Ανάπτυξη εμπλουτισμένου λαδιού με πολυφαινόλες που εξάγονται από λύματα ελαιοτριβείων Μέρος 1

Αφηρημένη:Η εξόρυξη ελαιολάδου παράγει σημαντικά υπολειμματικά λύματα ελαιοτριβείου (ΑΠΛ). Η σύσταση του OMW ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο της ελιάς, το επίπεδο ωρίμανσης του καρπού και τη μέθοδο εκχύλισης (παραδοσιακό σύστημα απλής έκθλιψης ή συνεχή συστήματα που βασίζονται στη φυγοκέντρηση του ελαιοπολτού). Στις ελαιοπαραγωγικές χώρες, τα OMW είναι σημαντικά για το περιβάλλον και την οικονομία και είναι επίσης μια χαμηλού κόστους πηγή πολυφαινολικών ενώσεων με υψηλές αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Οι ιδιότητες του ελαιολάδου, όπως η αντι-αθηρογόνος, αντιφλεγμονώδης, αντιγηραντική και ανοσορυθμιστική δράση του, έχουν αποδοθεί στις πολυφαινόλες του. Σε αυτή τη μελέτη, η μέθοδος εκχύλισης σημείου νέφους (CPE) χρησιμοποιήθηκε για την ανάκτηση πολυφαινολικών ενώσεων από OMW. Η συνολική μικκυλιακή φάση των τριών ανακτήσεων ήταν 24,2 τοις εκατό και οι συνολικές πολυφαινόλες (μετά την υπερήχηση) ήταν 504 mg GAE/Kg. Επιπλέον, η προσθήκη πολυφαινολών που ανακτώνται από OMW ενίσχυσε το ελαιόλαδο και επέκτεινε τη διάρκεια ζωής του χωρίς να αλλάζει τις οργανοληπτικές του ιδιότητες. Υπήρξε μια αλλαγή 42,2 τοις εκατό στις πολυφαινόλες μετά από 0,5 τοις εκατό εμπλουτισμό των μικκυλιακών διασπορών. Έτσι, προτείνεται ότι η μέθοδος CPE θα μπορούσε να οδηγήσει σε καλύτερη διαχείριση των απορριμμάτων στη βιομηχανία ελαιολάδου και στη βελτίωση της διατροφικής ποιότητας των προϊόντων διατροφής.

Το γλυκοσίδιο του cistanche μπορεί επίσης να αυξήσει τη δραστηριότητα του SOD στους ιστούς της καρδιάς και του ήπατος και να μειώσει σημαντικά την περιεκτικότητα σε λιποφουσκίνη και MDA σε κάθε ιστό, καθαρίζοντας αποτελεσματικά διάφορες δραστικές ρίζες οξυγόνου (OH-, H2O2, κ.λπ.) και προστατεύοντας από βλάβη του DNA που προκαλείται από ρίζες ΟΗ. Οι φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες του Cistanche έχουν ισχυρή ικανότητα δέσμευσης ελεύθερων ριζών, υψηλότερη αναγωγική ικανότητα από τη βιταμίνη C, βελτιώνουν τη δραστηριότητα του SOD στο εναιώρημα σπέρματος, μειώνουν την περιεκτικότητα σε MDA και έχουν μια ορισμένη προστατευτική δράση στη λειτουργία της σπερματικής μεμβράνης. Οι πολυσακχαρίτες Cistanche μπορούν να ενισχύσουν τη δραστηριότητα των SOD και GSH-Px σε ερυθροκύτταρα και ιστούς πνευμόνων πειραματικά γηρασμένων ποντικών που προκαλούνται από D-γαλακτόζη, καθώς και να μειώσουν την περιεκτικότητα σε MDA και κολλαγόνο στους πνεύμονες και στο πλάσμα και να αυξήσουν την περιεκτικότητα σε ελαστίνη. ένα καλό αποτέλεσμα σάρωσης στο DPPH, παρατείνει το χρόνο της υποξίας σε γηρασμένα ποντίκια, βελτιώνει τη δραστηριότητα του SOD στον ορό και καθυστερεί τον φυσιολογικό εκφυλισμό του πνεύμονα σε πειραματικά γηρασμένα ποντίκια Με τον κυτταρικό μορφολογικό εκφυλισμό, τα πειράματα έχουν δείξει ότι το Cistanche έχει την καλή αντιοξειδωτική ικανότητα και έχει τη δυνατότητα να είναι φάρμακο για την πρόληψη και τη θεραπεία ασθενειών της γήρανσης του δέρματος. Ταυτόχρονα, η εχινακοσίδη στο Cistanche έχει σημαντική ικανότητα να καθαρίζει τις ελεύθερες ρίζες DPPH και μπορεί να καθαρίζει δραστικά είδη οξυγόνου, να αποτρέπει την αποικοδόμηση του κολλαγόνου που προκαλείται από ελεύθερες ρίζες και επίσης έχει μια καλή επίδραση επιδιόρθωσης στη βλάβη των ανιόντων από τις ελεύθερες ρίζες θυμίνης.

