Ekstrakt maslininih koštica pokazuje obećavajuće rezultate u održivim ambalažama za hranu

Studija talijanskog Nacionalnog instituta za metrologijska istraživanja (INRiM) pokazala je da folije za pakiranje hrane obogaćene ekstraktom maslininih košpica dobivenim iz nusproizvoda proizvodnje maslinovog ulja pokazuju snažna antioksidativna svojstva.

Nakon 10 dana skladištenja, film s ekstraktom maslininih košpica smanjio je degradaciju za gotovo 30 posto u usporedbi s kontrolnom ambalažom. – Consolato Schiavone, istraživač INRiM-a

Korištenjem ekološki prihvatljivog postupka ekstrakcije na bazi etanola, istraživači su razvili aktivni materijal za pakiranje koji bi mogao pomoći u produljenju roka trajanja hrane, istovremeno stvarajući nove primjene za otpad iz industrije maslinovog ulja.

"Istraživanje je usmjereno na principe kružnog gospodarstva, jer ima za cilj dati novi život industrijskim otpadnim tokovima, posebice onima koji nastaju u lancu proizvodnje maslinovog ulja, kao što su maslinova šljiva, koštice i listovi masline," rekla je Consolato Schiavone, istraživačica u sektoru Fizičke kemije za zdravlje jednog (ML-03) INRiM-a i koautorica studije.

"Budući da globalni sektor maslinovog ulja godišnje proizvodi oko dvanaest milijuna tona otpada koji nije ekološki prihvatljiv, znanstvena zajednica i dionici industrije napreduju u stvaranju novih i održivih strategija za ponovnu uporabu tih materijala."

Iako su antioksidativna svojstva nusproizvoda od maslinovog ulja i njihova potencijalna primjena u prehrambenim ambalažama dobro poznati, njihova učinkovitost u produljivanju roka trajanja hrane nije u potpunosti istražena. Istraživači iz INRiM-a nastojali su riješiti taj problem razvojem i testiranjem aktivne filmske folije za ambalažu.

Projekt je proveden u suradnji s Innovhub SSI Stazioni Sperimentali per l'Industria u Milanu, koji je osigurao uzorke nusproizvoda maslinovog ulja.

"U osnovi smo nastojali izvući antioksidativne ili antimikrobne spojeve, posebice polifenole, iz ovog otpada i uključiti ih u materijale za pakiranje", rekao je Schiavone. "Stoga smo odabrali film od celuloznog acetata prehrambene kvalitete i testirali njegovu učinkovitost u odgađanju razgradnje prehrambenih proizvoda, kao što su mesne pljeskavice."

U prvoj fazi istraživači su analizirali maslinine koštice, listove i šljive radi njihovih antimikrobnih i antioksidativnih svojstava. Kolorimetrijski DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) test pokazao je da ekstrakt maslininih koštica ima najvišu antioksidativnu aktivnost.

Istraživači su zatim ekstrakt ugradili u smolu prehrambene kvalitete i premazali film od acetata celuloze kako bi proizveli aktivni materijal za pakiranje.

Istraživači su također usporedili antioksidativnu učinkovitost sva tri ekstrakta nusproizvoda na manjim uzorcima folije. Test DPPH je ponovno utvrdio da je ekstrakt maslininih košpica najučinkovitiji, što je navelo tim da ga odabere za foliju za pakiranje koja sadrži pet posto ekstrakta.

Kako bi procijenili učinkovitost u uvjetima koji približavaju stvarnom skladištenju hrane, istraživači su testirali foliju na uzorcima mljevene govedine od 10 grama koji su sadržavali 50 posto masti.

"Viši udio masti potiče oksidaciju, što ga čini posebno korisnim za ovu vrstu studije", objasnio je Schiavone. "Naš cilj nije bio utvrditi koliko dugo meso propada tijekom duljeg razdoblja, već procijeniti njegov rok trajanja u ubrzanim uvjetima. Ova vrsta 'testiranja ubrzanog roka trajanja' simulira stvarne uvjete skladištenja, poput onih u hladnjakima u supermarketima, kako bismo utvrdili donosi li naš pristup ikakvo poboljšanje."

