जैतून की गुठली का अर्क सतत खाद्य पैकेजिंग में आशाजनक परिणाम दिखाता है

इटली के राष्ट्रीय मीट्रोलॉजिकल अनुसंधान संस्थान (INRiM) के एक अध्ययन में पाया गया कि जैतून तेल उत्पादन के उपउत्पादों से प्राप्त जैतून की गुठली के अर्क से समृद्ध खाद्य पैकेजिंग फिल्मों में मजबूत एंटीऑक्सीडेंट गुण पाए गए।

10 दिनों के भंडारण के बाद, जैतून की गुठली के अर्क की फिल्म ने नियंत्रण पैकेजिंग की तुलना में क्षरण को लगभग 30 प्रतिशत तक कम कर दिया। – कंसोलटो स्क्लावोने, INRiM शोधकर्ता

पर्यावरण के अनुकूल इथेनॉल-आधारित निष्कर्षण प्रक्रिया का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने एक सक्रिय पैकेजिंग सामग्री विकसित की है जो खाद्य पदार्थों की शेल्फ लाइफ बढ़ाने में मदद कर सकती है, साथ ही जैतून तेल उद्योग के अपशिष्ट के लिए नए उपयोग भी बना सकती है।

"यह शोध सर्कुलर इकोनॉमी (वृत्तात्मक अर्थव्यवस्था) के सिद्धांतों पर केंद्रित है, क्योंकि इसका उद्देश्य औद्योगिक अपशिष्ट धाराओं को नया जीवन देना है, विशेष रूप से जैतून तेल उत्पादन श्रृंखला में उत्पन्न होने वाले जैतून के गूदे (pomace), जैतून की गुठलियों और पत्तियों को," INRiM के फिजिकल केमिस्ट्री फॉर वन हेल्थ (ML-03) सेक्टर में शोधकर्ता और अध्ययन के सह-लेखक, कंसोलटो स्क्लावोने ने कहा।

"चूंकि वैश्विक जैतून तेल क्षेत्र सालाना लगभग बारह मिलियन टन पर्यावरण के अनुकूल नहीं होने वाला अपशिष्ट उत्पन्न करता है, वैज्ञानिक समुदाय और उद्योग के हितधारक इन सामग्रियों का पुन: उपयोग करने के लिए नई और स्थायी रणनीतियाँ बनाने की दिशा में आगे बढ़ रहे हैं।"

हालांकि जैतून के तेल के उप-उत्पादों के एंटीऑक्सीडेंट गुण और खाद्य पैकेजिंग में उनके संभावित उपयोग अच्छी तरह से स्थापित हैं, लेकिन खाद्य पदार्थों की शेल्फ लाइफ बढ़ाने में उनकी प्रभावशीलता की पूरी तरह से जांच नहीं की गई है। INRiM के शोधकर्ताओं ने एक सक्रिय पैकेजिंग फिल्म विकसित करके और उसका परीक्षण करके इस कमी को दूर करने का प्रयास किया।

यह परियोजना मिलान में इनोवहब एसएसआई स्टेज़ियोनी स्पेरिमेंटली पर एल'इंडस्ट्रिया के सहयोग से संचालित की गई थी, जिसने जैतून के तेल के उप-उत्पाद के नमूने प्रदान किए।

शियावोन ने कहा, "हमारा मूल रूप से उद्देश्य इस कचरे से एंटीऑक्सीडेंट या रोगाणुरोधी यौगिक, विशेष रूप से पॉलीफेनोल्स को निकालना और उन्हें पैकेजिंग सामग्री में शामिल करना था।" "इसलिए हमने एक फूड-ग्रेड सेल्यूलोज़ एसीटेट फिल्म को चुना और मांस की पैटीज़ जैसे खाद्य उत्पादों के क्षरण को रोकने में इसकी प्रभावशीलता का परीक्षण किया।"

पहले चरण में, शोधकर्ताओं ने जैतून की गुठलियों, पत्तियों और पोमास का उनके रोगाणुरोधी और एंटीऑक्सीडेंट गुणों के लिए विश्लेषण किया। एक कलरिमेट्रिक डीपीपीएच (2,2-डाइफेनिल-1-पिक्रिलहाइड्राज़िल) परीक्षण से पता चला कि जैतून की गुठली के अर्क में सबसे अधिक एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि थी।

फिर शोधकर्ताओं ने इस अर्क को एक फूड-ग्रेड रेज़िन में शामिल किया और सेलूलोज़ एसीटेट फिल्म पर कोटिंग करके सक्रिय पैकेजिंग सामग्री का उत्पादन किया।

शोधकर्ताओं ने छोटे फिल्म नमूनों पर तीनों उप-उत्पाद अर्क की एंटीऑक्सीडेंट प्रदर्शन की तुलना भी की। DPPH परीक्षण ने फिर से जैतून की गुठली के अर्क को सबसे प्रभावी के रूप में पहचाना, जिसके कारण टीम ने इसे पांच प्रतिशत अर्क वाली पैकेजिंग फिल्म के लिए चुना।

वास्तविक दुनिया में खाद्य भंडारण के करीब की स्थितियों में प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए, शोधकर्ताओं ने 50 प्रतिशत वसा वाले कीमा किए हुए बीफ़ के 10-ग्राम के नमूनों पर फिल्म का परीक्षण किया।

"अधिक वसा की मात्रा ऑक्सीकरण को बढ़ावा देती है, जो इसे इस प्रकार के अध्ययन के लिए विशेष रूप से उपयोगी बनाती है," स्क्विओन ने समझाया। "हमारा लक्ष्य यह निर्धारित करना नहीं था कि मांस को खराब होने में लंबा समय लगता है, बल्कि त्वरित परिस्थितियों में इसकी शेल्फ लाइफ का अनुमान लगाना था। इस प्रकार की 'त्वरित शेल्फ-लाइफ परीक्षण' वास्तविक दुनिया की भंडारण स्थितियों, जैसे कि रेफ्रिजरेटेड सुपरमार्केट डिस्प्ले में पाई जाने वाली स्थितियों का अनुकरण करती है, ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि क्या हमारा दृष्टिकोण कोई सुधार प्रदान करता है।"

