Γεωγραφική διαφοροποίηση ελαιολάδου ποικιλίας Αμφίσσης με τη χρήση χρωματογραφικών και φασματοσκοπικών τεχνικών σε συνδυασμό με χημειομετρικές μεθόδους

Abstract

Παρθένο ελαιόλαδο είναι το ελαιόλαδο που λαμβάνεται από τον καρπό της ελιάς (Olea europaea L.) αποκλειστικά με μηχανικές ή άλλες φυσικές επεξεργασίες. Βασικό συστατικό της μεσογειακής διατροφής και ιδιαίτερα δημοφιλές λόγω των οργανοληπτικών του χαρακτηριστικών και των θετικών του επιδράσεων στην υγεία, αποτελεί βασικό εξαγώγιμο προϊόν της χώρας μας. Η Ελλάδα, κατέχοντας την τρίτη θέση στην παραγωγή ελαιολάδου στην Ευρωπαϊκή Ένωση και την πρώτη στην παραγωγή εξαιρετικού παρθένου ελαιολάδου, πρέπει να διασφαλίσει την τυποποίηση του προϊόντος της με βάση την ποικιλία και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά γεωγραφικής προέλευσης ώστε να εξασφαλίσει τις πιστοποιήσεις Π.Ο.Π και Π.Γ.Ε. της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Στο πλαίσιο αυτό, στην παρούσα μελέτη, γίνεται προσπάθεια γεωγραφικής διαφοροποίησης 38 δειγμάτων παρθένου ελαιολάδου ποικιλίας Αμφίσσης από τις περιοχές της Φωκίδας και της Μαγνησίας. Τα βασικά στάδια της μελέτης περιλαμβάνουν ταυτοποίηση και ποσοτικό προσδιορισμό των λιπαρών οξέων με τη μέθοδο αέριας χρωματογραφίας με ανιχνευτή ιοντισμού φλόγας (GC-FID), ταυτοποίηση και ποσοτικό προσδιορισμό των πτητικών συστατικών με μικροεκχύλιση στερεάς φάσης σε συνδυασμό με αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (SPME-GC-MS), ποσοτικό προσδιορισμό των ολικών φαινολικών συστατικών με τη μέθοδο Folin-Ciocalteu, μελέτη των φαινολικών συστατικών με υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης σε συνδυασμό με τετραπολική φασματομετρία μάζας με ηλεκτροψεκασμό και ανιχνευτή χρόνου πτήσης (HPLC-ESI-QTOF-MS), λήψη των φασμάτων FTIR, στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων και προσπάθεια γεωγραφικής διαφοροποίησης των δειγμάτων ελαιολάδου με χρήση χημειομετρικών μεθόδων. Το προφίλ των λιπαρών οξέων και από τις δύο περιοχές χαρακτηρίστηκε από υψηλά επίπεδα μονοακόρεστων λιπαρών οξέων. Το πτητικό κλάσμα ήταν πλούσιο σε αλδεΰδες και ειδικότερα στην (Ε)-2-εξενάλη, όπου παρατηρήθηκε και σημαντική διαφορά στην συγκέντρωσή της ανάμεσα στις δύο περιοχές. Το φαινολικό κλάσμα περιείχε τις σημαντικότερες ενώσεις που συναντώνται στο ελαιόλαδο, όχι όμως την κυρίαρχη ουσία του καρπού της ελιάς, την ελευρωπαΐνη. Οι συντελεστές συσχέτισης Spearman’s ρ μεταξύ λιπαρών οξέων και πτητικών ενώσεων έδειξαν παρόμοια χαρακτηριστικά αλλά και διαφορές μεταξύ των δειγμάτων κάθε περιοχής. Tα δείγματα ελαιολάδου παρουσίασαν σημαντικές διαφορές στην σύστασή τους και η γεωγραφική διαφοροποίηση των δειγμάτων πραγματοποιήθηκε με ανάλυση κύριων συνιστωσών (PCA) με βάση τη σύσταση σε λιπαρά οξέα, πτητικές ενώσεις και τα φάσματα FTIR των δειγμάτων ελαιολάδου. Παρατηρήθηκε ικανοποιητική διαφοροποίηση μεταξύ των δειγμάτων ελαιολάδου των δυο περιοχών με βάση τα λιπαρά οξέα και τα φάσματα FTIR, και οριακή διαφοροποίηση με βάση τις πτητικές ενώσεις. Η προσπάθεια να αυξηθεί η διαφοροποίηση συνδυάζοντας μεταβλητές και συμπεριλαμβάνοντας το ποσοστό των ολικών φαινολικών δεν είχε αποτέλεσμα και οδήγησε στο συμπέρασμα ότι τα ολικά φαινολικά δεν επηρεάζονται από την γεωγραφική προέλευση.

Virgin olive oil (VOO) is obtained from the fresh fruits of the olive tree (Olea europaea L.) through physical or mechanical techniques. VOO has grown in popularity amongst consumers due both to its pleasant qualities and its health benefits. Greece, holds 3rd place among olive oil producing countries and 1st place among extra virgin olive oil producing countries in Europe. It is imperative for Greece to characterize and standardize its olive oil based on cultivar and particular geographical origin characteristics in an effort to establish a PDO or PGI olive oil status. The aim of this study is to make a comparative evaluation of 38 samples of Amfissis cultivar from two geographical regions (Phocis and Magnesia), to identify the VOOs by their region, thereby rendering it possible to establish the regional authenticity of VOO in Greece. Identification and quantification of fatty acids was performed by gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID), identification and quantification of volatile compounds by solid phase microextraction in combination with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), quantification of total phenolic components by the Folin-Ciocalteu method, study of phenolic components by high pressure liquid chromatography in combination with high-performance liquid chromatography coupled with electrospray ionization quadrupole time-of-flight mass spectrometry (HPLC-ESI-QTOF-MS). Also, FTIR spectra were obtained. The fatty acid (FA) profile from both regions was characterized by high levels of monounsaturated FAs. The volatile fraction (VCs) was rich in aldehydes and notable differences were observed in the (E)-2-hexenal content of samples. The phenolic franction contained the most important compounds found in olive oil, but not the predominant compound of olive fruit, oleuropein. Spearman’s ρ correlation coefficients among FAs and VCs indicated similar traits and differences between the VOOs of each geographical region. The VOOs were geographically distinguished utilizing Principal Component Analysis (PCA) based on the composition of fatty acids and volatile compounds and the FTIR spectra of olive oil samples. Strong differentiation was observed between the olive oil samples of the two regions based on fatty acids and FTIR spectra, and moderate differentiation was observed between the olive oil samples of the two regions based on volatile compounds. Combination of variables with total phenolic content was performed in order to increase the differentation, but the result were unacceptable, and led to the conclusion that total phenolic content is not affected by geographical origin.