Κάντε κλικ στο Αντιγηραντικό Cistanche Para Que Serve

【Για περισσότερες πληροφορίες: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Λέξεις-κλειδιά: αντιοξειδωτικά; εξαγωγή σημείου νέφους. βιομηχανία τροφίμων; πλουτισμός; λύματα ελαιοτριβείου? ελαιόλαδο; πολυφαινόλες; ανάκτηση

1. Εισαγωγή

Η ζήτηση για ελαιόλαδο αυξάνεται συνεχώς παγκοσμίως. Στην περιοχή της Μεσογείου, η οποία είναι η μεγαλύτερη ελαιοπαραγωγική περιοχή παγκοσμίως, μια τεράστια ποσότητα αγροτοβιομηχανικών λυμάτων παράγεται από τη βιομηχανία επεξεργασίας ελιάς [1,2]. Τα υπολείμματα λυμάτων ελαιοτριβείου (OMW) αποτελούνται από στερεά απόβλητα—που αποτελούνται από πολτό ελιάς—καθώς και υγρά απόβλητα—αποτελούμενα από λαχανικά και πρόσθετο νερό που παράγεται κατά τη διάρκεια της απόχυσης. Το OMW έχει ένα σκούρο καφέ χρώμα (που μπορεί να γίνει μαύρο) και ένα διακριτικό, ισχυρό άρωμα που θυμίζει ελιές [3]. Τα υποπροϊόντα του ελαιοτριβείου έχουν περιβαλλοντική και οικονομική σημασία στις ελαιοπαραγωγικές χώρες. Το OMW δημιουργεί υψηλά επίπεδα ρύπων λόγω του υψηλού οργανικού του φορτίου και της υψηλής περιεκτικότητας σε φυτοτοξικές και αντιβακτηριακές πολυφαινολικές ουσίες, οι οποίες αντιστέκονται στη βιολογική αποδόμηση [4]. Η επεξεργασία και η απόρριψη των λυμάτων γίνεται σοβαρό περιβαλλοντικό πρόβλημα. Έτσι, οι χώρες παραγωγής ελαιολάδου αντιμετωπίζουν μια σοβαρή πρόκληση να βρουν μια φιλική προς το περιβάλλον και οικονομικά βιώσιμη λύση για το χειρισμό και την απόρριψη των OMW.

Μια καινοτόμος και φιλική προς το περιβάλλον τεχνολογία για την εξαγωγή βιοδραστικών ουσιών, ιδιαίτερα από τρόφιμα, είναι η εξαγωγή σημείων νέφους (CPE). Είναι μια τεχνική όπου χημικά ή βιολογικά συστατικά εξάγονται χρησιμοποιώντας μη ιονικά επιφανειοδραστικά που όταν θερμαίνονται σε (ή πάνω) κρίσιμη θερμοκρασία, τείνουν να διαχωρίζονται από το χύμα διάλυμα και να δημιουργούν σύννεφα [5]. Τα επιφανειοδραστικά χρησιμοποιούνται ειδικά ως εκχυλιστικά κατά τη διαδικασία CPE. Στις κατάλληλες συνθήκες, η εκχύλιση λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασία κάτω από το σημείο νέφωσης - όταν το επιφανειοδραστικό γίνεται θολό (δηλαδή λιγότερο διαλυτό από το αρχικό δείγμα ή ακόμη και αδιάλυτο) - οδηγώντας στον διαχωρισμό δύο φάσεων: της υδατικής φάσης και της επιφανειοδραστικής ουσίας -πλούσια φάση. Λόγω των διαδικασιών θολώματος, η τεχνική οδηγεί σε προσυγκέντρωση αναλυτών (όπως πολυφαινόλες) στην πλούσια σε επιφανειοδραστική φάση [6]. Επιπλέον, έχει αποδειχθεί ότι οι ενώσεις που διαλυτοποιήθηκαν από το μικκύλιο προστατεύονταν από την οξείδωση [7].

