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Riassunto
L’attività svolta in questo lavoro di tesi è stata finalizzata alla convalida di una metodologia analitica per la determinazione e quantificazione diretta mediante spettroscopia UV/Vis (UltraViolet-Visible) dei pigmenti principali in oli di oliva extravergine e non. Questo studio ha permesso anche di porre l’attenzione su alcuni aspetti importanti che influiscono sulla concentrazione dei pigmenti negli oli di oliva extravergine, come, ad esempio, l’annata delle olive, la provenienza geografica e la modalità di conservazione.La prima parte del lavoro di tesi è stata svolta presso il Laboratorio dell’Azienda Salov SPA (sede a Massarosa), dove è stato validato un metodo di quantificazione degli analiti investigati tramite l’ausilio di HPLC/DAD (High Performance Liquid Chromatography-Diode Array Detector), già messo appunto in precedenza dal Dottor Serani e Dottor Piacenti [1]. La seconda parte, invece, è stata svolta presso il Laboratorio “SMS LAB” del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, sotto la supervisione della Dr.ssa Domenici, e si è concentrata sul metodo di analisi spettroscopico e sue applicazioni.
Sono stati presi in esame differenti casi di studio in modo da avere una panoramica generale delle possibili applicazioni di questo nuovo metodo spettroscopico che ha il vantaggio di essere molto veloce e poco costoso [2]. Per fare ciò è stata anche effettuata una approfondita valutazione dei risultati ottenuti confrontando il metodo UV/Vis con una metodologia cromatografica, HPLC-DAD. Entrambi i metodi sono stati validati su vari set di campioni di olio di oliva extravergine.
Nell’ultima parte del lavoro è stata valutata una versione del metodo UV/Vis implementata con l’aggiunta di un ulteriore carotenoide, riscontrando un effettivo miglioramento del metodo nella determinazione quantitativa dei pigmenti.
Il lavoro di tesi è dunque esplicativo delle potenzialità del metodo spettroscopico per la determinazione di pigmenti in oli di oliva extravergine ed è una buona base di partenza per futuri sviluppi della ricerca nel campo oleario.
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Capitolo 1
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1.1 L’attualità dell’olio di oliva extravergine
Il 2014, l’anno nero dell’olio di oliva extravergine
Un tempo considerato un semplice condimento della dieta Mediterranea, l’olio di oliva extravergine è ad ora classificato come un vero e proprio alimento dotato di peculiari proprietà nutrizionali. Studi clinici ed epidemiologici [3,4] hanno dimostrato come i benefici nutrizionali dell’olio di oliva extravergine siano molteplici e legati alla sua composizione, in particolare alla quantità di acido oleico e delle sostanze antiossidanti. Dagli anni Novanta fino al 2014 il mondo oleario ha vissuto un continuo e crescente successo commerciale, portando così benefici alle singole aziende agricole ed alle aziende di confezionamento. Il mercato infatti mostrava un enorme interesse verso tutti quei prodotti alimentari, come l’olio di oliva extravergine, convenzionalmente denominati “tipici” o “tradizionali”, termini che per i consumatori avevano ed hanno valenza di garanzia dell’origine del prodotto e delle tecniche produttive impiegate. Nel 2014, definito “l’anno nero dell’olio di oliva”, la produzione di olio di oliva ha subito un calo drastico a livello mondiale passando da una produzione di circa 3252 tonnellate a 2394 tonnellate [5], come riportato dai grafici delle Figure 1 e 2.
Figura 1. Produzione % tonnellate annata 2013/2014. 1% 4% 6% 2% 4% 77% 6% Algeria Marocco Siria Tunisia Turchia EU Altri Paesi
Figura 1. Produzione % in tonnellate di olio di oliva (annata 2013/2014). 3% 5% 4% 14% 5% 60% 9% Algeria Marocco Siria Tunisia Turchia EU Altri Paesi
6 Osservando i grafici, si riscontra come la zona maggiormente colpita dal calo di produzione sia stata l’Europa. Le cattive condizioni climatiche, quali ondate di calore, alti tassi di umidità e piogge abbondanti, hanno infatti contribuito ad una maggiore diffusione di attacchi parassitari, come la mosca Olearia, responsabile di malattie delle olive. Andando dunque ad investigare la zona europea, tale diminuzione ha colpito principalmente Paesi come l’Italia e la Spagna, mentre Paesi come la Grecia non hanno avuto problemi. Secondo i dati riportati dal rapporto annuale del Concilio dell’Olio di Oliva Internazionale (IOOC), sia l’Italia che la Spagna hanno subito un calo del 45% circa, mentre la Grecia ha addirittura incrementato la produzione del 44%. Essendo l’Italia e la Spagna i maggiori produttori industriali, quanto accaduto nel 2014 ha portato il caos nel mondo dell’olio con un conseguente aumento dei prezzi sul mercato dei prodotti fino al 40% in più ed ad un incremento delle importazioni in Paesi danneggiati come l’Italia e la Spagna, come mostrato in Figura 3 e 4.
L’aumento delle importazioni è stato anche affiancato dall’aumento di un altro fenomeno: il cosiddetto “sistema Blending”, paragonabile al cuvéè in ambito vinicolo. Si è iniziato ad immettere sul mercato miscele di oli di oliva vergine con profili diversi in modo da ottenere prodotti qualitativamente superiori, comportando un ulteriore
Figura 3. Dati relativi alle tonnellate di olio di oliva (annata 2013/2014).
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Italia Spagna produzione 2013/2014 importazione 2013/2014 esportazione 2013/2014 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Italia Spagna produzione 2014/2015 importazione 2014/2015 esportazione 2014/2015
7 dispendio di analisi e controlli al fine di garantirne la qualità. Frodi ed adulterazioni sono state molto frequenti, andando a minare l’autenticità dell’olio di oliva extravergine Italiano, marchio di garanzia da secoli.
L’introduzione di prodotti stranieri nel mercato oleario italiano ha generato un’attivazione più forte da parte degli Enti responsabili della tutela del consumatore. Un passo rivolto verso questa direzione è rappresentato dall’entrata in vigore a partire dal 13 Dicembre 2016 della nuova etichetta Europea, la quale fornisce informazioni più trasparenti, come la disposizione dell’indicazione di origine sul fronte del prodotto e non sul retro e l’aggiunta dell’etichetta nutrizionale.
Tutt’oggi c’è ancora molto da lavorare per garantire al consumatore una corretta educazione in ambito oleario, ma il cambio di etichetta e la ricerca nell’individuazione di frodi ed adulterazioni risultano essere un buon inizio.
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1.2 L’etichettatura
Come detto in precedenza l’etichettatura di un prodotto agroalimentare gioca un ruolo fondamentale nell’educazione alimentare di ogni consumatore.
Il contenuto di un etichetta è fondamentale per qualificare il prodotto: da una buona etichettatura può dipendere o meno il successo di vendita e la corretta identificazione dello stesso, rappresentando la carta d’identità del prodotto.
Per etichetta alimentare, secondo la normativa vigente D.Lgs n.109/92, quale attuazione della direttiva CEE n.89/395 e n.89/396, si intende l’insieme delle menzioni, delle indicazioni e dei marchi di fabbrica o di commercio, delle immagini o dei simboli che si riferiscono ad un prodotto alimentare e che figura direttamente sull’imballaggio o su una confezione o su una etichetta appostavi o sui documenti di trasporto.
Le finalità di un etichetta sono dunque quelle di:
fornire al consumatore una corretta informazione sulle caratteristiche del prodotto;
non indurlo in inganno presentando caratteristiche e/o proprietà che il prodotto non possiede;
evidenziare un rapporto tra la qualità del prodotto e il prezzo di vendita;
promuovere commercialmente il prodotto ed accompagnarlo per tutta la sua vita da scaffale.
Nell’elaborare le diciture da apporre in etichetta occorre rispettare soprattutto chiarezza, leggibilità ed indelebilità. Alla luce di ciò, considerate le tante peculiarità legate all’olio, le indicazioni da apporre su una bottiglia e/o confezione sono molteplici e si dividono in obbligatorie e facoltative.
