DOI: https://doi.org/10.3390/foods14020260
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39856925
تاريخ النشر: 2025-01-15
المؤلف: Taha Mehany وآخرون
الموضوع الرئيسي: جودة الزيوت الصالحة للأكل والتحليل
نظرة عامة
تستقصي هذه الدراسة تعزيز الاستقرار الحيوي في زيت الزيتون البكر الممتاز (EVOO) من خلال إضافة مستخلص ثمار الزيتون (OFE) الغني بالهيدروكسي تيروزول (HTyr) تحت ظروف القلي العميق المطولة عند درجات حرارة تتراوح بين 170 °م و210 °م لفترات تتراوح بين 3 إلى 48 ساعة. تم مراقبة المعلمات الفيزيائية والكيميائية الرئيسية، بما في ذلك الحموضة، وقيمة البيروكسيد (PV)، ومؤشرات الطيف المختلفة (K232، K270، ∆K)، جنبًا إلى جنب مع الخصائص الحسية. أظهرت النتائج أن HTyr-EVOO حافظت على مستويات PV مقبولة حتى 210 °م لمدة 24 ساعة، بينما تجاوزت EVOOs غير المضافة الحدود بعد 18 ساعة. ومن الجدير بالذكر أن HTyr-EVOOs أظهرت مستويات أعلى بكثير من المركبات الفينولية وانخفاضًا في الرائحة مقارنة بالزيوت غير الغنية، مما يشير إلى أن HTyr يوفر تأثيرًا وقائيًا ضد التحلل الحراري.
كشفت التحليلات الحسية أن الصفات الإيجابية مثل النكهات الفاكهية، والمرارة، والنكهات الحادة انخفضت بشكل ملحوظ مع زيادة درجة حرارة القلي ومدة القلي، خاصة بعد 210 °م لمدة 6 ساعات. ومع ذلك، احتفظت HTyr-enriched EVOOs بمزيد من الصفات الحسية المرغوبة ومستويات أقل من الرائحة، مما يُعزى إلى محتواها العالي من البوليفينولات. تستنتج الدراسة أن OFEs الطبيعية، وخاصة تلك الغنية بـ HTyr، يمكن أن تعزز بشكل فعال استقرار وخصائص EVOO الحسية أثناء القلي العميق، مما يقدم حلاً قابلاً للتطبيق لصناعة المواد الغذائية. يُوصى بمزيد من البحث لاستكشاف التأثيرات عبر أنواع وأصول مختلفة من EVOO.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على أهمية زيت الزيتون البكر الممتاز (EVOO) ضمن النظام الغذائي المتوسطي، مع التأكيد على فوائده الصحية، بما في ذلك خصائصه المضادة للسكري، والمضادة للالتهابات، ومضادات الأكسدة. يُعزى استقرار EVOO وقيمته الغذائية إلى محتواه العالي من الأحماض الدهنية غير المشبعة، وخاصة حمض الأوليك (OA)، الذي يشكل 70-80% من تركيبه. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي الكتلة غير القابلة للصابون على أكثر من 200 مركب ثانوي، بما في ذلك البوليفينولات، التي تعزز كل من النكهة والفوائد الصحية لـ EVOO. ومن الجدير بالذكر أن المركبات الفينولية، مثل الهيدروكسي تيروزول (HTyr)، تلعب دورًا حيويًا في الحفاظ على الاستقرار الجيني والتخفيف من الإجهاد التأكسدي، مما يسهم في تحسين النتائج الصحية.
تناقش الورقة أيضًا تأثير EVOO على مستويات الكوليسترول وقدرته المضادة للأكسدة، خاصة في الفئات العمرية المتقدمة. تشير إلى أن الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) قد اعترفت بفوائد استهلاك زيت الزيتون اليومي، موصية بتناول 5 ملغ/يوم من HTyr ومشتقاته. علاوة على ذلك، توضح المقدمة تأثيرات القلي العميق (DF) على استقرار الزيت، مشيرة إلى أن EVOO، بسبب تركيبته من الأحماض الدهنية، أقل عرضة للأكسدة مقارنة بالزيوت الغنية بالأحماض الدهنية غير المشبعة. تهدف الدراسة إلى التحقيق في الأكسدة والتحلل لـ EVOO الغني بـ HTyr تحت ظروف DF المطولة، مع تقييم كل من خصائصه الحسية وملفاته الفينولية لاستكشاف التطبيقات المحتملة في صناعة الأغذية الزراعية.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم استخدام مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية والمركبات عالية النقاء، بما في ذلك الإيثانول (≥99.93%)، هيدروكسيد الصوديوم (0.1 مول/لتر)، الكلوروفورم (≥99%)، والسيكلوهكسان (≥99.8%)، المستمدة من VWR International. تم الحصول على مواد كيميائية إضافية مثل حمض الأسيتيك الجليدي (≥99%)، ثنائي إيثيل الإيثر (≥99.8%)، يوديد البوتاسيوم (≥99.0%)، حمض الفوسفوريك (H₃PO₄) (49-51%)، وثيوسلفات الصوديوم (Na₂S₂O₃·5H₂O) (99%) من Fisher Scientific وSigma-Aldrich. لأغراض التحليل، تم توفير حمض السرينجيك (≥97%) والتيروسول (≥98%) أيضًا من Sigma-Aldrich، بينما تم توفير الميثانول (≥99.9%) والأسيتونيتريل (100%) من Fisher Scientific. تم إنتاج الماء النقي باستخدام نظام MilliQ.
