Μελέτη των ποιοτικών χαρακτηριστικών του ελαιολάδου όπως επηρεάζονται από την καλλιέργεια της ελιάς και τη διαδικασία εξαγωγής

Abstract

The purpose of the present research is to study the effects of two seaweed (Ascophyllum nodosum and Ecklonia maxima) commercial extracts (Maxicrop and Kelp-100) on the nutritional status of the olive oil cultivar ‘Lianolia Kerkyras’ and the quality of the produced olive oil. The liquid commercial extracts Maxicrop (Ascophyllum nodosum) and Kelp-100 (Ecklonia maxima) were applied foliarly to trees of the cultivar ‘Lianolia Kerkyras’, as follows: a) Control, b)Maxicrop (0.4%, 15th of June), c)Maxicrop (0.4 %, on June15th) + B (0.01% onJune25th), d)Maxicrop (0.4% onJune15th) + Maxicrop (0.4 %, on July15th), e)Kelp-100 (0.2%, on June15th, f)Kelp-100 (0.2 %, on June15th) + B (0.01%, on June25th), g)Kelp-100 (0.2%, on June15th) + Kelp (0.2 %, onJuly15th). No other soil fertilization was applied. Specifically, the nutritional status of the trees was estimated according to leaf nutrient analysis and parameters relating to fruit mean weight, maturity index, concentration of specific skin carotenoids (flavoxanthin, violaxanthin, loutein, zeaxanthin and b-carotene) and the olive oil content were recorded. The qualitative characteristics (i.e. free acidity, peroxide value, Κ¬232 and Κ270), the concentration of fatty acids, the concentration of phenolic compounds (hydroxytyrosol , DAFOA, AFOA, tyrosol, DAFLA, AFLA, 1-acetoxypinoresinol and luteonin) and the composition of the volatile fraction were determined in the extracted olive oil.In 2012, the leaf nitrogen content increased mainly after the treatment with Maxicrop and Kelp-100 applied once in combination with the application of boron. In 2013, all treatments were found to be below the control and declined compared with the first year of application. The leaf phosphorous concentration was higher in all Maxicrop combinations and remained unaltered in both years. The content of potassium was significantly higher in almost all treatments compared with the control, whereas the highest leaf potassium content was observed after Maxicrop had been applied twice, in both years. Leaf calcium concentrations were found to be higher in all fertilization treatments in 2013, compared to those in 2012. The treatments of Maxicrop applied once and Maxicrop+B, exhibited the highest leaf Ca concentration in 2013, whereas the treatment of Kelp applied twice in 2012. The application of both seaweed products and their combinations caused significant rise of Mg, Fe, Zn, Mn, Cu and B concentrations in olive tree leaves compared with the control.The application of the seaweed extract caused significant increase in the fruit mean weight in all treatments compared to the control, whereas the highest value was observed after treatment with Kelp-100, when applied twice. The foliar application of Maxicrop and Kelp-100 expedited the olive fruit maturation according to maturity index (M.I.) and increased oil content (expressed as % F.W. and % D.W.) more than did the rest of treatments. The application of both commercial products derived from seaweeds did not influence, significantly, the olive oil quality, expressed by the free acidity, which in all treatments proved to be Virgin (the treatments of Maxicrop applied was excluded). In all treatments including the control, the peroxide value was found to be below 7.5. All treatments showed impressively high amount of carotenoids in fruit skin. The seaweed products, sprayed once accompanied by the additional application of boron caused significant increase in all recorded carotenoids compared to the control. The application of the seaweed products twice, caused further increase in fruit skin carotenoids.The composition of fatty acids was not influenced by the foliar application of the products derived from seaweed extracts.In 2012, the concentration of hydroxytyrosol did not show statistically significant differences between the control and the treatments, but after repeating the two commercial algae products(in 2013), a significant reduction in their content was noticed in the control sample as well as an increase inboth of them, after the application of Maxicrop + Maxicrop and Kelp-100 + boron. In 2012, tyrosol concentration decreased markedly, while, in 2013, a significant increase was noticeable after the application of Maxicrop and its combinations, compared to control. Moreover, the application of SWE caused a decline in oleuropein derivatives and 1-acetoxy-pinoresinol.The changes in the composition of the volatile fraction of virgin olive oil were studied using the SPME-GC-MS technique. The application of the foliar sprays with SWE caused a marked decrease in the concentration of E-2-hexenal, which is the predominant compound of the volatile fraction of olive oil. The concentrations of volatile oxidative products (pentanal, hexanal, heptanal, and nonenal) were found to be at highest in olive oils, in 2013. The concentration of hexanal showed a tendency to increase after the application of SWE, compared to the control. The concentration of E-2-hexen-1-ol showed a tendency to increase in treatments with Maxicrop as compared to the control and the treatments based on Kelp-100 product. As for the lipoxygenase pathway products which are responsible for the positive organoleptic properties of olive oil, they were found to occur at low concentrations in control treatment and only in the first year of the study, while an increasing tendency was noticed after treatments with Maxicrop and its combinations.