Οι πολυφαινολικές ενώσεις, τα σάκχαρα και τα οργανικά οξέα αποτελούν την πλειοψηφία των OMW. Το OMW έχει επίσης πλούσιους πόρους όπως κάλιο και άλλα μεταλλικά θρεπτικά συστατικά, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ξανά ως λίπασμα [8]. Ωστόσο, το OMW θα μπορούσε να είναι μια φυσική πηγή αντιοξειδωτικών λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε πολυφαινολικές ενώσεις. Οι πολυφαινόλες του ελαιολάδου έχουν δυνητικά ευεργετικές θρεπτικές ιδιότητες για τις αντιοξειδωτικές και βιολογικές τους δράσεις όπως αντιαλλεργικές, αντιφλεγμονώδεις, αντικαρκινικές και κατά της υπέρτασης [9,10]. Το χαμηλό δυναμικό οξειδοαναγωγής των πολυφαινολών, το οποίο τους επιτρέπει να δρουν ως αναγωγικοί παράγοντες δίνοντας υδρογόνο ή ηλεκτρόνια και σαρώνοντας τις ελεύθερες ρίζες, είναι η βάση της αντιοξειδωτικής τους δράσης [7].

Οι παραγωγοί λαδιού στοχεύουν στην παραγωγή προϊόντων διατροφής που διατηρούν τη θρεπτική τους αξία και τη διάρκεια ζωής τους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτοί οι παράγοντες καθιστούν τη συμπλήρωση αντιοξειδωτικών μια κοινή τεχνική για τη μείωση της οξείδωσης των λιπιδίων στην παραγωγή τροφίμων [11]. Για την πρόληψη της οξείδωσης σε τρόφιμα που περιέχουν λίπη και έλαια, συνθετικά αντιοξειδωτικά, συμπεριλαμβανομένου του βουτυλιωμένου υδροξυτολουολίου (BHT), της τριτ-βουτυλ υδροκινόνης (TBHQ) και της βουτυλιωμένης υδροξυανισόλης (BHA) έχουν χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετα τροφίμων. Ωστόσο, αποκαλύφθηκε ότι αυτά τα χημικά αντιοξειδωτικά έχουν συνδεθεί με μια ποικιλία κινδύνων για την υγεία, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου και της καρκινογένεσης [12].

Πρόσφατη έρευνα έχει δείξει ότι τα φυσικά αντιοξειδωτικά μπορούν να αποτρέψουν την οξείδωση των βρώσιμων ελαίων [11-13]. Ο εμπλουτισμός του ελαιολάδου με πολυφαινολικές ουσίες μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής του ελαιολάδου χωρίς να επηρεάσει τα οργανοληπτικά του χαρακτηριστικά. Ωστόσο, η ισορροπία αντιοξειδωτικών/προοξειδωτικών εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, ιδιαίτερα τη δόση (π.χ. συγκέντρωση) και το χρόνο (π.χ. διάρκεια αποθήκευσης) και είναι μια πολύ λεπτή διαδικασία που μπορεί εύκολα να αλλάξει [14]. Κατά συνέπεια, η ανάκτηση πολυφαινολικών ενώσεων όχι μόνο παρέχει μια οικονομική ευκαιρία αλλά και μειώνει το περιβαλλοντικό φορτίο των λυμάτων.

Στόχοι αυτής της μελέτης ήταν πρώτα η ανάκτηση των πολυφαινολικών ουσιών από τα OMW με την εφαρμογή της μεθόδου CPE και δεύτερον ο εμπλουτισμός του ελαιολάδου με τις ανακτημένες πολυφαινολικές ουσίες. Η σταθερότητα των πολυφαινολών είναι μια σημαντική παράμετρος σε αυτόν τον εμπλουτισμό. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν γαλακτωματοποιητές, όπως η λεκιθίνη.

