxidos, outros ácidos graxos oxigenados e os radicais livres, sendo o processo acelerado pela
ação das lipoxigenases. (WILSON JÚNIOR; MCDONALD JÚNIOR, 1986).
Em função deste comportamento, a composição dos ácidos graxos presentes nas semente é alterada pela ação das enzimas lipolíticas, acelerando o processo de deterioração das sementes.
O efeito de diferentes embalagens e ambientes de armazenamento sobre a qualidade de sementes de girassol das cultivares convencional e alto oleico durante o armazenamento em relação a possíveis alterações fisiológicas, sanitárias e bioquímicas das sementes foi o objetivo desta pesquisa.