Στην παρούσα έρευνα μελετήθηκε η επίδραση των δύο εμπορικών υγρών σκευασμάτων (Maxicrop και Kelp-100) που προέρχονται από τα φύκι Ascophyllum nodosum και Ecklonia maxima, αντίστοιχα, μετά το διαφυλλικό ψεκασμό ελαιοδένδρων της ποικιλίας «Λιανολιά Κερκύρας» στα ελαιόδενδρα και το παραγόμενο προϊόν (ελαιόλαδο). Τα σκευάσματα Maxicrop και Kelp-100 εφαρμόστηκαν ως εξής: α) κανένας ψεκασμός– μάρτυρας, β) ψεκασμός με διάλυμα 0,4% Maxicrop (15 Ιουνίου, τέλος ανθοφορίας), γ) ψεκασμός με διάλυμα 0,4% Maxicrop (15 Ιουνίου) και με διάλυμα 0,01% B (25 Ιουνίου), δ) διπλός ψεκασμός με διάλυμα 0,4% Maxicrop (15 Ιουνίου και 15 Ιουλίου), ε) ψεκασμός με διάλυμα 0,2% Kelp-100 (15 Ιουνίου), στ) ψεκασμός με διάλυμα 0,2% Kelp-100 (15 Ιουνίου) και με διάλυμα 0,01%B (25 Ιουνίου), ζ) διπλός ψεκασμός με διάλυμα 0,2% Kelp-100 (15 Ιουνίου και 15 Ιουλίου). Δεν εφαρμόστηκε λίπανση από το έδαφος κατά τη διάρκεια του πειράματος.Συγκεκριμένα, εκτιμήθηκε η θρεπτική κατάσταση των ελαιοδέντρων με τη μέθοδο της φυλλοδιαγνωστικής, μετρήθηκε το μέσο βάρος των καρπών, ο δείκτης ωρίμανσης των καρπών, η συγκέντρωση ορισμένων καροτενοειδών (φλαβοξανθίνη, βιολαξανθίνη, λουτεϊνη, ζεαξανθίνη και β-καροτένιο) στο φλοιό των καρπών και το ποσοστό του παραγόμενου ελαιολάδου. Στο παραληφθέν ελαιόλαδο έγινε προσδιορισμός των κριτηρίων ποιότητας (οξύτητα, αριθμός υπεροξειδίων, Κ¬232 και Κ270), του ποσοστού λιπαρών οξέων, των φαινολικών ενώσεων (υδροξυτυροσόλη, DAFOA, AFOA, τυροσόλη, DAFLA, AFLA, 1-ακετοξυπινορεσινόλη και λουτεολίνη) και του προφίλ πτητικού κλάσματος.Η συγκέντρωση του αζώτου (Ν) στα φύλλα των ελαιόδεντρων, το 2012 αυξήθηκε κυρίως με την απλή εφαρμογή των Maxicrop και Kelp-100 και με την εφαρμογή προσθήκης βορίου (Β) ενώ το 2013 ελαττώθηκε τόσο σε σχέση με τον μάρτυρα όσο και σε σχέση με το πρώτο έτος εφαρμογής των σκευασμάτων. Η συγκέντρωση του φωσφόρου (Ρ) αυξήθηκε με την εφαρμογή του Maxicrop, και των συνδυασμών του ενώ με την εφαρμογή του Kelp-100 και των συνδυασμών του παρατηρήθηκε μείωση της συγκέντρωσής του. Η συγκέντρωση του Κ παρουσίασε τάση αύξησης σε όλες τις μεταχειρίσεις σε σχέση με τον μάρτυρα. Η συγκέντρωση του Ca το 2012 δεν επηρεάστηκε σημαντικά σε σχέση με τον μάρτυρα με την εφαρμογή του Maxicrop και των συνδυασμών του ενώ αντίθετα η εφαρμογή του Kelp-100 και των συνδυασμών του οδήγησαν σε σημαντική αύξηση της συγκέντρωσης του Ca. Το 2013 συνέβη το αντίθετο, δηλ. η συγκέντρωση του Ca ελαττώθηκε με την εφαρμογή του Kelp-100 και των συνδυασμών του ενώ με την εφαρμογή του Maxicrop και των συνδυασμών του ήταν περίπου στα ίδια επίπεδα με την συγκέντρωση στον μάρτυρα σημειώνοντας μικρή μείωση. Οι συγκεντρώσεις των Mg, Fe, Zn, Mn, Cu και B σημείωσαν αύξηση με την εφαρμογή των δύο σκευασμάτων και των συνδυασμών τους.