Βελτίωση της παραγωγής του ελαιολάδου και παραγωγή νέων προϊόντων με τον εμπλουτισμό του με δευτερογενείς μεταβολίτες φυτικής προέλευσης

Abstract

Α combined study was performed in order to determine the effect of olive leaf aqueous extract (OLE), olive mill waste water (OMWW) or water addition during the malaxation step on total phenolic content (TPC), antioxidant activity, composition and quality parameters of olive oil. The experiments were carried out at a semi-industrial scale in a cold extraction olive oil mill. The use of OMWW and OLE resulted in oils with a higher TPC, antioxidant activity and oleuropein derivatives content. Τhe oil obtained using OLE presented higher organoleptic attributes. Τhe results of the research were encouraging, showing possible new ways towards improving the olive oil extraction procedure. Thus, we attempted to produce olive oil enhanced in bioactive phenolic components in an industrial scale. Mature olives were processed in an industrial olive oil mill equipped with a 3-phase decanter. Water was added to the decanter at a 1:2 water to paste ratio. Olive mill waste water was used to replace the added water at a rate of 50 or 100%. Following the final separation, the three obtained oils were used for analysis. OMWW - treated olive oils presented higher total phenolic content and antioxidant activity. The phenolic profile of treated olive oils analyzed by quantitative NMR revealed more than two fold oleocanthal and oleacein, as well as oleuropein and ligstroside aglycone contents than the control. Sensory evaluation of treated oils also showed an enhancement of organoleptic attributes compared to control. During the last years, solid forms of plant extracts are in crescent expansion and represent several advantages over fluid extracts since the stability is improved, transport and storage become easier and higher concentration could be achieved. Thus, we wanted to develop a method for the exploitation of olive leaves, which could lead to the recovery of high-added value substances, based on spray drying of olive leaf extract. Olive leaves of two cultivars (Koroneiki and Chalkidiki) were used and the ultrasound method was employed for extraction. Concentrated olive leaf extract, with a feed rate and solids concentration of 1.75 g/min and 17% (w/w), respectively, was spray dried under different conditions of drying air temperature and flow rate and atomizing agent flow rate and product recovery data were gathered. In the case of koroneiki cultivar, maltodextrin was used as drying agent. The resulting powders were evaluated in terms of moisture content, bulk density, hygroscopicity and total phenolic content. Optimum operating conditions were found to be: 149 and 156oC for inlet air temperature, 61 and 66% for drying air flow rate, and 683 and 638 L/h for atomizing agent flow rate, for Chalkidiki and koroneiki cultivar, respectively. Under these conditions, the maximum product stabilization and recovery was about 71 and 73%, respectively.

