Έλεγχος ποιότητας και αξιοποίηση του πλούσιου σε ενώσεις με αντιοξειδωτική και αντιμικροβιακή δράση αιθερίου ελαίου της δάφνης (Laurus nobilis, L) στη βιομηχανία της επιτραπέζιας ελιάς
Authors: Παπαποστόλου Μαρία 
Published: November 2021

Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελείται από τρεις ενότητες. Η Ενότητα Α είναι αφιερωμένη στον ποιοτικό έλεγχο του αιθερίου ελαίου (ΑΕ) φύλλων δάφνης. Στην Ενότητα Β, διερευνήθηκε η δραστικότητα της μεθυλοευγενόλης και της ευγενόλης, που είναι φαινυλοπροπενικά παράγωγα, ως προς την πιθανή συνεισφορά τους στις αντιοξειδωτικές ιδιότητες του εν λόγω ΑΕ με χρησιμοποίηση της δοκιμής της DPPH•. Στην Ενότητα Γ, το ΑΕ της δάφνης μαζί με άλλα, από φυτά της ελληνικής χλωρίδας, ενσωματώθηκαν σε παρθένο ελαιόλαδο (VOO) και στη συνέχεια το αρωματισμένο VOO χρησιμοποιήθηκε για τη συντήρηση πράσινης επιτραπέζιας ελιάς ποικιλίας Χαλκιδική με μειωμένη περιεκτικότητα σε Na. Ενότητα Α. Τα τελευταία χρόνια, η μη στοχευμένη (untargeted) προσέγγιση για την εξεύρεση του “αποτυπώματος” φυτικών εκχυλισμάτων με χρήση της φασματοσκοπίας μετασχηματισμού Fourier (FT-IR) γίνεται ολοένα και πιο δημοφιλής. Θεωρείται εναλλακτικός τρόπος των κλασσικών μεθόδων που βασίζονται στην αέρια χρωματογραφία, επειδή επιτρέπει τη γρήγορη, πράσινη, μη καταστροφική και οικονομικά αποδοτική αξιολόγηση της ποιότητας των ΑΕ από μεμονωμένα φυτικά είδη. Δεδομένου ότι οι σχετικές μελέτες για το ΑΕ του φυτού Laurus nobilis L. (δάφνη) είναι περιορισμένες, κρίθηκε σκόπιμη η διερεύνηση της διαγνωστικής ικανότητας του “FT-IR αποτυπώματός” του προκειμένου να αξιολογηθεί η βοτανική προέλευση αυτού. Στο πλαίσιο αυτό, αξιοποιήθηκε ένα σύνολο φασματοσκοπικών δεδομένων αναφοράς ΑΕ δάφνης (n = 97), που περιλάμβανε σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την υπάρχουσα ενδο-ειδική διακύμανση. Τα δεδομένα υποβλήθηκαν σε προεπεξεργασία και PCA. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν, με σκοπό την εξαγωγή ενός μοντέλου μίας τάξης μέσω της μεθοδολογίας soft independent modelling class analogy (SIMCA). Η επικύρωση του μοντέλου πραγματοποιήθηκε με μία σειρά εμπορικών ΑΕ δάφνης και άλλων ΑΕ, με άγνωστο ιστορικό παραγωγής. Η διαγνωστική αξία των φασματικών ζωνών στα 3.060, 1.380-1.360, 1.150 και 1.138 cm-1 αξιολογήθηκε με χρησιμοποίηση GC-FID και GC-MS δεδομένων. Τα ευρήματα υποστηρίζουν τη θεώρηση της FT-IR τεχνικής ως μίας πράσινης αναλυτικής τεχνικής για τον ποιοτικό έλεγχο αυτών των πολύτιμων προϊόντων που η ταυτότητά τους παραποιείται συχνά ή που νοθεύονται. Η συνεχής αξιολόγηση της απόδοσης του μοντέλου μέσω της απόκτησης νέων αυθεντικών ΑΕ δάφνης από διάφορες περιοχές κρίνεται απαραίτητη για τη διασφάλιση της εγκυρότητάς του στο χρόνο. Ενότητα Β. Λαμβάνοντας υπόψη: (α) την υψηλότερη