Le indicazioni obbligatorie sono:
a) Denominazione del prodotto di vendita
Le denominazioni e le indicazioni del prodotto sono le seguenti:
Olio extra vergine di oliva: olio di categoria superiore ottenuto direttamente dalle olive e unicamente mediante procedimenti meccanici;
Olio di oliva vergine: olio di oliva ottenuto direttamente dalle olive e unicamente mediante procedimenti meccanici;
Olio di oliva composto da oli raffinati e da oli di oliva vergini: olio contenente esclusivamente oli di oliva che hanno subito un processo di raffinazione ed oli ottenuti direttamente dalle olive;
Olio di sansa di oliva: olio contenente esclusivamente oli derivati dalla lavorazione del prodotto ottenuto dopo l’estrazione dell’olio di oliva ed oli ottenuti direttamente dalle olive.
b) Quantità netta, o nel caso di prodotti preconfezionati in quantità unitarie costanti, la quantità nominale
Essa deve essere espressa in unità di volume e quindi in litri, centilitri o millilitri, a seguito delle disposizioni metrologiche applicate dalla Comunità Europea.
È indicativo della data, entro la quale,
alimentare mantiene inalterate le proprie proprietà, ma, anche se consumati successivamente, non provocano problemi e rischi per la salute. Il termine minimo è indicato con la dicitura “
produttore o dal confezionatore.
Anche se non esiste un’etichettatura principale e secondaria di un prodotto alimentare, esiste l’obbligo di apporre nello stesso campo visivo il punto a, b e c sopra elencati.
d) Nome o ragione soci
Esso indica il marchio e la sede del fabbricante o del confezionatore o del venditore stabilito dalla Comunità Europea.
e) Sede dello stabilimento di produzione o di confezionamento f) Lotto
Per lotto si intende “un’insieme di unità di vendita di una derrat fabbricata o confezionata in circostanze identiche”
facilmente visibile e leggibile ed è preceduto dalla lettera L con una serie di numeri. g) Modalità di conservazione
Come detto in precedenza, i prodotti al
condizioni di conservazione, inalterate le loro proprietà fino al termine minimo di conservazione. Nel caso in cui siano necessari particolari accorgimenti, essi devono essere apportati sull’etichetta.
In aggiunta l’etichetta degli oli extra vergine di oliva e degli oli vergine deve presentare obbligatoriamente il Paese di provenienza, che può essere uno stato membro dell’Unione Europea o uno stato extracomunitario o l’intera Unione Europea. Il regolamento prevede tre
- Olio ottenuto nello stesso stato membro della raccolta delle olive
- Olio ottenuto in uno Stato membro con olive provenienti da altri stati membri/Paesi terzi
- Miscele di oli Comunitari e non Comunitari L’olio di oliva presenta dunque det
territorio in cui è prodotto. Per salvaguardare la specificità geografica, gli oli di oliva possono essere denominati DOP,
Geografica Protetta e STG, riportati in Figura 5.
È indicativo della data, entro la quale, se correttamente conservati, un prodotto alimentare mantiene inalterate le proprie proprietà, ma, anche se consumati successivamente, non provocano problemi e rischi per la salute. Il termine minimo è indicato con la dicitura “da consumarsi preferibilmente entro”
produttore o dal confezionatore.
Anche se non esiste un’etichettatura principale e secondaria di un prodotto alimentare, esiste l’obbligo di apporre nello stesso campo visivo il punto a, b e c sopra elencati.
Nome o ragione sociale
Esso indica il marchio e la sede del fabbricante o del confezionatore o del venditore stabilito dalla Comunità Europea.
Sede dello stabilimento di produzione o di confezionamento
un’insieme di unità di vendita di una derrata alimentare, prodotta, fabbricata o confezionata in circostanze identiche” e figura in modo da essere facilmente visibile e leggibile ed è preceduto dalla lettera L con una serie di numeri.
Modalità di conservazione
Come detto in precedenza, i prodotti alimentari devono mantenere, in adeguate condizioni di conservazione, inalterate le loro proprietà fino al termine minimo di conservazione. Nel caso in cui siano necessari particolari accorgimenti, essi devono essere apportati sull’etichetta.
etichetta degli oli extra vergine di oliva e degli oli vergine deve presentare obbligatoriamente il Paese di provenienza, che può essere uno stato membro dell’Unione Europea o uno stato extracomunitario o l’intera Unione Europea. Il regolamento prevede tre possibili modalità:
Olio ottenuto nello stesso stato membro della raccolta delle olive
Olio ottenuto in uno Stato membro con olive provenienti da altri stati membri/Paesi terzi
Miscele di oli Comunitari e non Comunitari
L’olio di oliva presenta dunque determinate caratteristiche qualitative a seconda del territorio in cui è prodotto. Per salvaguardare la specificità geografica, gli oli di oliva possono essere denominati DOP, Denominazione di Origine Protetta,
e STG, Specialità Tradizionale Garantita,
Figura 5. Marchio DOP, IGP e STG.
9 se correttamente conservati, un prodotto alimentare mantiene inalterate le proprie proprietà, ma, anche se consumati successivamente, non provocano problemi e rischi per la salute. Il termine minimo è e entro” ed è indicato dal
Anche se non esiste un’etichettatura principale e secondaria di un prodotto alimentare, esiste l’obbligo di apporre nello stesso campo visivo il punto a, b e c sopra elencati.
Esso indica il marchio e la sede del fabbricante o del confezionatore o del venditore
Sede dello stabilimento di produzione o di confezionamento
a alimentare, prodotta, e figura in modo da essere facilmente visibile e leggibile ed è preceduto dalla lettera L con una serie di numeri.
imentari devono mantenere, in adeguate condizioni di conservazione, inalterate le loro proprietà fino al termine minimo di conservazione. Nel caso in cui siano necessari particolari accorgimenti, essi devono
etichetta degli oli extra vergine di oliva e degli oli vergine deve presentare obbligatoriamente il Paese di provenienza, che può essere uno stato membro dell’Unione Europea o uno stato extracomunitario o l’intera Unione Europea. Il
Olio ottenuto nello stesso stato membro della raccolta delle olive
Olio ottenuto in uno Stato membro con olive provenienti da altri stati
erminate caratteristiche qualitative a seconda del territorio in cui è prodotto. Per salvaguardare la specificità geografica, gli oli di oliva Denominazione di Origine Protetta, IGP, Indicazione ecialità Tradizionale Garantita, i cui marchi sono
10 Tali certificazioni forniscono al consumatore le informazioni relative all’origine e alla qualità del prodotto. Con il termine DOP si fa riferimento al marchio di qualità attribuito al prodotto agricolo, le cui caratteristiche qualitative dipendono esclusivamente dal territorio in cui è prodotto. Essa si applica infatti ai prodotti agroalimentari, il cui intero ciclo produttivo, dalla materia prima al prodotto finito, è svolto all’interno di un’area geografica ben delimitata. Con la denominazione IGP invece si fa riferimento al marchio di qualità attribuito ai prodotti per i quali una sola fase del processo produttivo ha un legame con la zona geografica di riferimento. Con la certificazione STG si indicano i prodotti che hanno una specificità legata al metodo di produzione o alla composizione legata alla tradizione di una data zona geografica, ma che non vengono prodotti necessariamente in quella zona.
Per quanto riguarda le indicazioni facoltative o volontarie, esse possono fare riferimento alle lavorazioni che hanno subito le olive, come le diciture “prima spremitura a freddo” o “estratto a freddo”, alle caratteristiche organolettiche, relative quindi al gusto e all’odore, e le diciture possibili sono “fruttato”, “amaro” e “piccante”, o all’acidità del prodotto, accompagnata dalla menzione nello stesso campo visivo dell’indice dei perossidi, del tenore delle cere e dell’assorbimento nell’ultravioletto secondo i metodi previsti dal Reg. CE n.2568/91.
Infine come detto in precedenza, dal dicembre 2016 entrerà in vigore l’obbligo di apporre sull’etichetta di tutti i prodotti agroalimentari una “dichiarazione nutrizionale”, relativa al valore energetico ed alla quantità dei seguenti nutrienti: grassi, acidi grassi saturi, carboidrati, proteine e sali minerali presenti in quantità significativa.
1.3 Dall’oliva all’olio: il processo produttivo
L’olio viene ricavato dai frutti, ovvero le drupe de
più o meno allungata a seconda della cultivar (varietà) [6]. In Figura 6 sono mostrate le parti costituenti la drupa, che sono:
l’esocarpo, o epicarpo
spessore, di colore inizialmente verde che evolve a brunastro o rossastro con il procedere della maturazione, rappresentante l’1
drupa
il mesocarpo, o polpa, dove si raccoglie per la maggior parte la sostanza grassa, la cui consistenza si
consistenza carnosa, essa diviene attaccabile da parassiti come la mosca d’olivo), rappresentante il 70
l’endocarpo, o nocciolo, guscio legnoso molto duro che raccoglie al suo interno il seme, rappresentante il 15
il seme, o mandorla, costituito da una membrana (episperma) la quale avvolge l’albume (endosperma), il cui nucleo è costituito dall’embrione, rappresentante l’1,5-5% dell’intera drupa.
