橄榄核提取物在可持续食品包装领域展现出广阔前景

意大利国家计量研究院（INRiM）的一项研究发现，添加了从橄榄油生产副产品中提取的橄榄核提取物的食品包装膜具有很强的抗氧化性能。

经过10天的储存，与对照组包装相比，橄榄核提取物薄膜使食品降解程度降低了近30%。——INRiM研究员康索拉托·斯基亚沃内

研究人员采用一种环保的乙醇萃取工艺，开发出一种活性包装材料，既有助于延长食品保质期，又能为橄榄油行业的废弃物开辟新的用途。

“这项研究以循环经济原则为核心，旨在为工业废弃物流赋予新的生命，特别是橄榄油生产链中产生的废弃物，如橄榄果渣、橄榄核和树叶，” INRiM“物理化学与‘同一健康’”（ML-03）部门的研究员、该研究的合著者康索拉托·斯基亚沃内表示。

“鉴于全球橄榄油行业每年产生约1200万吨对环境不友好的废弃物，科学界和行业利益相关方正积极推进，以制定创新且可持续的策略，实现这些材料的再利用。”

尽管橄榄油副产品的抗氧化特性及其在食品包装中的潜在应用已得到充分证实，但其在延长食品保质期方面的有效性尚未得到充分研究。INRiM的研究人员致力于通过开发和测试一种活性包装膜来填补这一空白。

该项目与位于米兰的Innovhub SSI Stazioni Sperimentali per l’Industria合作开展，后者提供了橄榄油副产品样本。

“我们的基本目标是从这些废料中提取抗氧化或抗菌化合物——特别是多酚——并将其融入包装材料中，”斯基亚沃内表示。“因此，我们选择了食品级醋酸纤维素薄膜，并测试了其在延缓肉饼等食品降解方面的效果。”

在第一阶段，研究人员对橄榄核、橄榄叶和橄榄渣进行了抗菌和抗氧化特性的分析。通过DPPH（2,2-二苯基-1-吡啶基肼）比色法测试发现，橄榄核提取物的抗氧化活性最高。

随后，研究人员将该提取物掺入食品级树脂中，并涂覆在醋酸纤维素薄膜上，从而制备出具有活性功能的包装材料。

研究人员还通过较小的薄膜样本，对比了这三种副产品提取物的抗氧化性能。DPPH测试再次证实橄榄核提取物效果最佳，因此研究团队将其选定用于制备含5%提取物的包装薄膜。

为了评估在接近实际食品储存条件下的性能，研究人员使用10克含50%脂肪的碎牛肉样品对该薄膜进行了测试。

“较高的脂肪含量会促进氧化，因此对于此类研究而言尤为适用，”斯基亚沃内解释道。 “我们的目标并非确定肉类在较长时间内变质所需的时间，而是估算其在加速条件下的保质期。这种‘加速保质期测试’模拟了现实中的储存条件——例如超市冷藏展示柜中的环境——以确定我们的方法能否带来任何改善。”

研究人员将微型牛肉饼夹在两层包装膜之间，分别采用三种配置：未经处理的包装膜、含有没食子酸（作为参考抗氧化剂）的包装膜，以及添加了橄榄核提取物的包装膜。

研究人员采用硫代巴比妥酸反应物（TBARS）测试，在储存的第0、4、7和10天测量肉类中的脂质氧化程度。

“测试对象包括从肉样中提取的脂肪酸——这是最易发生氧化的化合物——以及肉样本身，”斯基亚沃内解释道。

“结果表明，经橄榄核提取物处理的包装延缓了氧化过程，并减缓了肉类的整体降解。其性能介于未经处理的包装与阳性对照组之间——后者被纳入实验是为了证明其具有较高的抗氧化功效。经过10天的储存，与对照包装相比，橄榄核提取物薄膜使降解程度降低了近30%。”

研究人员还利用超高效液相色谱-二极管阵列检测-高分辨率质谱联用技术（UHPLC-DAD-HRMS），测定了橄榄核提取物中的总生物酚浓度。

斯基亚沃内指出，研究人员已对橄榄中的多酚及其他化合物进行了广泛表征。然而，该团队希望更详细地了解橄榄核提取物的化学组成。

分析结果鉴定出40多种多酚类化合物，包括酚醇、酚酸、黄酮类、木酚素、次伊里多类、三萜类及其糖苷衍生物。

该研究结果凸显了橄榄核提取物复杂的植物化学成分，及其作为富含抗氧化剂的包装材料中生物活性化合物天然来源的潜力。

“与文献中报道的其他抗氧化包装系统相比，我们的方法在结构和应用上存在显著差异，”斯基亚沃内解释道。

“我们这款包装原型的关键优势在于，活性成分被直接融入即用型纤维素基薄膜中，既不改变其力学性能，也不需要额外的结构化剂。由于提取物是通过低环境影响的乙醇萃取工艺获得的，这进一步提升了该系统的可持续性。”

研究人员计划探索其他环保的提取方法，并进一步评估该包装材料的安全性，包括有害化合物是否会迁移到食品中。

“在后续研究中，我们将测试不同的绿色萃取方案，”斯基亚沃内表示。“我们还将对包装中可能向食品中渗漏的有害分子进行全面调查。 不过，当前的研究成果使得该技术能够直接应用于工业生产，同时既符合监管要求，又利用了循环经济资源。这些发现为开发创新、可持续且安全的食品包装解决方案铺平了道路，同时也使农业和工业废弃物转化为高价值材料。”