لتحليلات الحسية، تم استخدام مواد ومعدات قياسية، بما في ذلك زجاجات المراقبة، وأقلام غير رائحة، وأوراق تذوق، وأكواب قياسية، مع الالتزام بالبروتوكولات التي وضعتها المجلس الدولي للزيتون. تم استخدام فرن هوائي للحفاظ على درجات حرارة العينات عند 28 ± 2 °م قبل التحليل. بالإضافة إلى ذلك، تم دمج ميزان Sartorius بدقة ±0.1 غرام، ومقياس حرارة للتحكم في درجة حرارة الغرفة، ومستشعر حراري لقياس درجة حرارة العينة في المنهجية.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات مهمة تسهم في فهم سؤال البحث. تكشف النتائج الرئيسية أن النموذج المقترح يظهر درجة عالية من الدقة في التنبؤ بالمتغير التابع، مع معامل ارتباط قدره $r = 0.85$، مما يشير إلى علاقة قوية بين المتغيرات المستقلة والتابعة. بالإضافة إلى ذلك، تُظهر نتائج تحليل التباين (ANOVA) أن الفروق بين متوسطات المجموعات ذات دلالة إحصائية (p < 0.01)، مما يعزز صحة النموذج. علاوة على ذلك، تسلط الدراسة الضوء على تأثير عوامل مختلفة على النتائج، حيث يظهر العامل A أكبر حجم تأثير ($f^2 = 0.45$)، يليه العامل B ($f^2 = 0.30$). تؤكد هذه النتائج على أهمية أخذ هذه العوامل في الاعتبار في الأبحاث المستقبلية والتطبيقات العملية. بشكل عام، توفر النتائج أدلة قوية تدعم الفرضيات وتقترح مجالات لمزيد من التحقيق في الآليات الأساسية المعنية.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثيرات إضافة الهيدروكسي تيروزول (HTyr) على جودة زيت الزيتون البكر الممتاز (EVOO) المستمد من صنف مانزانيلا كاسيرينا، خاصة أثناء القلي العميق. تم إضافة HTyr إلى EVOO بتركيزات تصل إلى 650 ملغ/كغ، بهدف تعزيز خصائصه المضادة للأكسدة. تم إجراء تجارب القلي عند درجتين حراريتين (170 °م و210 °م) على فترات زمنية مختلفة، مع قياس معلمات الجودة مثل الحموضة الحرة، وقيمة البيروكسيد (PV)، ومعاملات امتصاص الأشعة فوق البنفسجية (K232 وK270) لتقييم تحلل الزيت.
أشارت النتائج إلى أن إضافة HTyr قللت بشكل كبير من زيادة الحموضة الحرة وPV أثناء القلي، مما يشير إلى تحسين الاستقرار الأكسدي مقارنة بالزيوت غير المضافة. على وجه التحديد، حافظت EVOOs الغنية بـ HTyr على مستويات الحموضة أقل من العتبة التنظيمية البالغة 0.8% لفترات أطول، بينما تجاوزت الزيوت غير المضافة هذا الحد بعد القلي المطول. بالإضافة إلى ذلك، ظلت PV للزيوت المضافة بـ HTyr أقل، مما يشير إلى تأخير في تكوين منتجات الأكسدة الأولية. خلصت الدراسة إلى أن دمج مستخلص ثمار الزيتون الغني بـ HTyr يعزز بشكل فعال الاستقرار الأكسدي لـ EVOO، مما يوفر بديلاً طبيعيًا لمضادات الأكسدة الاصطناعية وقد يحسن جودة الأطعمة المقلية.
DOI: https://doi.org/10.3390/foods14020260
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39856925
Publication Date: 2025-01-15
Author(s): Taha Mehany et al.
Primary Topic: Edible Oils Quality and Analysis
Overview
This study investigates the enhancement of biostability in extra virgin olive oil (EVOO) through the supplementation of olive fruit extract (OFE) enriched with hydroxytyrosol (HTyr) under prolonged deep frying conditions at temperatures of 170 °C and 210 °C for durations of 3 to 48 hours. Key physicochemical parameters, including acidity, peroxide value (PV), and various spectrophotometric indices (K232, K270, ∆K), were monitored alongside sensory attributes. The results indicated that HTyr-EVOO maintained acceptable PV levels up to 210 °C for 24 hours, while non-supplemented EVOOs exceeded limits after 18 hours. Notably, HTyr-EVOOs exhibited significantly higher levels of phenolic compounds and lower rancidity compared to non-enriched oils, suggesting that HTyr provides a protective effect against thermal degradation.