Il livello qualitativo di un olio di oliva extravergine si raggiunge tenendo sotto controllo e, potenzialmente, indirizzando i fenomeni di sintesi e trasformazione dei singoli componenti dell’olio durante l’intera filiera
massimizzare il contenuto fenolico nelle olive e minimizzarne il suo degrado durante l’intera filiera produttiva, si potrebbe riscontrare una valenza negativa nella qualità sensoriale dell’olio.
Si può dunque affermare che la produzione di un olio non è una semplice operazione meccanica dell’olio da una pasta di olive, ma un processo combinato di estrazione e trasformazione dei singoli componenti. L’ottimizzazione del processo produttivo passa attraverso la scelta del livello di trasformazione che si vuole ottenere, accelerando o bloccando selettivamente i vari fenomeni di trasformazione in funzione della qualità desiderata.
La filiera produttiva di un olio può essere suddivisa in una serie di “blocchi di operazioni” caratterizzati da specifici caratteri di omogeneità e specifiche esigenze di ottimizzazione.
Dall’oliva all’olio: il processo produttivo
L’olio viene ricavato dai frutti, ovvero le drupe dell’Olea europae L., di forma elicoidale più o meno allungata a seconda della cultivar (varietà) [6]. In Figura 6 sono mostrate le parti costituenti la drupa, che sono:
l’esocarpo, o epicarpo-buccia, strato esterno liscio ed elastico di modesto colore inizialmente verde che evolve a brunastro o rossastro con il procedere della maturazione, rappresentante l’1-3% circa del peso dell’intera il mesocarpo, o polpa, dove si raccoglie per la maggior parte la sostanza grassa, la cui consistenza si attenua con l’avanzare della maturazione (a consistenza carnosa, essa diviene attaccabile da parassiti come la mosca d’olivo), rappresentante il 70-80% dell’intera drupa
l’endocarpo, o nocciolo, guscio legnoso molto duro che raccoglie al suo interno me, rappresentante il 15-30% del peso del frutto
il seme, o mandorla, costituito da una membrana (episperma) la quale avvolge l’albume (endosperma), il cui nucleo è costituito dall’embrione, rappresentante
5% dell’intera drupa.
Il livello qualitativo di un olio di oliva extravergine si raggiunge tenendo sotto controllo e, potenzialmente, indirizzando i fenomeni di sintesi e trasformazione dei singoli componenti dell’olio durante l’intera filiera produttiva [7]. Se ad esempio si volesse massimizzare il contenuto fenolico nelle olive e minimizzarne il suo degrado durante l’intera filiera produttiva, si potrebbe riscontrare una valenza negativa nella qualità
are che la produzione di un olio non è una semplice operazione meccanica dell’olio da una pasta di olive, ma un processo combinato di estrazione e trasformazione dei singoli componenti. L’ottimizzazione del processo produttivo passa l livello di trasformazione che si vuole ottenere, accelerando o bloccando selettivamente i vari fenomeni di trasformazione in funzione della qualità
La filiera produttiva di un olio può essere suddivisa in una serie di “blocchi di caratterizzati da specifici caratteri di omogeneità e specifiche esigenze di
Figura 6. Parti costituenti una drupa.
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Dall’oliva all’olio: il processo produttivo
., di forma elicoidale più o meno allungata a seconda della cultivar (varietà) [6]. In Figura 6 sono mostrate le
buccia, strato esterno liscio ed elastico di modesto colore inizialmente verde che evolve a brunastro o rossastro con il 3% circa del peso dell’intera il mesocarpo, o polpa, dove si raccoglie per la maggior parte la sostanza attenua con l’avanzare della maturazione (a consistenza carnosa, essa diviene attaccabile da parassiti come la mosca l’endocarpo, o nocciolo, guscio legnoso molto duro che raccoglie al suo interno il seme, o mandorla, costituito da una membrana (episperma) la quale avvolge l’albume (endosperma), il cui nucleo è costituito dall’embrione, rappresentante
Il livello qualitativo di un olio di oliva extravergine si raggiunge tenendo sotto controllo e, potenzialmente, indirizzando i fenomeni di sintesi e trasformazione dei singoli produttiva [7]. Se ad esempio si volesse massimizzare il contenuto fenolico nelle olive e minimizzarne il suo degrado durante l’intera filiera produttiva, si potrebbe riscontrare una valenza negativa nella qualità
are che la produzione di un olio non è una semplice operazione meccanica dell’olio da una pasta di olive, ma un processo combinato di estrazione e trasformazione dei singoli componenti. L’ottimizzazione del processo produttivo passa l livello di trasformazione che si vuole ottenere, accelerando o bloccando selettivamente i vari fenomeni di trasformazione in funzione della qualità
La filiera produttiva di un olio può essere suddivisa in una serie di “blocchi di caratterizzati da specifici caratteri di omogeneità e specifiche esigenze di
12 In Figura 7 sono riportati i 4 blocchi di operazioni, comprensivi di tutti i passaggi preliminari della filiera produttiva di un olio.
Figura 7. Blocchi di operazioni della filiera produttiva di un olio.
1.3.1 La coltivazione dell’olivo
Per coltivazione dell’olivo si intende un insieme di numerose attività che vanno dalla scelta della varietà di raccolta delle olive al giusto grado di maturazione, sane ed integre. Esistono varietà a più alta resa in olio, varietà più facilmente lavorabili, le cui potenzialità richiedono però per essere espresse adatti ambienti di coltivazione ed adatte tecniche agronomiche [8].
I parametri ambientali significativi che condizionano la qualità di un olio sono molteplici, come la temperatura, la luce, la disponibilità idrica e la natura pedologica del terreno, che condizionano in modo diverso la crescita vegetativa della pianta, la maturazione e la lavorabilità del frutto. L’olivo può essere coltivato in tutte le aree del mondo contraddistinte da un clima mediterraneo, cioè da inverni miti ed estati lunghe, calde e con bassa umidità. La temperatura è il fattore ambientale più importante nel limitare, ad esempio, l’area di coltivazione, in quanto accelera i fenomeni metabolici, causando variazioni di fluidità e composizione chimica nel prodotto finale. La disponibilità idrica regola invece l’assorbimento dei nutrienti dal terreno; prove sperimentali hanno dimostrato una maggiore presenza di sostanze aromatiche ed una minore presenza di sostanze fenoliche negli oli provenienti da oliveti irrigati. Inoltre a titolo di esempio è interessante considerare come condizioni di scarsità di acqua in primavera determinano un limitato accrescimento dei germogli ed una riduzione della superficie fogliare, mentre le stesse condizioni in estate o in autunno portano ad una diminuzione dello sviluppo dei frutti ed un’accelerazione della maturazione [9].
Sicuramente grande influenza sui fenomeni sopracitati è rivestita dal controllo dei parassiti, responsabili di un notevole abbassamento qualitativo del prodotto finale. Il più diffuso è la mosca dell’olivo, Bactroceae olea, responsabile di una sottrazione della
Coltivazione dell’olivo Gestione olive Estrazione olio Stabilizzazione e commercializzazione dell’olio
13 polpa, loro nutrimento, con conseguente riduzione della resa in olio e sensibile peggioramento della qualità di esso. Dalle olive infestate si ricava infatti un olio contraddistinto da una spiccata acidità (espressa in acido oleico, dal 2% al 10% a seconda della percentuale di infestazione), da una minore conservabilità (indice di perossidi molto elevato) ed da un aroma compromesso (odore di muffa). La difesa delle piante di olivo da questo insetto deve essere dunque particolarmente attenta e pianificata, poiché eventuali errori possono comportare danni maggiori al flavour di un olio. Per fronteggiare tale infestazione, gli agricoltori ricorrono o ad una lotta chimica, usando insetticidi organo fosforici, o lotta feromonica, sia sessuale che alimentare, o, nel caso di un alto grado di infestazione, ad un’anticipazione della raccolta ed ad una lavorazione tempestiva delle olive.
Come detto in precedenza, la varietà dell’olivo ed i fattori metereologici influenzano particolarmente la raccolta vera e propria delle olive. Non vi è un periodo di raccolta stabilito preciso, ma esso deve considerare diverse variabili, prima fra tutti lo stato di maturazione ottimale delle olive, in modo da ottenere la migliore combinazione qualità-quantità di prodotto.