2. Υλικά και μέθοδοι

2.1. Υλικά

Στην έρευνα αυτή χρησιμοποιήθηκε δείγμα λυμάτων ελαιοτριβείου (Olea europaea var. Koroneiki) από την περιοχή της Πρέβεζας (Ήπειρος, Ελλάδα). Το δείγμα OMW συλλέχτηκε ειδικά από τη βιομηχανία ελαιολάδου, καταψύχθηκε και παραδόθηκε στο εργαστήριό μας την ίδια μέρα. Ως μήτρα για το δείγμα ελέγχου χρησιμοποιήθηκε ελαιόλαδο από τοπική αγορά της Καρδίτσας (Θεσσαλία, Ελλάδα), που αποτελείται από παρθένα και εξευγενισμένα ελαιόλαδα.

2.2. Αντιδραστήρια

The 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH• ) and α-tocopherol were purchased from Alfa Aesar (Karlsruhe, Germany). Sodium chloride, citric acid, lecithin of soya (>97 τοις εκατό), διαιθυλαιθέρας και ισοοκτάνιο ελήφθησαν από την Carlo Erba (Μιλάνο, Ιταλία). Το άνυδρο ανθρακικό νάτριο και το υδροξείδιο του νατρίου ήταν από την Penta (Πράγα, Δημοκρατία της Τσεχίας). Η απόλυτη αιθανόλη, η μεθανόλη, το αντιδραστήριο Folin-Ciocalteu και το μονοένυδρο γαλλικό οξύ ήταν από την Panreac (Βαρκελώνη, Ισπανία). Το κυκλοεξάνιο και το η-εξάνιο ήταν από τη Sigma-Aldrich (Steinheim, Γερμανία). Το απιονισμένο νερό που χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα παρήχθη χρησιμοποιώντας μια στήλη απιονισμού.

2.3. Εξαγωγή πολυφαινολών από OMW

Χρησιμοποιήθηκε μια μέθοδος που ονομάζεται εξαγωγή σημείων νέφους (CPE). Η μέθοδος CPE βασίζεται στην ιδέα ότι όταν η συγκέντρωση ενός τασιενεργού σε ένα διάλυμα υπερβαίνει αυτή της κρίσιμης μικκυλιακής διασποράς, μπορεί να δημιουργήσει μικκυλιακές διασπορές [6]. Το Σχήμα 1 δείχνει τα πειραματικά βήματα της μεθόδου CPE. Αρχικά, το δείγμα έπρεπε να αποψυχθεί πριν μπορέσουν να διαχωριστούν τα στερεά χρησιμοποιώντας φυγόκεντρο (Digicen 20-R, Orto Alresa, Μαδρίτη, Ισπανία) για 10 λεπτά στις 4500 rpm. Μετά τη συλλογή του υπερκειμένου, προστέθηκε κιτρικό οξύ (50 τοις εκατό) για να φέρει το επίπεδο του ρΗ στο 3,5. Ολόκληρο το δείγμα χωρίστηκε σε τρία μέρη, με λεκιθίνη ως επιφανειοδραστικό προστιθέμενο σε καθένα από αυτά σε συγκεντρώσεις 1 τοις εκατό , 3 τοις εκατό και 5 τοις εκατό , αντίστοιχα, μαζί με 30 τοις εκατό αλάτι. Για την ανάδευση χρησιμοποιήθηκε ένας έντονος μαγνητικός αναδευτήρας. Μετά από 20 λεπτά, το διάλυμα φυγοκεντρήθηκε για 5 λεπτά στις 4500 rpm. Η ανώτερη μικκυλιακή (επιφανειοδραστική) φάση (SP) και η κατώτερη υδατική (υδατική) φάση (WP) εξετάστηκαν χωριστά. Η πρώτη ανάκτηση των πολυφαινολικών διασπορών συνέβη σε αυτό το σημείο. Με την υδατική φάση να περιέχει τις μη εκχυλισμένες αναλυόμενες ουσίες, η μέθοδος CPE εκτελέστηκε άλλες δύο φορές υπό τις ίδιες συνθήκες (2η και 3η ανάκτηση). Foods 2023, 12, x FOR PEAER REVIEW 3 από 13 Η απόλυτη αιθανόλη, η μεθανόλη, το αντιδραστήριο Folin–Ciocalteu και το μονοένυδρο γαλλικό οξύ ήταν από την Panreac (Βαρκελώνη, Ισπανία). Το κυκλοεξάνιο και το n-εξάνιο ήταν από τη Sigma-Aldrich (Steinheim, Γερμανία). Το απιονισμένο νερό που χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα παρήχθη χρησιμοποιώντας μια στήλη απιονισμού