Πραγματοποιήθηκε συνδυαστική μελέτη για να προσδιοριστεί η επίδραση της προσθήκης υγρού εκχυλίσματος φύλλων ελιάς, απονέρων ελαιουργείων ή νερού δικτύου κατά τη μάλαξη, στην ποιοτική και ποσοτική σύσταση του φαινολικού κλάσματος, στην αντιοξειδωτική δράση και στις παραμέτρους ποιότητας του ελαιολάδου. Τα πειράματα έγιναν σε ημιβιομηχανική κλίμακα σε ελαιουργείο ψυχρής έκθλιψης στην Αμερικάνικη Γεωργική Σχολή. Η χρήση απονέρων και εκχυλισμάτων φύλλων ελιάς έδωσε ελαιόλαδα με μεγαλύτερη συγκέντρωση ολικών φαινολών και υψηλότερη περιεκτικότητα σε παράγωγα ελευρωπαΐνης. Τα αποτελέσματα της έρευνας αυτής έδειξαν ότι μπορούν να ανοιχθούν καινούργιοι δρόμοι για τη βελτίωση της ελαιουργικής διαδικασίας. Για το λόγο αυτό, δοκιμάστηκε σε βιομηχανική κλίμακα ο εμπλουτισμός του ελαιολάδου σε βιοενεργές ενώσεις κατά την ελαιουργική διαδικασία. Ώριμες ελιές της ποικιλίας χονδρολιά Χαλκιδικής χρησιμοποιήθηκαν για την παραλαβή ελαιολάδου σε ελαιουργική μονάδα εξοπλισμένη με φυγοκεντρικό διαχωριστή τριών φάσεων, στη Σουρωτή Θεσσαλονίκης. Νερό δικτύου προστέθηκε στο ντεκάντερ κατά τη φυγοκέντριση σε αναλογία 1:2 ως προς την ελαιοζύμη. Μέρος των απονέρων που προέκυψαν κατά την τελική φυγοκέντριση χρησιμοποιήθηκε για μερική (50%) ή πλήρη (100%) αντικατάσταση του νερού της παροχής στις επόμενες δύο μεταχειρίσεις. Τα ελαιόλαδα που παραλήφθηκαν με τη χρήση απονέρων παρουσίασαν υψηλότερη περιεκτικότητα σε συνολικά φαινολικά συστατικά και ισχυρότερη αντιοξειδωτική δράση, όπως αυτή προσδιορίστηκε με τη δοκιμή DPPH και τις δοκιμές φούρνου. Το φαινολικό προφίλ των ελαιολάδων που προέκυψαν από τις δύο αυτές μεταχειρίσεις, όπως αυτό αναλύθηκε με τη μέθοδο του ποσοτικού μαγνητικού συντονισμού, βρέθηκε να έχει διπλάσια περιεκτικότητα σε ελαιοκανθάλη, ελαιασίνη και άγλυκα της ελευρωπαΐνης και του λιγουστροζίτη από τον μάρτυρα. Επιπλέον, η οργανοληπτική αξιολόγηση έδειξε βελτίωση στο φρουτώδες, το πικρό και το πικάντικο σε σχέση με τον μάρτυρα. Τα τελευταία χρόνια, η χρήση εκχυλισμάτων διαφόρων φυτών σε στερεά μορφή αυξάνεται, καθώς αυτά υπερτερούν των υγρών εκχυλισμάτων ως προς τη σταθερότητα, την εύκολη μεταφορά και την περιεκτικότητα σε βιοενεργά συστατικά. Για τον λόγο αυτό, μελετήθηκε η ξήρανση με ψεκασμό εκχυλισμάτων από φύλλα ελιάς δύο διαφορετικών ποικιλιών. Χρησιμοποιήθηκαν φύλλα των ποικιλιών κορωνέικη και Χαλκιδικής και για την εκχύλισή τους εφαρμόστηκε η μέθοδος των υπερήχων. Το συμπυκνωμένο εκχύλισμα των φύλλων ξηράνθηκε με ψεκασμό, εφαρμόζοντας διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας και ταχύτητας ροής του συμπιεσμένου αέρα και του αέρα ξήρανσης. Συγκεντρώθηκαν δεδομένα για τις ιδιότητες της παραγόμενης σκόνης. Στην περίπτωση της κορωνέικης χρησιμοποιήθηκε η μαλτοδεξτρίνη ως μέσον ξήρανσης. Το προϊόν που προέκυψε αξιολογήθηκε ως προς την περιεκτικότητά του σε υγρασία, σε φαινόμενη πυκνότητα και υγροσκοπικότητα. Ως άριστες συνθήκες για την ξήρανση των εκχυλισμάτων των φύλλων από τις ποικιλίες Χαλκιδικής και κορωνέικη αντίστοιχα, θεωρήθηκαν οι τιμές 149 και 156°C για τη θερμοκρασία εισόδου του αέρα, 61 και 66% για τη ροή του ξηρού αέρα και τέλος 683 και 638 L/h για την ταχύτητα ροής του μέσου ψεκασμού. Κάτω από αυτές τις συνθήκες η μέγιστη σταθερότητα και απόδοση ήταν 71 και 73%, αντίστοιχα.