La fase della completa maturazione fisiologica della drupa non coincide con la migliore qualità alla migliore trasformazione del prodotto; infatti da un certo punto della maturazione in poi, la resa in olio delle olive aumenta in modo apparente [10].
Da vari studi si è infatti concluso che l’inolizione della drupa termini a novembre, coincidendo con la fase di invaiatura della drupa dove si raggiunge il massimo contenuto in olio (inteso come quantità assoluta e non percentuale) e l’elevata presenza di sostanze che conferiscono l’aromaticità. L’invaiatura delle olive è una fase fenologica relativa alla maturazione del frutto in corrispondenza del quale avviene il viraggio di colore dell’epicarpo delle olive. Si passa da un verde intenso, dovuto ai componenti clorofilliani, ad una colorazione finale che varia, a seconda della cultivar, dal rosso porpora al nero. Come si può vedere il metodo di rivelazione è indiretto ed è basato solo su variazioni cromatiche delle olive; sarebbe quindi interessante disporre di metodi diretti che valutassero, come ormai è consolidato in ambito viticolo, la condizione ottimale di maturazione delle olive. Infatti olive “oltre maturazione” sono contraddistinte da fenomeni di inacidimento per intervento delle lipasi e di irrancidimento delle lipossidasi, che causano difetti sensoriali nel prodotto finale [11]. Concludendo, la raccolta è di per sé un’operazione semplice e può essere effettuata a mano, o brucatura, associata ad un elevato costo di manodopera, o tramite la raccolta a terra delle olive, in seguito a caduta spontanea o a scrollatura o abbacchiatura, effettuata con l’ausilio di reti per evitare il contatto con il terreno delle olive.
1.3.2 Gestione delle olive
Dopo la raccolta, le olive possono essere trasferite direttamente al frantoio o dopo un breve periodo di conservazione al frantoio. Lo stoccaggio deve essere fatto in cassette di plastica forate da capacità di 20-25 Kg. Olive sane ed al giusto stato di maturazione possono essere conservate infatti fino ad un massimo di 48 ore in luoghi freschi ed areati. Periodi più lunghi di conservazione e/o condizioni non ideali, quali sacchi o cumuli, possono comportare lo sviluppo di processi di fermentazione e la degradazione della parete cellulare delle olive ad opera di enzimi idrolitici con alterazioni dell’olio,
14 come un aumento dell’acidità libera e del numero dei perossidi, una diminuzione dei polifenoli e delle sostanze aromatiche e la comparsa di alcuni difetti organolettici (riscaldo, muffa ed avvinato) [12].
Prima di passare all’effettiva fase di estrazione dell’olio dalle olive, è necessario infine compiere un lavaggio con acqua in modo da eliminare corpi estranei quali foglie, sassi e terra ed altre impurità, quali idrato di ferro o silice amorfa. Tali impurità tendono infatti a disperdersi facilmente nei mosti oleosi, assorbendo notevoli quantità di olio e provocando emulsioni stabili che causerebbero rese basse di olio con perdite industriali notevoli. Il lavaggio preventivo è dunque essenziale per cercare di mantenere le qualità organolettiche evitando per esempio un’eccessiva asprezza nel prodotto finale.
1.3.3 Estrazione olio
La fase cruciale della filiera produttiva di un olio è rappresentata dalla trasformazione delle olive in pasta di olive, contraddistinta da tre passaggi: la frangitura o molinatura, la gramolatura e l’estrazione dell’olio.
1) Frangitura o molinatura, “macinazione della polpa”
La molitura consiste nella rottura della parete cellulare e delle membrane delle olive sottoposte ad azioni meccaniche con conseguente fuoriuscita dei succhi cellulari e dell’olio, portando alla formazione della pasta d’olio, massa semifluida composta da una frazione solida (frammenti di noccioli, bucce e polpa) ed una liquida (emulsione acqua ed olio) [13].
A questo fenomeno si combina l’inizio di fenomeni enzimatici a carico dei trigliceridi (lipolisi, via della lipossigenasi), idrolitici ed ossidativi a carico dei componenti fenolici. La tipologia di impianti usati condiziona l’effetto di tutti questi fenomeni; tale operazione infatti può essere svolta sia con sistemi discontinui che continui (ad oggi maggiormente utilizzati).
Nel primo caso, si adotta una molazza, macina in pietra o in granito (9-12 m) inserita all’interno di una vasca, che ruotando sulla massa delle olive esercita una forte azione di sfregamento, frantumando i noccioli e rimescolando il tutto. Nel caso di sistemi discontinui si adotta il frangitore a martelli, composto da una serie di dischi rotanti dotati di spigoli vivi, che causano la rottura della polpa.
Confrontando qualitativamente i due processi, essi tendono ad equivalersi, anche se presentano marcate influenze sulle caratteristiche organolettiche del prodotto finale. Durante la frangitura infatti, con la rottura delle pareti cellulari, si attivano gli enzimi, presenti sia nella polpa sia nel seme, che agiscono sui componenti chimici dell’olio. Gli enzimi hanno una doppia azione: estrarre le sostanze volatili, responsabili dell’aroma e responsabili del caratteristico gusto fruttato, ed ossidare i glucidi e i lipidi con conseguente scadimento organolettico dell’olio. Il rapporto tra i due fenomeni è determinato dalle condizioni in cui si svolge la frangitura (durata della molazzatura, grado di frantumazione dei noccioli, velocità di rotazione del frangitore), dalle caratteristiche della materia prima (proprietà della cultivar, qualità delle drupe), dai trattamenti successivi (gramolatura ed estrazione). Dunque la molitura classica comporta un basso grado di emulsionamento, permettendo di ottenere rese qualitative e quantitative più elevate. Al contrario l’azione violenta della frangitura provoca un
15 grado di emulsionamento spinto tra acqua ed olio, offrendo rese più basse in assenza di gramolatura.
2) Gramolatura
Tale operazione è svolta da una macchina specifica, la gramolatrice, cioè una vasca di acciaio con pale elicoidali che mantengono in lento rimescolamento la pasta, rompendo l’emulsione creatasi [14]. Disemulsionare l’olio presente nella pasta consiste nel far sì che le piccole gocce, aderenti alle membrane cellulari ed emulsionate con l’acqua, si aggreghino fra di loro per formare gocce di diametro superiore (30 µm), facilmente separabili dal resto della pasta. Di fondamentale importanza per la resa nella successiva fase di estrazione, è la temperatura alla quale avviene il processo, correlata alla stabilità dell’emulsione acqua-olio. Con un basso grado di emulsione la fase di estrazione non è necessaria oppure si può svolgere a temperature di poco superiori a quella ambiente (da 22-24°C a 27 °C), detta estrazione a freddo. Con emulsioni più stabili è necessario procedere ad un riscaldamento più spinto della pasta, con temperature superiori ai 27°C ed inferiori ai 30°C, limite critico oltre il quale la pasta subisce un decadimento qualitativo. La gramolatura ha una durata di circa 20-40 minuti per le olive mature, mentre per le olive acerbe è di circa 60 minuti.
Recentemente vi sono state innovazioni rivolte all’ottimizzazione del processo di gramolatura. Si è riscontrato che gramolatrici sotto azoto riducono il contenuto di ossigeno a disposizioni delle paste di olive, favorendo una minore degradazione dei composti fenolici [15]. Interessanti, anche se non permesse dal legislatore, sembrano essere le tecniche di arricchimento enzimatico delle paste di olive, contraddistinte dall’uso di enzimi pectinolotici che, per la loro azione degradativa sulle pareti cellulari, renderebbero i composti fenolici più facilmente disponibili all’estrazione [16].
È da sottolineare inoltre che proprio a causa del contatto olio-pasta di olive si ha la formazione di alcuni componenti importanti per l’aroma finale dell’olio [17]: gli aromi di neoformazione è noto che siano gradevoli solo se presenti in determinate proporzioni quantitative: la loro genesi è necessaria affinché l’olio abbia le caratteristiche organolettiche alla quale i consumatori sono abituati e quindi si deve “accettare un certo periodo” di contatto olio-pasta. In Figura 8, è riportato lo schema di formazione di alcuni componenti dell’aroma degli oli di oliva.
16 Figura 8. Ossidazione enzimatica, lipossigenasi
Alcuni di questi composti sono responsabili dei seguenti sentori: a) Esanale: sentore di mandorla dolce;
b) Esanolo: sentore di pomodoro;
c) Cis-2-esenil acetato: sentore di banana;
d) Trans-2-esenale: composto volatile maggiormente presente con sentore di erba;
e) Trans-2-esenolo: note floreali.