2.4. Προσδιορισμός απόδοσης μεθόδου CPE

2.4.1. Ολική περιεκτικότητα σε πολυφαινόλες

Σύμφωνα με τους Chatzilazarou et al. [15], η μέθοδος Folin–Ciocalteu χρησιμοποιήθηκε για τον φωτομετρικό προσδιορισμό της συνολικής περιεκτικότητας σε πολυφαινόλη (TPC). Εν συντομία, 0,5 g μικκυλιακών διασπορών και 0,5 mL αντιδραστηρίου Folin-Ciocalteu προστέθηκαν σε μια ογκομετρική φιάλη 25-mL. Μετά από 3 λεπτά, προστέθηκε 1 mL Na2CO3 (35 τοις εκατό, w/w). Χρησιμοποιήθηκε απιονισμένο νερό για την πλήρωση των φιαλών στο απαραίτητο επίπεδο όγκου και στη συνέχεια διατηρήθηκαν στο σκοτάδι για 60 λεπτά. Ένα φασματοφωτόμετρο Shimadzu UV-1700 UV/Vis (Κιότο, Ιαπωνία) χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση της απορρόφησης στα 750 nm. Χρησιμοποιήθηκαν τυπικά διαλύματα (1–10 mg/L) για τη δημιουργία μιας τυπικής καμπύλης γαλλικού οξέος. Η TPC εκφράστηκε ως mg ισοδύναμα γαλλικού οξέος (GAE) ανά kg μικκυλιακών διασπορών.

Η μέθοδος DPPH των Κατσογιάννου και συν. [16], με ορισμένες τροποποιήσεις, χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση της ριζικής σαρωτικής δραστηριότητας των πολυφαινολών που εκχυλίστηκαν στη φάση του τασιενεργού καθώς και εκείνων που εξακολουθούν να υπάρχουν στο δείγμα μετά την επεξεργασία CPE (φάση νερού). Εν ολίγοις, ένα διάλυμα 1 mL, 0.1 mM μεθανολικής DPPH προστέθηκε σε 4 mL του διαλύματος δείγματος (500, 1000 και 2000 mg/L). Το μίγμα ανακινήθηκε καλά πριν αφεθεί να παραμείνει σε θερμοκρασία δωματίου στο σκοτάδι για 30 λεπτά ενώ η απορρόφηση μετρήθηκε στα 517 nm. Ο τύπος που χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της ποσοστιαίας αναστολής ήταν: ποσοστιαία αναστολή=100 × (Acontrol − Asample)/Acontrol, όπου το Acontrol και το Asample είναι οι απορροφήσεις. Από τις δραστηριότητες σάρωσης (ποσοστό) έναντι των συγκεντρώσεων της αντίστοιχης καμπύλης δείγματος, προσδιορίστηκε η IC50.

2.5. Εμπλουτισμός Ελαιόλαδου με Μικκυλιακές Διασπορές

Χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή υπερήχων (Misonix Sonicator S3000, Qsonica, LLC, Newtown, CT, ΗΠΑ) και ένα πρωτόκολλο υπερήχων (75 τοις εκατό ενέργειας ισχύος για 60, 75 και 90 λεπτά με παλμό 0,5 κύκλους), διερευνήθηκε η μείωση του μεγέθους των μικκυλίων. Η μέθοδος CPE χρησιμοποιήθηκε για την ανάκτηση μικκυλιακών διασπορών, οι οποίες στη συνέχεια προστέθηκαν στο ελαιόλαδο για τη βελτίωσή του. Για τον εμπλουτισμό, χρησιμοποιήθηκαν συγκεντρώσεις 0,5, 1 και 5 τοις εκατό.

2.6. Ανάλυση Ποιότητας Εμπλουτισμένου Ελαιόλαδου

Σύμφωνα με τον κανονισμό (ΕΟΚ) αριθ. 2568/91 της Επιτροπής [17], αναπτύχθηκε η μέθοδος για τον προσδιορισμό των ελεύθερων λιπαρών οξέων (FFAs) στο ελαιόλαδο.

2.6.2. Δείκτης Διάθλασης 

Ένα διαθλασίμετρο (διαθλασίμετρο Quartz/Digital Abbe, Medline Scientific Limited, Oxon, UK) χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση του δείκτη διάθλασης του δείγματος. Το όργανο βαθμονομήθηκε με απεσταγμένο νερό, το οποίο είχε δείκτη διάθλασης 1,3333 στους 20 ◦C.