συγκέντρωση της μεθυλοευγενόλης σε σύγκριση με αυτή της ευγενόλης στο ΑΕ δάφνης και (β) τα περιορισμένα πειραματικά δεδομένα για την ικανότητα δέσμευσης ελευθέρων ριζών από αυτό, πρότυπες σχετικές ενώσεις και αεριοχρωματογραφικώς χαρακτηρισμένα (GC-MS, GC-FID) ΑΕ δάφνης εξετάστηκαν ως προς την ικανότητά τους να δεσμεύουν τη DPPH•. Οι στατιστικές προσεγγίσεις που εφαρμόστηκαν, συντελεστής συσχέτισης Pearson (Pearson correlation) και πολυμεταβλητή ανάλυση παλινδρόμησης μερικών ελαχίστων τετραγώνων (PLS-R), ανέδειξαν τη θετική συνεισφορά και των δύο ενώσεων στη δραστικότητα του ΑΕ. Με βάση τα παραπάνω ευρήματα, η μεθυλοευγενόλη και η ευγενόλη ενδέχεται να εμφανίζουν αντιοξειδωτική δράση μέσω μηχανισμού δέσμευσης ελευθέρων ριζών λόγω απόδοσης αλλυλικού ατόμου υδρογόνου ή/και απόδοσης υδρογόνου της -ΟΗ ομάδας. Παρ 'όλα αυτά, είναι πιθανό άλλες να είναι οι κύριες οδοί για την εκδήλωση της αντιοξειδωτικής δράσης του συγκεκριμένου ΑΕ στα τρόφιμα και τα ποτά. Ενότητα Γ. Η αναδιαμόρφωση των διεργασιών για την παραγωγή ζυμούμενων προϊόντων σε άλμη είναι ένα πεδίο έρευνας με προκλήσεις. Στην κατεύθυνση της προσπάθειας για την καθιέρωση της επιτραπέζιας ελιάς ως υγιεινό τρόφιμο για όλες τις πληθυσμιακές ομάδες, κρίθηκε σκόπιμη η μελέτη της πιθανής αξιοποίησης αρωματισμένου με ΑΕ VOO, ως μέσο συντήρησης της πράσινης επιτραπέζιας ελιάς ποικιλίας Χαλκιδική, που έχει υποστεί μείωση της περιεκτικότητας σε Na. Για το σχεδιασμό του πειράματος και την αξιολόγηση των πειραματικών δεδομένων, αξιοποιήθηκε η μεθοδολογία επιφάνειας-απόκρισης. Ως ανεξάρτητες μεταβλητές ορίστηκαν οι συγκεντρώσεις των ΑΕ που χρησιμοποιήθηκαν (δάφνης, μελισσόχορτου, ρίγανης) και ο χρόνος αποθήκευσης σε συσκευασία υπό κενό. Μικροβιολογικές παράμετροι (πληθυσμός παθογόνων μικροοργανισμών και μικροοργανισμών που σχετίζονται με τη ζύμωση), παράμετροι χρώματος και η υφή της ελιάς, χρησίμευσαν ως εξαρτημένες μεταβλητές (αποκρίσεις). Τα μοντέλα που προέκυψαν έδειξαν ότι κάθε ΑΕ άσκησε στοχευμένη αντιμικροβιακή δράση για τη διατήρηση της μικροβιολογικής σταθερότητας του προϊόντος με μειωμένη αλατοπεριεκτικότητα. Ταυτόχρονα, τα σχετικά με την εμφάνιση χαρακτηριστικά φάνηκαν να διατηρούνται σε επιθυμητές τιμές. Το ΑΕ ρίγανης έδρασε ενάντια στα παθογόνα μικρόβια. Τα ΑΕ μελισσόχορτου και δάφνης βρέθηκαν να επιδρούν στον πληθυσμό των ζυμών. Τα αποτελέσματα είναι ελπιδοφόρα για τη χρήση του αρωματισμένου VOO ως μέσο συντήρησης στην παραγωγή εξατομικευμένων συσκευασιών επιτραπέζιας ελιάς με μειωμένη περιεκτικότητα σε Na, μια πρακτική που μπορεί να ενισχύσει την καινοτόμο δραστηριότητα της τοπικής βιομηχανίας με αποτελεσματικό τρόπο. Η οργανοληπτική αξιολόγηση του προϊόντος έδειξε την ανάγκη εκπαίδευσης των καταναλωτών ως προς τα πλεονεκτήματα του νέου προϊόντος.