La stessa genesi di aromi, avvenendo mediante perossidazioni enzimatiche di acidi polinsaturi e trasformazioni enzimatiche dei perossidi formati, è causa della presenza di perossidi, che in parte (quella relativa alla loro degradazione) sono responsabili anche dell’ossidazione dei costituenti ossidabili presenti nel sistema complesso. In particolare, l’oliva contiene una certa varietà di polifenoli, capaci di ossidarsi prima degli acidi grassi per cui in presenza di perossidi, insieme all’azione della polifenolossidasi, va a diminuire il patrimonio di antiossidanti che risulterebbero nel prodotto finale. Questo meccanismo è anche capace di attenuare “l’amaro” ed il “tannico” del sapore dell’olio, contribuendo a raggiungere caratteristiche organolettiche più gradevoli.
3) Estrazione dell’olio dalla pasta di olive
Essa consiste nel separare la frazione oleosa dagli altri componenti solidi e liquidi della pasta di olive e può essere fatta sia in modalità continua sia discontinua ed i tre principali sistemi adottati fanno ricorso alla pressatura, alla centrifugazione o al processo di percolazione.
LIPIDI della DRUPA di OLIVA lipasi
Acido linoleico Acido linolenico
lipossigenasi
9-idroperossido 13-idroperossido 13-idroperossido 9-idroperossido
Esanale Esanolo Esilacetato cis-3-esenale cis-3-esenolo cis-3-esenil acetato trans-2-esenale trans-2-esenolo trans-2-esenil acetato
17 Dal processo di estrazione dell’olio di oliva si ottiene anche un sottoprodotto definito sansa di olive, composto da buccette, residui di polpa e frammenti di noccioli. Di consistenza simile alla pasta delle olive, la sansa contiene ancora una certa percentuale di olio non estraibile per semplice spremitura. La quantità di olio residua varia dal 4,5% al 9% se proviene da impianti discontinui, e dal 2,5% al 4,5% se proviene da impianti continui di nuova generazione.
La sansa può essere dunque trattata in modo da ricavarne un olio edibile utilizzato principalmente come base per fritture alimentari o combustibile per riscaldamento. Tramite una centrifuga si compie una separazione tra il nocciolo umido e la polpa, la quale successivamente è sottoposta ad un ulteriore processo meccanico (pressatura o centrifugazione). Mediante poi un’estrazione in esano si solubilizza l’olio residuo, il quale è poi sottoposto ad una filtrazione e successiva distillazione in modo da separare l’olio ottenuto dal solvente esanico. Dopo la seconda estrazione, o ripasso, la sansa percorre il medesimo processo della pasta delle olive permettendo l’estrazione di un olio di ripasso.
1.3.4 Stabilizzazione e commercializzazione dell’olio
L’olio così estratto è un prodotto torbido di relativa stabilità. La torbidità, causata dalla sospensione di tracce di acqua e sostanze solide, rende ancora l’olio sede di attività enzimatiche di degradazione, soprattutto a carico della componente fenolica. È buona norma stabilizzare l’olio attraverso chiarificazioni, cioè travasi e filtrazioni.
1.3.4.1 Le operazioni di rettifica
Una volta reso limpido, l’olio, se ancora non presentasse le caratteristiche, quali acidità e proprietà organolettiche, idonee alla commercializzazione, può subire differenti operazioni di “rettifica”, quali la brillantatura, la demargarinazione e la raffinazione. La prima fa riferimento ad un lavaggio con acqua a circa 15°C con successiva filtrazione del prodotto finale, in modo da renderlo più brillante, limpido, eliminando sostanze coloranti estranee, gomme e resine. La demargarinazione consiste nel raffreddamento degli oli a temperatura compresa tra i 12°C e -2°C, con successiva filtrazione dei cristalli formatisi. Se l’olio così ricavato ha le caratteristiche corrispondenti a quelle prescritte dalla legge può essere consumato direttamente per uso commestibile, come olio vergine. In caso contrario si chiama lampante e deve essere raffinato prima dell’avvio al mercato alimentare.
L’olio di oliva lampante e l’olio greggio di sansa, per essere resi commestibili devono essere sottoposti al processo di raffinazione, che se applicato all’olio di oliva lampante darà l’olio di oliva raffinato e dall’olio greggio di sansa sarà prodotto l’olio di sansa raffinato. Gli oli lampanti sono non commestibili a causa del non rispetto dei parametri analitici degli oli vergini commestibili e/o hanno caratteristiche organolettiche scadenti fino al punto di dover essere raffinati. La raffinazione ha quindi l’obbiettivo di rimuovere le impurità e di modificare il meno possibile i componenti “pregiati” della frazione insaponificabile. In Figura 9 sono riportate le singole fasi del processo di raffinazione:
18 Figura 9. Fasi del processo di raffinazione.
Il degommaggio consiste nell’eliminare dal composto le fibre gommose, i carboidrati complessi ed i fosfolipidi tramite l’ausilio di agenti idratanti, come soluzioni diluite di acido solforico o citrico, miscelati all’olio e successiva centrifugazione. Esso viene effettuato a pressione atmosferica e a temperature compresa tra 60°C e 70°C con possibile eliminazione anche di metalli, come ferro e rame, eventualmente presenti nell’olio greggio.
Durante la neutralizzazione chimica o deacidificazione l’olio viene miscelato a 75°C con soda caustica che, reagendo con gli acidi grassi liberi, forma i relativi saponi sodici, insolubili, allontanabili per centrifugazione. In questo modo è abbassata l’acidità libera del prodotto a valori adatti all’alimentazione dell’uomo.
La decolorazione consiste nel trattare l’olio, reso esente da umidità, con terre decoloranti attivate con acido solforico o cloridrico e/o carboni decolorati.
Le terre devono essere ben macinate per poter offrire la maggiore superficie disponibile necessaria per l’assorbimento dei gruppi cromofori, rimuovendo così pigmenti come le clorofille ed i suoi derivati, i caroteni e le possibili tracce di sostanze saponose formatesi nei passaggi precedenti.
Bisogna precisare che non tutti gli oli si comportano alla stessa maniera, ogni sostanza infatti ha un suo optimum di temperatura per il processo di decolorazione, stabilito tramite prove preliminari.
La deodorazione consiste in una distillazione in corrente di vapore a 230°C sottovuoto per un tempo variabile dai 30 ai 60 minuti al fine di rimuovere le ultime sostanze aromatiche, acidi grassi liberi, acidi grassi volatili, aldeidi, chetoni e molecole indesiderate generate dai precedenti passaggi, che danneggerebbero le qualità organolettiche dell’olio. Così facendo, scompaiono le tracce di tocoferoli, fitosteroli, pesticidi ed altre tossine presenti in piccole quantità.
Degommaggio
Neutralizzazione chimica o fisica
Decolorazione
19 A questo punto l’olio è ormai quasi incolore, inodore, insapore e, sebbene non sia tossico, è divenuto poco nutriente e di scarse qualità organolettiche, usato principalmente per prodotti da forno o frittura.
1.3.4.2 La conservazione
Il periodo di conservazione di un olio dipende fortemente dalla quantità di antiossidanti presenti e dalle modalità di conservazione del prodotto. Fattori che possono accelerare i processi di alterazione, diminuendo così il periodo di conservazione sono:
a) Il calore
La temperatura ottimale di conservazione è compresa tra i 14 e i 15 °C. Temperature superiori favoriscono l’ossidazione dei doppi legami di acidi grassi insaturi (prima fase dell’irrancidimento), mentre temperature molto basse portano al congelamento dell’olio, garantendo lunghi periodi di conservazione, ma, una volta scongelato, si accelera la perdita delle sue caratteristiche di pregio.
b) L’ossigeno
Esso determina la rottura dei doppi legami degli acidi grassi, portando alla formazione di composti a catena corta maleodoranti e sgradevoli al gusto, responsabili del difetto di rancido.
c) I contenitori
Oggetto di numerosi studi presenti in letteratura è stata l’influenza che il materiale del contenitore dell’olio ha sulla qualità del prodotto [18]. Il materiale più usato è il vetro, anche se il PET, materiale inerte, sta diventando sempre più un suo sostituto data la sua trasparenza, riciclabilità ed infrangibilità. Il PET è risultato essere idoneo come materiale per preservare le caratteristiche di un olio, ma la permeabilità ai gas ed ai vapori, come l’ossigeno e l’umidità, stanno ponendo dubbi sul loro impiego [19]. Al contrario, contenitori in rame o in ferro, sono da evitare categoricamente in quanto tali elementi sono attivi catalizzatori delle reazioni di irrancidimento.
d) La luce
In presenza della luce le clorofille ed i suoi derivati, in particolare feofitine e feoforbidi, mostrano attività pro ossidante, cioè catalizzano la fotossidazione. In seguito ad un trasferimento di energia dalla luce ai pigmenti indicati, essi si attivano reagendo direttamente con gli acidi grassi contenuti in un olio, portando alla formazione di radicali che promuovono l’ossidazione. Le clorofille eccitate possono anche reagire con l’ossigeno tripletto (3O2) trasformandolo in singoletto (1O2), ossidando gli acidi grassi ad
idroperossidi. La fotossidazione è dunque un fenomeno degradativo la cui conseguenza diretta è la variazione di colore dell’olio da un verde ad un giallognolo [20].