2.6.3. Χρωματομετρία

Το χρωματόμετρο χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό του χρώματος των δειγμάτων ελαιολάδου (Lovibond CAM-System 500, The Tintometer Ltd., Amesbury, UK). Για τον προσδιορισμό του χρώματος CIELAB, ένα δείγμα (25 mL) τοποθετήθηκε σε ποτήρι ζέσεως 50 mL και τοποθετήθηκε στο χρωματόμετρο. Ορίστηκε ένας ψυχομετρικός δείκτης ελαφρότητας, L* και συντεταγμένων χρωματισμού, a* και b*. Επιπλέον, ο τύπος για τον υπολογισμό του χρώματος, ή C*, ήταν ο εξής: C*=[(a*)2 συν (b*)2 ] 1/2 .

2.6.4. Φασματοφωτομετρική Έρευνα στο Υπεριώδες

Με τη χρήση φασματοφωτόμετρου, πραγματοποιήθηκε η μέθοδος της υπεριώδης φασματοφωτομετρικής έρευνας σύμφωνα με τον εκτελεστικό κανονισμό αριθ. 299/2013 της Επιτροπής [18].

2.6.5. Μέθοδος Rancimat

Σύμφωνα με τους Lalas et al. [19], η μέθοδος Rancimat χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο της σταθερότητας στην οξείδωση των δειγμάτων ελαιολάδου. Πιο συγκεκριμένα, τα δοχεία αντίδρασης του Rancimat 743 (Metrhom LTD, Herisau, Switzerland) γεμίστηκαν με περίπου 3 g από κάθε ελαιόλαδο. Οι επιλεγμένες παράμετροι ήταν μια θερμοκρασία 90 ◦C και μια ροή αέρα 15 L/h. Το σημείο όπου ο ρυθμός οξείδωσης αλλάζει γρήγορα και δημιουργεί ένα ισχυρό σημείο καμπής στην καμπύλη οξείδωσης είναι γνωστό ως χρόνος επαγωγής και αντιπροσωπεύεται από την τιμή του δείκτη σταθερότητας του ελαιολάδου. Αυτή ήταν η περίοδος επαγωγής (IP), η οποία παρέχεται σε ώρες. Επιπλέον, αυτός ο τύπος χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό του παράγοντα προστασίας (PF): PF=(IP με αντιοξειδωτικό)/(IP χωρίς αντιοξειδωτικό). Η αναστολή της οξείδωσης των λιπιδίων υποδεικνύεται από έναν παράγοντα προστασίας μεγαλύτερο από ένα και η αντιοξειδωτική δράση βελτιώνεται με υψηλότερη τιμή PF.

2.6.6. Διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης

Η θερμιδομετρία διαφορικής σάρωσης (DSC) μετρά τις θερμοκρασίες και τις ροές θερμότητας που σχετίζονται με τις μεταβάσεις στα υλικά σε συνάρτηση με το χρόνο και τη θερμοκρασία. Αυτά τα μέτρα περιλαμβάνουν τόσο ποσοτικά όσο και ποιοτικά δεδομένα σχετικά με φυσικές και χημικές αλλαγές που περιλαμβάνουν ενδόθερμες ή εξώθερμες διεργασίες, καθώς και αλλαγές στη θερμική ικανότητα. Το DSC χρησιμοποιήθηκε σε αυτήν την έρευνα για την αξιολόγηση της οξειδωτικής σταθερότητας του ελαίου [20]. Χρησιμοποιήθηκε ειδικό ταψί αλουμινίου για το βάρος 5 mg ± 0,5 mg λαδιού. Προστέθηκε επίσης ένα κενό ταψί (αναφορά). Η ροή οξυγόνου ήταν 20 mL/min και οι οξειδωτικές συνθήκες προγραμματίστηκαν στο Diamond DSC (PerkinElmer Inc., Shelton, CT, USA). Το δείγμα και η αναφορά τοποθετήθηκαν στο DSC και το θερμόγραμμα ξεκίνησε στους 40 ◦C για 1 λεπτό, ακολουθούμενο από 300 ◦C με ρυθμό 10 ◦C/min. Η θερμοκρασία έναρξης της κορυφής οξείδωσης (Tmax) καθορίζει τη θερμοκρασία έναρξης της οξείδωσης.

