Zeytin Çekirdeği Özütü, Sürdürülebilir Gıda Ambalajlamasında Umut Vaat Ediyor
İtalyan araştırmacılar, laboratuvar testlerinde etin oksidasyonunu yaklaşık yüzde 30 oranında azaltan, zeytin çekirdeği özü ile zenginleştirilmiş bir gıda ambalaj filmi geliştirdiler.
İtalya Ulusal Metroloji Araştırma Enstitüsü (INRiM) tarafından yürütülen bir araştırma, zeytinyağı üretiminin yan ürünlerinden elde edilen zeytin çekirdeği özü ile zenginleştirilmiş gıda ambalaj filmlerinin güçlü antioksidan özellikler sergilediğini ortaya koydu.
10 günlük depolamanın ardından, zeytin çekirdeği özlü film, kontrol grubu ambalajlara kıyasla bozulmayı neredeyse yüzde 30 oranında azalttı.
Araştırmacılar, çevre dostu etanol bazlı bir ekstraksiyon süreci kullanarak, gıdaların raf ömrünü uzatmaya yardımcı olabilecek ve aynı zamanda zeytinyağı endüstrisi atıkları için yeni kullanım alanları yaratabilecek aktif bir ambalaj malzemesi geliştirdiler.
“Araştırma, endüstriyel atık akışlarına, özellikle de zeytin posası, zeytin çekirdeği ve yaprakları gibi zeytinyağı üretim zinciri boyunca ortaya çıkan atıklara yeni bir hayat vermeyi amaçladığından, döngüsel ekonomi ilkeleri üzerine odaklanmaktadır,” dedi INRiM’in “One Health için Fiziksel Kimya” (ML-03) bölümünde araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarı Consolato Schiavone.
“Küresel zeytinyağı sektörü her yıl yaklaşık on iki milyon ton çevreye zararlı atık ürettiğinden, bilim camiası ve sektör paydaşları bu malzemeleri yeniden değerlendirmek için yeni ve sürdürülebilir stratejiler oluşturma yolunda ilerliyor.”
Zeytinyağı yan ürünlerinin antioksidan özellikleri ve gıda ambalajlamada potansiyel kullanımları iyi bilinmesine rağmen, gıdaların raf ömrünü uzatmadaki etkinlikleri tam olarak araştırılmamıştır. INRiM araştırmacıları, aktif bir ambalaj filmi geliştirip test ederek bu boşluğu doldurmayı amaçladılar.
Proje, zeytinyağı yan ürün örneklerini sağlayan Milano’daki Innovhub SSI Stazioni Sperimentali per l’Industria ile işbirliği içinde yürütüldü.
Schiavone, “Temel olarak bu atıklardan antioksidan veya antimikrobiyal bileşikler, özellikle de polifenoller elde etmeyi ve bunları ambalaj malzemelerine dahil etmeyi hedefledik,” dedi. “Bu nedenle gıda sınıfı bir selüloz asetat film seçtik ve et köftesi gibi gıda ürünlerinin bozulmasını geciktirmedeki etkinliğini test ettik.”
İlk aşamada araştırmacılar, zeytin çekirdekleri, yaprakları ve posasını antimikrobiyal ve antioksidan özellikleri açısından analiz ettiler. Kolorimetrik DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) testi, zeytin çekirdeği özütünün en yüksek antioksidan aktiviteye sahip olduğunu gösterdi.
Ardından araştırmacılar, bu özü gıda sınıfı bir reçineye ekleyerek selüloz asetat filmi kapladılar ve böylece aktif ambalaj malzemesini ürettiler.
Araştırmacılar ayrıca, daha küçük film numuneleri üzerinde bu üç yan ürün özütünün antioksidan performansını karşılaştırdı. DPPH testi, zeytin çekirdeği özütünün yine en etkili olduğunu ortaya koydu; bu da ekibin, yüzde beş özüt içeren bir ambalaj filmi için bu özütü seçmesine yol açtı.
Gerçek gıda saklama koşullarına yakın şartlarda performansı değerlendirmek için araştırmacılar, filmi yüzde 50 yağ içeren 10 gramlık kıyma numuneleri üzerinde test ettiler.
Zeytin çekirdeği özütünün oksidasyonu yavaşlatma ve gıdaların raf ömrünü uzatma yeteneğini değerlendiren laboratuvar testleri sırasında ambalaj filmlerine sızdırmaz şekilde kapatılmış sığır eti numuneleri.