20
1.4 Classificazione degli oli e Normative di Legge
Gli Enti Internazionali si stanno indirizzando sempre di più nel cercare di tutelare e preservare la salute del consumatore attraverso regolamentazioni chiare ed esplicative, che assicurino uniformità delle definizioni, delle tecniche strumentali, dei limiti e delle caratteristiche identiche in tutti i Paesi del mondo.
Al momento il Codex Alimentarius, la Commissione Europea (EC) ed il Concilio Internazionale dell’Olio di Oliva (IOOC) forniscono sostanzialmente gli stessi limiti di legge per le caratteristiche identificative dell’olio di oliva [21]. Tuttavia ci sono differenze tra le regolamentazioni EC e gli Standard commerciali di IOOC in quanto nel secondo caso l’organizzazione deve tenere in considerazione le caratteristiche di tutti gli oli di oliva e non prodotti da tutti gli stati membri IOOC. Queste possono dunque risultare diverse da quelle dei Paesi appartenenti all’Unione Europea a causa delle diversità di cultivar e condizioni climatiche. Come vedremo, la valutazione della qualità e dell’autenticità, o genuinità, di un olio di oliva è ricavata sulla base dei dati analitici di un numero di parametri che devono risultare entro dei limiti stabiliti dalla Commissione Europea (EC Reg No 2568/1999 e l’ultimo emendamento EC Reg No 1989/2003), dalla normativa del Codex Alimentarius (relativa all’anno 2003) e dall’IOOC (relativa all’anno 2003).
I metodi generalmente applicati possono essere divisi in due gruppi:
1) Metodi adottati da organizzazioni nazionali ed internazionali come IOOC, Codex Alimentarius ed EC;
2) Metodi non standardizzati, ma proposti da ricercatori, adottabili come supporto ai risultati eventualmente non conclusivi di analisi ufficiali.
I consumatori spesso sono ingannati dalla parola “oliva” che completa la descrizione delle classi merceologiche dell’olio, ignorando l’esistenza di più classi. I tre Enti sopra citati hanno dunque promosso una classificazione commerciale degli oli in base alla loro qualità e alle loro proprietà organolettiche.
Un olio di oliva è classificato vergine se ottenuto dal frutto dell’olivo mediante processi meccanici e fisici, che non causano alterazioni all’olio e che hanno subito esclusivamente lavaggio, decantazione, centrifugazione e filtrazione.
L’olio di oliva è soggetto ad ulteriori classificazioni, indicate come segue:
Olio extravergine di oliva: è un olio di oliva vergine senza difetti organolettici e caratterizzato da un’acidità libera, espressa come acido oleico, non superiore a 0,8 g per 100 g;
Olio vergine di oliva: è un olio di oliva con difetti organolettici appena percettibili e caratterizzato da un’acidità libera, espressa come acido oleico, non superiore ai 2 g per 100 g;
Olio di oliva vergine lampante: è un olio di oliva vergine con difetti più gravi e caratterizzato da un’acidità libera, espressa come acido oleico, non superiore ai 3,3 g per 100 g;
Olio di oliva raffinato: è un olio di oliva ottenuto dalla raffinazione da oli di oliva vergini lampanti, caratterizzato da un’acidità libera, espressa come acido oleico, non superiore ai 0,5 g per 100g;
21 Olio di oliva: è un olio di oliva ottenuto dal taglio di oli di oliva raffinati e di olii di oliva vergini diversi dall’olio lampante, caratterizzato da un’acidità libera, espressa come acido oleico, non superiore ai 1,5 g per 100g;
Olio di sansa di oliva greggio: è ottenuto mediante trattamento con solventi o processi fisici della sansa di oliva, esclusi gli oli ottenuti con processi di riesterificazione e qualsiasi miscela con oli di altra natura;
Olio di sansa di oliva raffinato: è ricavato dalla raffinazione di olio di sansa di oliva greggio, caratterizzato da un’acidità libera, espressa come acido oleico, non superiore a 0,5 g per 100 g;
Olio di sansa di oliva: è ottenuto dal taglio di oli di sansa di oliva raffinati e di oli di oliva vergini diversi dall’olio lampante, caratterizzato da un’acidità libera, espressa come acido oleico, non superiore a 1,5 g per 100 g.
1.4.1 Parametri di qualità ed autenticità di un olio di
oliva
Sia l’analisi chimica che quella sensoriale sono necessarie per avere una valutazione integrale della qualità di un olio di oliva; esse infatti risultano procedure complementari. L’analisi chimica fornisce informazioni inerenti allo stato attuale dell’olio, ma non vi è un unico test in grado di darci il quadro completo di tutto. Le varie analisi eseguite sugli oli di oliva e non sono utili per determinare i cosiddetti parametri di qualità e di autenticità o genuinità.
I parametri di qualità sono riconducibili ai processi idrolitici ed ossidativi che avvengono nelle olive, durante la filiera produttiva e durante il periodo di conservazione dell’olio. In Tabella 1 sono riportati i vari parametri di qualità adottati dai tre Enti sopracitati.
IOOC Codex Alimentarius EC acidità libera X X X indice di perossidi X X X assorbimento in UV X X X analisi sensoriale X X X solventi volatili alogenati X X X
α-tocoferoli X X determinazione di Cu, Fe, Pb e As X X impurità insolubili X X contenuto frazione insaponificabile X X
Tabella 1. Parametri di Qualità fissati dalle Organizzazioni Internazionali. Prendendo in esame solo i parametri di qualità adottati dalla Comunità Europea i limiti di legge per ciascuna categoria di olio sono riportati in Tabella 2. Sono riportate sia le metodologie chimico-fisiche che il Panel Test, riconosciuto ad oggi come il metodo ufficiale per una valutazione sensoriale di un olio.
22 Categoria Olio extravergine di oliva Olio vergine di oliva Olio di oliva vergine lampante Olio di oliva raffinato Olio di oliva Olio di sansa oliva greggio Olio di sansa di oliva raffinato Olio di sansa di oliva Acidità % (*) ≤0,8 ≤2,0 >2,0 ≤0,3 ≤1,0 - ≤0,3 ≤1,0 Indice di perossidi meqO2/Kg ≤20 ≤20 - ≤5,0 ≤15 - ≤5,0 ≤15 K232 ≤2,5 ≤2,6 - - - - K270 (**) ≤0,22 ≤0,25 - ≤1,10 ≤0,90 - ≤2,00 ≤1,70 Delta-K ≤0,01 ≤0,01 - ≤0,16 ≤0,15 - ≤0,20 ≤0,18 Solventi alogenati volatili Ciascun solvente Sommatoria (***) ≤0,1 ≤0,2 ≤0,1 ≤0,2 - - ≤0,1 ≤0,2 - - ≤0,1 ≤0,2 ≤0,1 ≤0,2 ≤0,1 ≤0,2 Valutazione organolettica Mediana dei difetti Md Md=0 Md≤3,5 Md≥3,5 - - - - - Valutazione organolettica Mediana del fruttato Mf Mf>0 Mf>0 - - - -
(*) è espressa come quantità di acido oleico in 100 gr di olio (**) K270 se il solvente è cicloesano, K268 se il solvente è isottano
(***) è una misura della quantità di cloroformio, tricloroetilene e tetracloroetilene Tabella 2. Parametri di qualità della Comunità Europea.
L’acidità libera è un indicatore approssimativo della qualità delle olive e delle procedure di lavorazione che esse hanno subito prima della frangitura. Essa fornisce una misura dei processi idrolitici delle catene degli acidi grassi presenti nell’olio, cioè la loro trasformazione da trigliceridi a digliceridi e/o monogliceridi con liberazione di acidi grassi liberi. Si misura in quantità di acido oleico (predominante negli oli di oliva) in 100 gr di olio.