2.6.7. Εκχύλιση Πολυφαινολικών Ενώσεων από τα Εμπλουτισμένα Ελαιόλαδα

Η εξαγωγή πολυφαινολών από τα ελαιόλαδα έγινε όπως περιγράφεται από τους Kalantzakis et al. [21]. Δείγματα ελαιολάδου (1 g) διαλύθηκαν σε 2 mL η-εξανίου και 2 mL ενός διαλύματος μεθανόλης/νερού 60:40 (v/v). Το τελικό διάλυμα φυγοκεντρήθηκε στις 4500 rpm για 5 λεπτά μετά από έντονη ανάδευση. Το διαλυτό σε μεθανόλη/νερό (πολικό) κλάσμα δειγμάτων ελαιολάδου ελήφθη και χρησιμοποιήθηκε ως είχε.

2.6.8. Ολική περιεκτικότητα σε πολυφαινόλες

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ολική περιεκτικότητα σε πολυφαινόλη (TPC) προσδιορίστηκε με τη μέθοδο Folin–Ciocalteu. Η TPC εκφράστηκε ως mg ισοδύναμα γαλλικού οξέος (GAE) ανά κιλό ελαιολάδου.

2.6.9. Δραστηριότητα σάρωσης ριζών

Η μέθοδος DPPH, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση της ριζικής δράσης καθαρισμού των πολυφαινολών που εξάγονται από τα δείγματα ελαιολάδου. Η ικανότητα δέσμευσης της ρίζας DPPH εκφράστηκε ως ποσοστιαία αναστολή και η IC50 υπολογίστηκε από τις δραστηριότητες σάρωσης (ποσοστό) έναντι των συγκεντρώσεων της αντίστοιχης καμπύλης δείγματος.

2.7. Στατιστική ανάλυση

Τα αποτελέσματα δίνονται για τη μέση και τυπική απόκλιση (SD) τριών σύγχρονων δοκιμασιών. Χρησιμοποιώντας το στατιστικό πακέτο λογισμικού IBM SPSS Statistics (Έκδοση 26) (SPSS Inc., Chicago, IL, USA), πραγματοποιήθηκε μια μονόδρομη ANOVA για να προσδιοριστεί εάν υπήρχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των μέσων τιμών. Χρησιμοποιήθηκε ένα σημαντικό επίπεδο p < 0.05.

3. Αποτελέσματα και συζήτηση

3.1. Ανάκτηση Πολυφαινολών

Πραγματοποιήθηκε μια υδατική φάση συγκέντρωσης λεκιθίνης, όπου χρησιμοποιήθηκε η ίδια διαδικασία για την ανάκτηση πολυφαινολών. Λόγω της χαμηλής συγκέντρωσης λεκιθίνης 1 τοις εκατό, δεν παρήχθη επιφανειοδραστικό μικκύλιο. Από την άλλη πλευρά, όταν υπήρχε υψηλή συγκέντρωση 5 τοις εκατό λεκιθίνης, αυτό μείωσε τη διαλυτότητά τους στο νερό και είχε ως αποτέλεσμα το σχηματισμό δύο φάσεων. Τόσο η θερμοκρασία εξισορρόπησης (45 ◦C) όσο και η περιεκτικότητα σε αλάτι (30 τοις εκατό) ήταν σταθερές (τρίτη ανάκτηση). Η συνολική μικκυλιακή φάση των τριών ανακτήσεων εκφράζεται χρησιμοποιώντας τη στήλη Total SP (Εικόνα 2).

Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν διαδικασίες υπερήχων (75 τοις εκατό ενέργειας ισχύος για 60, 75 και 90 λεπτά με κύκλο παλμού 0,5) με ανιχνευτή υπερήχων για την εξέταση της μείωσης του μεγέθους των μικκυλίων. Τέλος, 0,5 τοις εκατό των διασπορών πολυφαινόλης που ανακτήθηκαν με τη μέθοδο CPE προστέθηκαν στο λάδι για να το ενισχύσουν. Αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να εξηγηθεί από τους Víctor-Ortega et al. [22], ο οποίος διαπίστωσε ότι η διαλυτοποίηση των φαινολικών ενώσεων σε μικκύλια επιφανειοδραστικών ουσιών κορέστηκε σε υψηλότερες συγκεντρώσεις επιφανειοδραστικών και η κατακράτηση πολυφαινολών μειώθηκε. Επιπλέον, σύμφωνα με τους Sliwa και Sliwa [23], όταν η συγκέντρωση τασιενεργού είναι κάτω από την κρίσιμη μικκυλιακή συγκέντρωση (CMC), η διαλυτότητα της δραστικής ουσίας είναι χαμηλή.

