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Huamán-Castilla NL, Díaz Huamaní KS, Palomino Villegas YC, Allcca-Alca EE, León-Calvo NC, Colque Ayma EJ, Zirena Vilca F, Mariotti-Celis MS. Exploring a Sustainable Process for Polyphenol Extraction from Olive Leaves. Foods 2024; 13:265. [PMID: 38254566 PMCID: PMC10814471 DOI: 10.3390/foods13020265] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/07/2023] [Revised: 01/01/2024] [Accepted: 01/06/2024] [Indexed: 01/24/2024] Open
Abstract
Olive leaves are residues from pruning and harvesting and are considered an environmental management problems. Interestingly, these residues contain high polyphenol concentrations, which can be used to treat chronic diseases. However, these compounds are a technological challenge due to their thermolability and reactivity during extraction. Thus, this study assessed the use of pressurized liquid extraction (PLE) with green solvents like water-ethanol and water-glycerol mixtures (0-15%) at 50 °C and 70 °C to yield polyphenol-rich antioxidant extracts with reduced glucose and fructose content. The use of 30% ethanol at 70°C presented the highest polyphenol content (15.29 mg gallic acid equivalent/g dry weight) and antioxidant capacity, which was expressed as IC50 (half maximal inhibitory concentration): 5.49 mg/mL and oxygen radical absorbance capacity (ORAC): 1259 μmol Trolox equivalent/g dry weight, as well as lower sugar content (glucose: 3.75 mg/g dry weight, fructose: 5.68 mg/g dry weight) compared to water-glycerol mixtures. Interestingly, ethanol exhibits a higher degree of effectiveness in recovering flavanols, stilbenes and secoiridoids, while glycerol improves the extraction of phenolic acids and flavonols. Therefore, to enhance the efficiency of polyphenol recovery during the PLE process, it is necessary to consider its solvent composition and chemical structure.
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Affiliation(s)
- Nils Leander Huamán-Castilla
- Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru; (K.S.D.H.); (Y.C.P.V.); (E.E.A.-A.); (N.C.L.-C.)
- Laboratorio de Tecnologías Sustentables para la Extracción de Compuestos de Alto Valor, Instituto de Investigación para el Desarrollo del Perú (IINDEP), Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru
| | - Karla Syndel Díaz Huamaní
- Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru; (K.S.D.H.); (Y.C.P.V.); (E.E.A.-A.); (N.C.L.-C.)
- Laboratorio de Tecnologías Sustentables para la Extracción de Compuestos de Alto Valor, Instituto de Investigación para el Desarrollo del Perú (IINDEP), Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru
| | - Yolanda Cristina Palomino Villegas
- Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru; (K.S.D.H.); (Y.C.P.V.); (E.E.A.-A.); (N.C.L.-C.)
- Laboratorio de Tecnologías Sustentables para la Extracción de Compuestos de Alto Valor, Instituto de Investigación para el Desarrollo del Perú (IINDEP), Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru
| | - Erik Edwin Allcca-Alca
- Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru; (K.S.D.H.); (Y.C.P.V.); (E.E.A.-A.); (N.C.L.-C.)
- Laboratorio de Tecnologías Sustentables para la Extracción de Compuestos de Alto Valor, Instituto de Investigación para el Desarrollo del Perú (IINDEP), Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru
| | - Nilton Cesar León-Calvo
- Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru; (K.S.D.H.); (Y.C.P.V.); (E.E.A.-A.); (N.C.L.-C.)
- Laboratorio de Tecnologías Sustentables para la Extracción de Compuestos de Alto Valor, Instituto de Investigación para el Desarrollo del Perú (IINDEP), Universidad Nacional de Moquegua, Prolongación Calle Ancash s/n, Moquegua 18001, Peru
| | - Elvis Jack Colque Ayma
- Laboratorio de Contaminantes Orgánicos y Ambiente, Instituto de Investigación para el Desarrollo del Perú (IINDEP), Universidad Nacional de Moquegua, Moquegua 18001, Peru; (E.J.C.A.); (F.Z.V.)
| | - Franz Zirena Vilca
- Laboratorio de Contaminantes Orgánicos y Ambiente, Instituto de Investigación para el Desarrollo del Perú (IINDEP), Universidad Nacional de Moquegua, Moquegua 18001, Peru; (E.J.C.A.); (F.Z.V.)
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