L’indice dei perossidi (PV) è un’indicazione del grado di ossidazione di un olio di oliva. L’olio può subire due processi di ossidazione: il primo è la formazione di composti perossidici da acidi grassi polinsaturi tramite meccanismo radicalico, mentre il secondo comprende la rottura dei perossidi con formazione di alcoli, chetoni, acidi organici a basso peso molecolare (come acido formico), responsabili del rancido nell’olio. Tale valore si esprime in milliequivalenti di ossigeno libero per Kg di olio ed è indicativo dello stato di conservazione di un olio. Un valore è ritenuto “buono” se al di sotto di 10-12 meqO2/Kg; valori molto elevati indicano infatti una cattiva conservazione del prodotto,
evidenziando un processo di ossidazione primaria già avviato ed irreversibile, mentre valori bassi non sono necessariamente legati ad una qualità elevata, in quanto si può essere già in presenza della fase secondaria dell’ossidazione, in cui i perossidi si sono decomposti in aldeidi e chetoni, responsabili della sensazione di rancido di un olio. È quindi necessario affiancare l’analisi dell’indice dei perossidi con un’analisi spettrofotometrica.
L’assorbimento nell’ UV di un olio di oliva è adottato anch’esso per valutare i prodotti di ossidazione secondaria, rispettivamente riconducibili a dieni coniugati (K232) e ai trieni
23 coniugati (K270). Più che i singoli valori , dovuti anche all’assorbimento di altre
sostanze, come ad esempio quelle di formazione nel processo di raffinazione durante il trattamento con terre adsorbenti, gli Enti fanno riferimento al ΔK, calcolato secondo l’equazione 1:
∆ = − (1)
Tale valore esclude l’assorbimento estraneo di fondo, dando l’assorbimento reale del campione di olio in esame.
Il gradimento edonistico di un olio di oliva dipende dalle sue caratteristiche sensoriali, tutt’oggi rilevate tramite il cosiddetto Panel Test, metodo standard riconosciuto dalla Comunità Europea (EC Reg. 796/02). La preferenza sensoriale di un olio è legata a caratteristiche o attributi inerenti all’aspetto, all’aroma, al sapore ed al flavour (inteso come la sensazione che coinvolge sia il gusto che l’olfatto). Se le caratteristiche dell’aspetto di un olio si riducono sostanzialmente al colore ed alla torbidità, le caratteristiche aromatiche e gustative sono molteplici [22].
Il gruppo Panel Test è costituito da 8 a 12 assaggiatori esperti ed addestrati, il cui giudizio individuale verrà poi mediato con gli altri in modo da conferire maggiore oggettività all’analisi sensoriale. L’assaggio dell’olio è effettuato in bicchieri di vetro scuri, generalmente blu, senza gambo, a base allargata in modo da favorire la concentrazione degli aromi ed agevolarne
l’identificazione, come mostrato in Figura 10.
L’assaggio prevede un primo esame olfattivo, durante il quale il panellista deve cercare di percepire tutti gli odori positivi o negativi, i pregi ed i difetti; segue poi l’esame gustativo, mettendo in bocca una quantità di olio pari ad un cucchiaio piccolo. Per apprezzare le diverse sfumature del gusto l’assaggiatore deve far roteare l’olio in bocca in modo che entri in contatto con tutte le papille gustative. L’olio è poi vaporizzato nella cavità orale, senza essere deglutito, aspirando aria tra i denti per coinvolgere i sensi della bocca e del naso per percepire per via retro nasale i composti volatili aromatici e la sensazione “tattile” del piccante mediante le terminazioni nervose del nervo trigemino, estese su tutta la cavità orale. L’olio infine
viene sputato e si valuta così il retrogusto, cioè le sensazioni che persistono dopo l’assaggio.
Le caratteristiche sensoriali di un olio, riflettono a pieno la sua composizione chimico-fisica. Sono ad esempio note ma non quantitativamente definite correlazioni dirette esistenti tra l’amarezza di un olio e la concentrazione di alcuni fenoli secoiridoidi come l’oleoropeina ed i derivati del ligostroside [23], oppure quella tra alcune aldeidi ed alcoli a sei atomi di carbonio ed il flavour di erba e dell’aroma fruttato [24]. Quindi a seconda del tipo di fenoli presenti, l’intensità dell’amarezza di un olio può risultare estremamente variabile e di conseguenza la valutazione dell’amarezza sta diventando oggetto di numerose ricerche, volte all’individuazione di metodi analitici in grado di
Figura 10. Bicchieri Panel Test.
24 trovare una correlazione tra l’amaro di un olio ed i composti chimici responsabili di esso [25]. Una tra queste è la misura spettrofotometrica a lunghezza d’onda di 225 nm dell’assorbimento di un olio, correlabile al contenuto totale di polifenoli.
Gli attributi positivi riconosciuti dalla Legislazione Europea sono i seguenti:
a) Fruttato: ricorda l’odore ed il sapore del frutto sano e fresco, raccolto al giusto grado di maturazione;
b) Sentori vegetali: sentore di erba appena tagliata, foglia, mela, mandorla, carciofo e pomodoro (ulteriori caratteri di pregio che rendono più tipico e caratteristico l’olio e sono riscontrabili anche al gusto);
c) Dolce: definita “falsa sensazione” ed è la sensazione di impatto percepita appena si assaggia l’olio in assenza di spiccate caratteristiche di amarezza e piccantezza;
d) Amaro: si percepisce nella parte posteriore della lingua dopo alcuni secondi e può essere più o meno persistente;
e) Piccante: si percepisce in gola ed è una sensazione tattile pungente simile al peperoncino.
Come elencato dalla Legislazione, l’olio può perdere le sue caratteristiche sensoriali in seguito ad una raccolta, lavorazione e conservazione non idonea ed accurata. Ciò comporta alcuni difetti sensoriali, tra cui l’avvinato, il riscaldo, la morchia, il rancido ed il metallico.
Per quanto riguarda i parametri sensoriali indicati in Tabella 2, essi sono ottenuti tenendo in considerazione la scala edonistica indicata in Tabella 3 [26].
Difetti Descrizione Valore Non presente Flavour fruttato e sentore di frutti freschi 9
8 7 Appena percettibile Sentore di frutti non presenti 6
Percettibile Gusto fruttato minimo, cattivo odore e gusto non regolare
5 Soglia minima di
accettazione
Totalmente difettoso, odore e sapore sgradevole
4 Difetti evidenti Odore e gusto inaccettabile per la
commercializzazione
3 2 1
Tabella 3. Scala edonistica per valutazione sensoriale.
I parametri di autenticità o genuinità di un olio stabiliti dagli Enti Internazionali sono adottati per rilevare adulterazioni di oli di oliva con oli di più bassa qualità, come olio di semi, o con oli raffinati o deodorati e sono mostrati in Tabella 4.
Le cere, esteri di acidi grassi con alcoli grassi, presenti in un olio di oliva sono esteri C36, C38, C40, C42, C44 e C46. Dato che essi si accumulano nella polpa delle olive, quantità elevate sono riscontrate nell’olio di sansa di oliva. Sapendo che la frazione cerosa C40-C46 è la meno colpita dal processo di deparaffinazione [27], la determinazione della sommatoria C40-C46 è un parametro affidabile per rilevare olio di sansa in oli di oliva vergini [28]. La quantificazione delle cere deve anche essere
25 supportata dalla determinazione di uvaiolo ed eritrodiolo in quanto studi hanno dimostrato che il contenuto della frazione cerosa tende ad aumentare durante la conservazione [29] a causa di una esterificazione naturale degli acidi grassi e degli alcoli. Categoria Olio extravergine di oliva Olio vergine di oliva Olio di oliva vergine lampant e Olio di oliva raffina to Olio di oliva Olio di sansa oliva gregg io Olio di sansa di oliva raffinato Olio di sansa di oliva Cere mg/Kg (*) ≤250 ≤250 ≤300 ≤350 ≤350 >350 >350 >350 FAMEs e FAEEs ∑FAME e
FAEE ≤75mg/Kg o 75mg/Kg ≤ ∑FAME e FAEE ≤150 mg/kg e (FAEE/FAME) ≤1,5 - - - - 2-glicerilmonopal mitato (%) ≤0,9 se % acido palmitico totale ≤14% ≤1,0 se % acido palmitico totale >14% - ≤1,1 ≤1,0 ≤1,4 ≤1,4 ≤1,2 Delta ECN42 ≤0,2 ≤0,2 ≤0,3 ≤0,3 ≤0,3 ≤0,6 ≤0,5 ≤0,5 Stigmastadiene mg/Kg ≤0,10 ≤0,10 ≤0,50 - - - - -
(*) Gli oli con un contenuto di cere tra 300 e 350 mg/Kg sono considerati oli di oliva lampanti se gli alcoli alifatici totali sono inferiori o uguali a 350 mg/Kg e se la % di eritrodiolo ed uvaiolo è inferiore o uguale a 3,5%.