शोधकर्ताओं ने तीन विन्यासों में पैकेजिंग फिल्म की दो परतों के बीच नन्ही बीफ़ पैटीज़ को रखा: बिना उपचारित फिल्म, एक फिल्म जिसमें संदर्भ एंटीऑक्सीडेंट के रूप में गैलिक एसिड था, और एक फिल्म जिसमें जैतून की गुठली का अर्क शामिल था।

शोधकर्ताओं ने भंडारण के शून्य, चार, सात और दसवें दिन मांस में लिपिड ऑक्सीकरण को मापने के लिए थायोबार्बिट्यूरिक एसिड प्रतिक्रियाशील पदार्थ (टीबीएआरएस) परीक्षणों का उपयोग किया।

"परीक्षण वसायुक्त अम्लों पर, जो ऑक्सीकरण के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील यौगिक हैं, मांस के नमूनों से उनका निष्कर्षण करने के बाद, साथ ही स्वयं मांस पर भी किए गए," स्क्वियावोन ने समझाया।

"परिणामों से पता चला कि जैतून की गुठली के अर्क से उपचारित पैकेजिंग ने ऑक्सीकरण में देरी की और मांस के समग्र अपघटन को धीमा कर दिया। इसका प्रदर्शन बिना उपचारित पैकेजिंग और सकारात्मक नियंत्रण के बीच रहा, जिसे उच्च एंटीऑक्सीडेंट प्रभावकारिता प्रदर्शित करने के लिए शामिल किया गया था। 10 दिनों के भंडारण के बाद, जैतून की गुठली के अर्क वाली फिल्म ने नियंत्रण पैकेजिंग की तुलना में अपघटन को लगभग 30 प्रतिशत तक कम कर दिया।"

शोधकर्ताओं ने डायोड एरे डिटेक्शन और हाई-रिज़ॉल्यूशन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (UHPLC-DAD-HRMS) के साथ अल्ट्रा-हाई-परफॉर्मेंस लिक्विड क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके जैतून की गुठली के अर्क में कुल बायोफेनोल सांद्रता को भी मापा।

शियावोन ने उल्लेख किया कि शोधकर्ताओं ने जैतून के पॉलीफेनॉल्स और जैतून में पाए जाने वाले अन्य यौगिकों का व्यापक रूप से वर्णन किया है। हालांकि, टीम जैतून की गुठली के अर्क की रासायनिक प्रोफाइल की अधिक विस्तृत समझ चाहती थी।

विश्लेषण में 40 से अधिक पॉलीफेनोलिक यौगिकों की पहचान की गई, जिनमें फेनोलिक अल्कोहल, फेनोलिक एसिड, फ्लेवोनोइड, लिग्नन, सेकोइरॉइड, ट्राइटरपेन और उनके ग्लाइकोसाइलेटेड व्युत्पन्न शामिल हैं।

इन निष्कर्षों ने जैतून की गुठली के अर्क की जटिल फाइटोकेमिकल संरचना और एंटीऑक्सीडेंट-समृद्ध पैकेजिंग सामग्रियों के लिए जैवसक्रिय यौगिकों के एक प्राकृतिक स्रोत के रूप में इसकी क्षमता को उजागर किया।

"साहित्य में रिपोर्ट की गई अन्य एंटीऑक्सीडेंट पैकेजिंग प्रणालियों की तुलना में, हमारी पद्धति संरचना और अनुप्रयोग में काफी भिन्न है," स्क्विओन ने समझाया।

"हमारे पैकेजिंग प्रोटोटाइप का एक प्रमुख लाभ यह है कि सक्रिय यौगिकों को इसकी यांत्रिक विशेषताओं को बदले बिना या अतिरिक्त संरचनात्मक एजेंटों की आवश्यकता के बिना सीधे उपयोग के लिए तैयार सेलूलोज़-आधारित फिल्म में शामिल किया जाता है। यह प्रणाली की स्थिरता को बढ़ाता है, क्योंकि अर्क एक कम-प्रभाव वाली इथेनॉल-आधारित निष्कर्षण प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त किए जाते हैं।"

शोधकर्ताओं की योजना वैकल्पिक, पर्यावरण के अनुकूल निष्कर्षण विधियों की जांच करने और पैकेजिंग सामग्री की सुरक्षा का और मूल्यांकन करने की है, जिसमें यह भी शामिल है कि क्या अवांछित यौगिक भोजन में प्रवेश कर सकते हैं।

"भविष्य के काम में, हम विभिन्न ग्रीन एक्सट्रैक्शन प्रोटोकॉल का परीक्षण करेंगे," स्क्वावोन ने कहा। "हम पैकेजिंग से भोजन में अवांछित अणुओं के संभावित रिसाव की भी एक व्यापक जांच करेंगे। हालांकि, वर्तमान निष्कर्ष नियामक अनुपालन बनाए रखते हुए और एक चक्रीय-अर्थव्यवस्था संसाधन का लाभ उठाते हुए, सीधे औद्योगिक अपनाने में सक्षम बनाते हैं। ये अंतर्दृष्टि अभिनव, टिकाऊ और सुरक्षित खाद्य पैकेजिंग समाधान विकसित करने का मार्ग प्रशस्त करती हैं, साथ ही कृषि और औद्योगिक अपशिष्ट को उच्च-मूल्य वाली सामग्री में बदलती हैं।"