Η εφαρμογή των σκευασμάτων προκάλεσε αύξηση στο μέσο νωπό βάρος του καρπού με την μεγαλύτερη να σημειώνεται στη περίπτωση της διπλής εφαρμογής του Kelp-100. Ο διαφυλλικός ψεκασμός με τα δύο εμπορικά σκευάσματα, επιτάχυνε την ωρίμανση των καρπών σε σχέση με το μάρτυρα και προκάλεσε αύξηση του ποσοστού του ελαιολάδου. Δεν επηρεάστηκε σημαντικά η ποιότητα του ελαιολάδου όπου με βάση την οξύτητα όλα τα ελαιόλαδα (με εξαίρεση την περίπτωση εφαρμογή του Maxicrop) κατατάσσονται στην κατηγορία «παρθένο ελαιόλαδο», ενώ οι τιμές του δείκτη υπεροξειδίων, σε όλες τις επεμβάσεις μετά και την επανάληψη των ψεκασμών βρέθηκε μικρότερη του 7,5. Όλες οι επεμβάσεις προκάλεσαν αύξηση της συγκέντρωσης των καροτενοειδών στο φλοιό των καρπών. Στις περιπτώσεις πρόσθετης εφαρμογής του Β καθώς και διπλής εφαρμογής των σκευασμάτων παρατηρήθηκε περαιτέρω αύξηση των καροτενοειδών.Η σύνθεση λιπαρών οξέων δεν επηρεάστηκε από τις εφαρμοζόμενες διαφυλλικές λιπάνσεις με τα προϊόντα που προέρχονται από εκχυλίσματα φυκών.Η συγκέντρωση της υδροξυτυροσόλης δεν παρουσίασε αρχικά (2012) στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ του μάρτυρα και των υπόλοιπων μεταχειρίσεων αλλά μετά και την επανάληψη της εφαρμογής των δύο εμπορικών προϊόντων από φύκη (2013), παρατηρήθηκε σημαντική μείωση της περιεκτικότητας στο μάρτυρα καθώς και αύξηση τόσο κατά την εφαρμογή του Maxicrop+Maxicrop όσο και στην εφαρμογή του Kelp-100+Β. Η συγκέντρωση τυροσόλης το 2012 μειώθηκε αισθητά ενώ το 2013 παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση μετά την εφαρμογή του εμπορικού σκευάσματος Maxicrop και των συνδυασμών του, σε σχέση με τον μάρτυρα. Η εφαρμογή του SWE (εκχυλίσματα φυκών) προκάλεσε μείωση των παραγώγων της ελαιοευρωπαΐνης και της 1-ακετοξυ-πινορεσινόλης σε σχέση με τον μάρτυρα.Οι μεταβολές στη σύσταση του πτητικού κλάσματος των παρθένων ελαιολάδων μελετήθηκαν με τη χρήση της τεχνικής SPME–GC–MS. Η εφαρμογή των διαφυλλικών ψεκασμών με SWE προκάλεσε ελάττωση της συγκέντρωσης της E-2-εξενάλης, η οποία αποτελεί την επικρατέστερη ένωση του πτητικού κλάσματος του ελαιολάδου. Η συγκέντρωση των πτητικών προϊόντων οξείδωσης (πεντανάλη, εξανάλη, επτανάλη, και εννεανάλη) καταγράφηκε υψηλότερη στα ελαιόλαδα το 2013. Η συγκέντρωση της εξανάλης παρουσίασε τάση αύξησης μετά την εφαρμογή των SWE σε σχέση με τον μάρτυρα. Η συγκέντρωση της E-2-εξεν-1-όλης παρουσίασε τάση αύξησης στις μεταχειρίσεις με την χρήση του Maxicrop και των συνδυασμών του σε σχέση τόσο με τον μάρτυρα όσο και με τις μεταχειρίσεις που εφαρμόστηκε διαφυλλικός ψεκασμός με το Kelp-100 και των συνδυασμών του. Όσον αφορά τα προϊόντα της οδού της λιποξυγενάσης, τα οποία είναι υπεύθυνα για τις θετικές οργανοληπτικές ιδιότητες του ελαιολάδου, βρέθηκαν σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις στην μεταχείριση του μάρτυρα και μόνο το πρώτο έτος της μελέτης, ενώ παρατηρείται μια τάση αύξησης στις μεταχειρίσεις με την χρήση του Maxicrop και των συνδυασμών του.