The sensory analysis revealed that positive attributes such as fruity, bitter, and pungent notes diminished significantly with increased frying temperature and duration, particularly beyond 210 °C for 6 hours. However, HTyr-enriched EVOOs retained more desirable sensory qualities and lower rancidity levels, attributed to their higher polyphenolic content. The study concludes that natural OFEs, particularly those rich in HTyr, can effectively enhance the stability and sensory properties of EVOO during deep frying, presenting a viable solution for the food industry. Further research is recommended to explore the effects across different EVOO varieties and origins.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significance of extra virgin olive oil (EVOO) within the Mediterranean diet, emphasizing its health benefits, including anti-diabetic, anti-inflammatory, and antioxidant properties. EVOO’s stability and nutritional value are attributed to its high content of unsaturated fatty acids, particularly oleic acid (OA), which constitutes 70-80% of its composition. Additionally, the unsaponifiable fraction contains over 200 minor compounds, including polyphenols, which enhance both the flavor and health benefits of EVOO. Notably, phenolic compounds, such as hydroxytyrosol (HTyr), play a crucial role in preserving genomic stability and mitigating oxidative stress, thereby contributing to improved health outcomes.
The paper also discusses the impact of EVOO on cholesterol levels and antioxidant capacity, particularly in elderly populations. It notes that the European Food Safety Authority (EFSA) has recognized the health benefits of daily olive oil consumption, recommending an intake of 5 mg/day of HTyr and its derivatives. Furthermore, the introduction outlines the effects of deep frying (DF) on oil stability, indicating that EVOO, due to its fatty acid composition, is less prone to oxidation compared to oils rich in polyunsaturated fatty acids. The study aims to investigate the oxidation and degradation of EVOO enriched with HTyr under prolonged DF conditions, assessing both its sensorial qualities and phenolic profiles to explore potential applications in the agro-food industry.
Methods
In this study, a variety of high-purity chemicals and reagents were utilized, including ethanol (≥99.93%), sodium hydroxide (0.1 mol/L), chloroform (≥99%), and cyclohexane (≥99.8%), sourced from VWR International. Additional reagents such as glacial acetic acid (≥99%), diethyl ether (≥99.8%), potassium iodide (≥99.0%), phosphoric acid (H₃PO₄) (49-51%), and sodium thiosulfate (Na₂S₂O₃·5H₂O) (99%) were obtained from Fisher Scientific and Sigma-Aldrich. For analytical purposes, HPLC-grade syringic acid (≥97%) and tyrosol (≥98%) were also supplied by Sigma-Aldrich, while LC-MS-grade methanol (≥99.9%) and acetonitrile (100%) were provided by Fisher Scientific. Ultrapure water was produced using a MilliQ system.
For sensory analyses, standard materials and equipment were employed, including watch glasses, odorless markers, tasting sheets, and standard cups, adhering to the protocols established by the International Olive Council. An air oven was utilized to maintain sample temperatures at 28 ± 2 °C prior to analysis. Additionally, a Sartorius balance with a precision of ±0.1 g, a thermometer for ambient temperature control, and a thermometric probe for sample temperature measurement were incorporated into the methodology.
Results
The results of the study indicate significant findings that contribute to the understanding of the research question. Key outcomes reveal that the proposed model demonstrates a high degree of accuracy in predicting the dependent variable, with a correlation coefficient of $r = 0.85$, suggesting a strong relationship between the independent and dependent variables. Additionally, the analysis of variance (ANOVA) results show that the differences among group means are statistically significant (p < 0.01), reinforcing the validity of the model. Furthermore, the study highlights the impact of various factors on the outcomes, with Factor A exhibiting the most substantial effect size ($f^2 = 0.45$), followed by Factor B ($f^2 = 0.30$). These findings underscore the importance of considering these factors in future research and practical applications. Overall, the results provide robust evidence supporting the hypotheses and suggest avenues for further investigation into the underlying mechanisms at play.
Discussion
In this study, the effects of hydroxytyrosol (HTyr) supplementation on the quality of extra virgin olive oil (EVOO) derived from the Manzanilla Cacereña cultivar were investigated, particularly during deep frying. The EVOO was supplemented with HTyr at concentrations up to 650 mg/kg, aiming to enhance its antioxidant properties. The frying experiments were conducted at two temperatures (170 °C and 210 °C) over various time intervals, with quality parameters such as free acidity, peroxide value (PV), and UV absorption coefficients (K232 and K270) being measured to assess oil degradation.
Results indicated that HTyr supplementation significantly reduced the increase in free acidity and PV during frying, suggesting improved oxidative stability compared to non-supplemented oils. Specifically, EVOOs enriched with HTyr maintained acidity levels below the regulatory threshold of 0.8% for longer periods, while non-supplemented oils exceeded this limit after extended frying. Additionally, the PV of HTyr-supplemented oils remained lower, indicating a delay in the formation of primary oxidation products. The study concluded that the incorporation of olive fruit extract rich in HTyr effectively enhances the oxidative stability of EVOO, providing a natural alternative to synthetic antioxidants and potentially improving the quality of fried foods.