Στο Κατσογιάννος κ.ά. [24] μελέτη, όταν εφαρμόστηκε το 6 τοις εκατό της επιφανειοδραστικής ουσίας Triton X-114, η τεχνική CPE στο OMW (μετά την αφαίρεση των λιπαρών ενώσεων) παρήγαγε ανακτήσεις υψηλότερες από 60 τοις εκατό. Σε μια διαφορετική μελέτη, οι Gortzi et al. [25], έδειξε ότι με τη χρήση απλού και επακόλουθου CPE, η συνολική ανάκτηση φαινόλης από OMW με διάφορες συγκεντρώσεις Genapol X-080 (2, 5 και 20 τοις εκατό, v/v) έφτασε έως και το 89,5 τοις εκατό. Επιπλέον, οι Κατσογιάννος και συν. [16], χρησιμοποίησε ένα CPE διπλού σταδίου με 5 τοις εκατό συν 5 τοις εκατό του Tween 80 για να ανακτήσει έως και το 94,4 τοις εκατό των συνολικών φαινολών από το OMW. Τέλος, στο Alibade et al. [6] μελέτη, η λεκιθίνη χρησιμοποιήθηκε ως επιφανειοδραστικό ενώ η CPE χρησιμοποιήθηκε για την ανάκτηση φαινολικών ενώσεων από τα απόβλητα οινολάσπης (WSL). Οι πλούσιες σε επιφανειοδραστικά φάσεις έδειξαν ισχυρή αντιοξειδωτική δράση. Τα ευρήματά τους δείχνουν ότι το CPE και η λεκιθίνη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον επιτυχή διαχωρισμό των πολυφαινολών από το WSL.

3.2. Εμπλουτισμός Ελαιόλαδου με Πολυφαινόλες από Λύματα Ελαιόλαδου

Παρατηρήθηκε μεταβολή στις οργανοληπτικές ιδιότητες των μικκυλιακών διασπορών μετά από 0,5 τοις εκατό w/v εμπλουτισμό (θολότητα). Αυτή η τροποποίηση οδήγησε στην τελική επιλογή εμπλουτισμού λεκιθίνης 3 τοις εκατό. Για να επιτευχθούν καλύτερα αποτελέσματα, η πρώτη αποκατάσταση συνδυάστηκε με τη δεύτερη και την τρίτη. Επιπλέον, η υπερήχηση αποδείχθηκε επιτυχής στη μείωση των μικκυλιακών διασπορών. Το σύστημα λαδιών ανταποκρίθηκε αρνητικά σε ποσότητες 1 τοις εκατό και 5 τοις εκατό. Μετά από λίγες ώρες εμπλουτισμού, το ίζημα φάνηκε στα δείγματα λαδιού.

Το αρχικό δείγμα υποβλήθηκε στη μέθοδο CPE, η οποία προκάλεσε πτώση της συγκέντρωσης πολυφαινόλης από 3448 mg σε 346 mg GAE/Kg (Εικόνα 3). Σε μοριακό επίπεδο, η μείωση του αριθμού των δεσμών υδρογόνου μεταξύ πολυφαινολών και νερού επέτρεψε την ενσωμάτωση πολυφαινολών στο μικκύλιο σε βάρος της διαλυτοποίησής του [26]. Τα μικκύλια στη συνέχεια υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με υπερήχους και μεθανόλη για να εκχυλιστούν οι πολυφαινόλες, αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε πολυφαινόλες στα 1562 mg GAE/Kg. Η τελική συγκέντρωση πολυφαινολών ήταν 504 mg GAE/Kg (μετά την επεξεργασία με υπερήχους), γεγονός που δείχνει ότι μια μείωση στη διασπορά των μικκυλίων οδηγεί σε πτώση της συγκέντρωσης των συνολικών πολυφαινολών [27]. Επιπλέον, ο παρατεταμένος χρόνος υπερήχων προκαλεί τη διάλυση των σωματιδίων στον διαλύτη, μειώνοντας την τιμή TPC [28].

【Για περισσότερες πληροφορίες: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】