Tabella 4. Parametri di autenticità della Comunità Europea.
Anche la composizione degli acidi grassi presenti in un olio di oliva vergine è indicativa della presenza di oli di differente origine, come oli di semi, o di oli ottenuti mediante procedimenti industriali. Tale analisi è effettuata tramite un’analisi gas-cromatografica degli esteri metilici degli acidi grassi (FAMEs, Fatty Acids Metil esters) dopo transesterificazione dei trigliceridi di oli di oliva su colonne polari [30].
Per ECN si intende il numero di atomi di carbonio equivalenti presenti nella frazione trigliceride contenuta in un olio. Tale valore è calcolabile mediante l’equazione 2:
∶ . − ∗ ( . ) (2)
L’olio di oliva a differenza della maggior parte degli oli vegetali contiene principalmente trigliceridi con ECN44, ECN46, ECN48 ed ECN50 [31]. ECN40 ed ECN42 sono assenti o presenti in tracce. Pertanto la valutazione di ECN42, cha varia a seconda del contenuto del glicerolo trilinoeato, è efficace. Più efficace risulta essere l’informazione ricavabile da ΔECN42, relativo alla differenza tra ECN42 teorico, calcolato mediante l’equazione 2 e quello sperimentale, ottenuto mediante un’analisi cromatografica HPLC [32].
26
1.5 Composizione chimica
L’olio di oliva extravergine si differenzia sia per le caratteristiche organolettiche sia per le caratteristiche fisiche; molti di questi fattori non sono modificabili poiché tipici di un determinato luogo, mentre altri sono facilmente adattabili, come la tipologia di cultivar , le tecniche colturali e le modalità di estrazione. In Figura 11 è riportato uno schema riassuntivo dei fattori che influenzano un olio durante il suo “tempo di vita”.
Figura 11. Fattori che influenzano l’olio durante il suo tempo di vita.
Dal punto di vista della composizione, un olio di oliva extravergine è costituito da una frazione predominante, detta frazione saponificabile, che costituisce circa il 98-99% del prodotto, costituita principalmente da trigliceridi, ed una frazione insaponificabile che rappresenta il restante 1-2%, caratterizzato da un elevato numero di composti minoritari, determinanti le qualità merceologiche, nutrizionali ed organolettiche dell’olio [33].
1.5.1 La frazione saponificabile
La frazione saponificabile è composta principalmente da trigliceridi, i quali rappresentano circa il 95-98% dell’olio di oliva extravergine. I trigliceridi sono ottenuti dall’esterificazione dei tre gruppi ossidrili del glicerolo con altrettanti acidi grassi. La diversa natura e tipologia di acido grasso influenza notevolmente la composizione finale del trigliceride e a sua volta quella dell’olio. Infatti la composizione percentuale degli acidi grassi all’interno del trigliceride è totalmente indipendente dalla composizione percentuale dell’acido grasso stesso in ogni tipologia di olio: ad esempio oli ottenuti da origini botaniche diverse, come olive o nocciole, possono avere anche una composizione percentuale di acidi grassi simili, ma si differenziano dalla distribuzione percentuale di ciascun atomo nelle tre diverse posizioni dello scheletro glicerolico. In questo modo è possibile stilare una “carta d’identità” unica e peculiare di ogni tipo di olio in modo da salvaguardarlo dal punto di vista legislativo. Il tipo e la configurazione del trigliceride sono determinanti per le caratteristiche dell’olio, come il sapore, la consistenza e la digeribilità.
I trigliceridi ed i loro acidi grassi presenti in un olio di oliva extravergine sono rappresentati come catene lineari alifatiche, in genere da 14 a 24 atomi di carbonio, come mostrato in Figura 12.
Tempo di vita di un olio cultivar clima
maturazione fattori esterni area geografica conservazione (temperatura, ossigeno, luce e contenitori) t=0 frantoio modalità di produzione dell’olio
27 Figura 12. Struttura tipo di un trigliceride.
A seconda della presenza o meno di doppi legami, gli acidi grassi si dividono in saturi o insaturi. Questi ultimi a seconda della quantità di doppi legami presenti nella struttura carboniosa si distinguono in:
Acidi grassi monoinsaturi: presentano una sola insaturazione e tra essi quello preponderante è l’acido oleico
Acidi grassi polinsaturi: sono caratterizzati da due o più insaturazioni, conferendo così all’olio una maggiore fluidità, ma una maggiore instabilità soprattutto verso l’ossigeno [34].
Tra gli acidi grassi polinsaturi prevalgono quelli a 18 atomi di carbonio, come l’acido linoleico e linolenico, definiti anche “acidi grassi essenziali” per l’impossibilità di essere sintetizzati dal nostro organismo.
La diversa proporzione di acidi grassi saturi, monoinsaturi e polinsaturi dipende da diverse caratteristiche quali l’area geografica della cultivar, il grado di maturazione ed il clima [35]. La composizione di acidi grassi ritenuta essere tipica di un olio di oliva extravergine secondo gli Enti Internazionali è quella riportata in Tabella 5.
Acido Numero di carboni (*) Range permesso % Palmitico C16:0 7,5-20 Palmitoleico C16:1 0,3-3,5 Steraico C18:0 0,5-5 Oleico C18:1 55-83 Linoleico C18:2 5,5-21 Linolenico C18:3 ≤1 Arachidico C20:0 ≤0,6 Gadoleico C20:1 ≤,04
(*) la dicitura “:1 (2 o 3) indica il numero di insaturazioni presenti nell’acido grasso Tabella 5. Range di composizione acidica adottato da IOOC.
Come è possibile notare osservando la tabella, si tratta di una serie di composti con un numero pari di atomi di carbonio all’interno della catena alifatica: questo avviene perché la biosintesi degli acidi grassi prevede una progressiva addizione di monomeri a due atomi di carbonio, “sintesi dell’acetil-CoA”. Per quanto riguarda la configurazione gli acidi grassi presenti negli oli di oliva extravergine sono per lo più isomerizzati cis. Tali condizioni possono però essere alterate con processi industriali di esterificazione e raffinazione che provocano la formazione di acidi grassi in forma trans [36].
28 Accanto ai trigliceridi, nella frazione saponificabile sono presenti in quantità minime acilgliceroli parziali, generati da un’incompleta biosintesi triglicerolica o da fenomeni idrolitici durante i processi di lavorazione delle drupe. Le quantità minime riscontrate negli oli di oliva extravergine sono 2-3% per i di gliceridi e 0,1-0,2% per i monogliceridi. I digliceridi presenti sono nella forma isomerica 1,2 ed 1,3, più stabili. Negli oli di oliva di recente produzione è stato riscontrato che i digliceridi sono quasi esclusivamente presenti nella forma 1,2, confermando l’ipotesi che la biosintesi del trigliceride evolve attraverso la formazione iniziale degli 1,2 digliceridi [37]. È stato anche collegato il grado di isomerizzazione dei digliceridi ad eventuali trattamenti termici e/o chimici tramite l’analisi cinetica della reazione di isomerizzazione dei composti: tale reazione evolve come una reazione del primo ordine, è una reazione di equilibro e risulta essere catalizzata dall’acidità dell’olio [38]. Si è riscontrato infine che oli di oliva vergini genuini presentano tempi di isomerizzazione più bassi rispetto ad oli deodorati o deacidificati, lasciando quindi intravedere la possibilità di evidenziare eventuali alterazioni in oli di oliva.
1.5.2 La frazione insaponificabile
La frazione insaponificabile è costituita da circa 220 composti minoritari, rappresentanti l’1-3 % del peso totale di un olio. Tali composti minoritari svolgono un ruolo molto importante sia dal punto di vista nutrizionale salutistico, in quanto componenti indispensabili per le normali attività metaboliche, sia dal punto di vista organolettico. In Figura 13 è riportata la composizione percentuale dei composti minoritari presenti in un olio di oliva.
Figura 13. Composizione della frazione in saponificabile di un olio.
50% 10% 2% 18% 20% idrocarburi steroli e pigmenti tocoferoli polifenoli alcoli