Istraživači su smjestili minijaturne pljeskavice između dva sloja folije za pakiranje u tri konfiguracije: neobrađenu foliju, foliju koja sadrži galnu kiselinu kao referentni antioksidans i foliju s ekstraktom maslininih košpica.

Istraživači su koristili testove reaktivnih tvari s tiobarbiturinskom kiselinom (TBARS) za mjerenje oksidacije lipida u mesu na nulti, četvrti, sedmi i deseti dan skladištenja.

"Testovi su provedeni na masnim kiselinama, spojevima najosjetljivijima na oksidaciju, nakon njihove ekstrakcije iz uzoraka mesa, kao i na samom mesu", objasnio je Schiavone.

"Rezultati su pokazali da je ambalaža tretirana ekstraktom masline odgodila oksidaciju i usporila cjelokupnu degradaciju mesa. Njezina je učinkovitost bila rangirana između netretirane ambalaže i pozitivne kontrole, koja je uključena kako bi se pokazala visoka antioksidativna učinkovitost. Nakon 10 dana skladištenja, film s ekstraktom masline smanjio je degradaciju za gotovo 30 posto u usporedbi s kontrolnom ambalažom."

Istraživači su također izmjerili ukupnu koncentraciju biophenola u ekstraktu iz koštica masline koristeći ultrahigh-performance tekućinsku kromatografiju u kombinaciji s detekcijom diodnim nizom i visokorazlučivom masenom spektrometrijom (UHPLC-DAD-HRMS).

Schiavone je napomenuo da su istraživači opsežno karakterizirali polifenole masline i druge spojeve koji se nalaze u maslinama. Međutim, tim je želio detaljnije razumijevanje kemijskog profila ekstrakta koštice masline.

Analizom je identificirano više od 40 polifenolnih spojeva, uključujući fenolska alkohola, fenolske kiseline, flavonoide, lignane, sekoiridoide, triterpene i njihove glikozilirane derivate.

Rezultati su istaknuli složenu fitohemijsku sastavnicu ekstrakta maslininih košpica i njegov potencijal kao prirodnog izvora bioaktivnih spojeva za materijale za pakiranje obogaćene antioksidansima.

"U usporedbi s drugim sustavima antioksidantne ambalaže navedenima u literaturi, naš pristup znatno se razlikuje po strukturi i primjeni", objasnio je Schiavone.

"Ključna prednost našeg prototipa ambalaže jest u tome što se aktivne tvari ugrađuju izravno u gotovu foliju na bazi celuloze, bez mijenjanja njezinih mehaničkih svojstava ili potrebe za dodatnim strukturirajućim sredstvima. To doprinosi održivosti sustava, budući da se ekstrakti dobivaju postupkom ekstrakcije na bazi etanola s malim utjecajem na okoliš."

Istraživači planiraju istražiti alternativne, ekološki prihvatljive metode ekstrakcije i dodatno procijeniti sigurnost materijala za pakiranje, uključujući mogu li neželjeni spojevi migrirati u hranu.

"U budućim radovima testirat ćemo različite zelene protokole ekstrakcije", rekao je Schiavone. "Također ćemo provesti iscrpno istraživanje mogućeg istjecanja neželjenih molekula iz ambalaže u hranu. Međutim, trenutni nalazi omogućuju jednostavno industrijsko usvajanje uz održavanje usklađenosti s propisima i iskorištavanje resursa kružne ekonomije. Ovi uvidi otvaraju put za razvoj inovativnih, održivih i sigurnih rješenja za ambalažu hrane, istovremeno uzdižući poljoprivredni i industrijski otpad u visokovrijedne materijale."