Schiavone, “Daha yüksek yağ içeriği oksidasyonu hızlandırır, bu da bu tür bir çalışma için özellikle yararlıdır,” diye açıkladı. “Amacımız, etin uzun bir süre boyunca bozulmasının ne kadar süreceğini belirlemek değil, hızlandırılmış koşullar altında raf ömrünü tahmin etmekti. Bu tür ‘hızlandırılmış raf ömrü testi’, süpermarketlerin soğutmalı vitrinlerinde olduğu gibi gerçek hayattaki depolama koşullarını simüle ederek, yaklaşımımızın herhangi bir iyileştirme sağlayıp sağlamadığını belirlemeye yöneliktir.”
Araştırmacılar, minyatür sığır eti köftelerini iki kat ambalaj filmi arasına üç farklı konfigürasyonda yerleştirdiler: işlenmemiş film, referans antioksidan olarak gallik asit içeren bir film ve zeytin çekirdeği özü içeren bir film.
Araştırmacılar, depolamanın sıfırıncı, dördüncü, yedinci ve onuncu günlerinde etteki lipit oksidasyonunu ölçmek için tiobarbitürik asit reaktif maddeler (TBARS) testlerini kullandılar.
Schiavone, “Testler, et numunelerinden ekstrakte edildikten sonra oksidasyona en duyarlı bileşikler olan yağ asitleri üzerinde ve etin kendisi üzerinde gerçekleştirildi,” diye açıkladı.
“Sonuçlar, zeytin çekirdeği özü ile işlenmiş ambalajın oksidasyonu geciktirdiğini ve etin genel bozulmasını yavaşlattığını gösterdi. Performansı, işlenmemiş ambalaj ile yüksek antioksidan etkinliğini göstermek amacıyla dahil edilen pozitif kontrol arasında yer aldı. 10 günlük depolamanın ardından, zeytin çekirdeği özü içeren film, kontrol ambalajına kıyasla bozulmayı neredeyse yüzde 30 oranında azalttı.”
Araştırmacılar ayrıca, diyot dizisi algılama ve yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi (UHPLC-DAD-HRMS) ile birleştirilmiş ultra yüksek performanslı sıvı kromatografisi kullanarak zeytin çekirdeği özütündeki toplam biyofenol konsantrasyonunu ölçtüler.
Schiavone, araştırmacıların zeytinde bulunan zeytin polifenollerini ve diğer bileşikleri kapsamlı bir şekilde karakterize ettiklerini belirtti. Ancak ekip, zeytin çekirdeği özütünün kimyasal profilini daha ayrıntılı bir şekilde anlamak istedi.
Analiz sonucunda fenolik alkoller, fenolik asitler, flavonoidler, lignanlar, sekoiridoidler, triterpenler ve bunların glikozile türevleri dahil olmak üzere 40’tan fazla polifenolik bileşik tespit edildi.
Bulgular, zeytin çekirdeği özütünün karmaşık fitokimyasal bileşimini ve antioksidanla zenginleştirilmiş ambalaj malzemeleri için doğal bir biyoaktif bileşik kaynağı olarak potansiyelini ortaya koydu.
Schiavone, “Literatürde bildirilen diğer antioksidan ambalaj sistemleriyle karşılaştırıldığında, yaklaşımımız yapı ve uygulama açısından önemli ölçüde farklılık göstermektedir,” diye açıkladı.
“Ambalaj prototipimizin en önemli avantajı, aktif bileşiklerin mekanik özelliklerini değiştirmeden veya ek yapılandırıcı maddelere ihtiyaç duymadan, kullanıma hazır selüloz bazlı filme doğrudan dahil edilmesidir. Ekstraktlar, çevreye etkisi düşük etanol bazlı bir ekstraksiyon süreciyle elde edildiğinden, bu durum sistemin sürdürülebilirliğine katkıda bulunmaktadır.”
Araştırmacılar, alternatif ve çevre dostu ekstraksiyon yöntemlerini araştırmayı ve istenmeyen bileşiklerin gıdaya geçip geçemeyeceği de dahil olmak üzere ambalaj malzemesinin güvenliğini daha ayrıntılı bir şekilde değerlendirmeyi planlıyor.
“Gelecekteki çalışmalarımızda, farklı çevreci ekstraksiyon protokollerini test edeceğiz,” dedi Schiavone. “Ayrıca, ambaljdan gıdaya istenmeyen moleküllerin sızma olasılığını da kapsamlı bir şekilde inceleyeceğiz. Bununla birlikte, mevcut bulgular, mevzuata uygunluğu korurken ve döngüsel ekonomi kaynaklarından yararlanarak endüstride kolayca uygulanabilmesini sağlıyor. Bu bulgular, yenilikçi, sürdürülebilir ve güvenli gıda ambalaj çözümleri geliştirilmesinin önünü açarken, aynı zamanda tarımsal ve endüstriyel atıkları yüksek değerli malzemelere dönüştürüyor.”