L'estrazione olearia del futuro è Oleotekinnova. Verso l'eccellenza dell'extra vergine d'oliva

Negli ultimi decenni del XX secolo, l’attenzione alla qualità dell’olio extra vergine di oliva è notevolmente aumentata, grazie anche a molte evidenze scientifiche riguardanti le sue proprietà salutistiche, legate principalmente alla particolare composizione in acidi grassi e alla presenza di sostanze antiossidanti come i composti fenolici e i tocoferoli (vitamina E), e al sempre maggior interesse rivolto a queste sostanze da parte dei consumatori di Paesi come gli Stati Uniti d’America e il Giappone.

I risultati di alcuni studi avevano messo in luce che le caratteristiche di un olio extra vergine di oliva dipendono da numerosi fenomeni di trasformazione a carico dei composti presenti nelle olive prima della trasformazione. Questi fenomeni riguardano principalmente:

l’idrolisi dei trigliceridi e l’ossidazione (chimica o enzimatica) degli acidi grassi liberi o costituenti i trigliceridi stessi (Frankel, 1991; Sanchez et al., 2003; Angerosa et al., 2001);

le degradazioni chimiche, enzimatiche o ossidative dei composti fenolici (Baldioli et al., 1996; Servili et al., 2002).

L’entità di queste trasformazioni dipende da vari fattori riguardanti l’intera filiera produttiva: dalla raccolta e lo stoccaggio delle olive, a tutte le fasi della trasformazione, fino alle condizioni in cui l’olio viene stoccato.

Alla luce di queste considerazioni, l’olio extra vergine di oliva è stato promosso da prodotto di semplice estrazione meccanica dalle olive a prodotto di complesse trasformazioni chimiche e biochimiche sulle componenti nutrizionali presenti nei frutti. Naturale conseguenza è stata l’esigenza sempre più forte sia di studiare la produzione dell’olio lungo tutta la filiera, e non valutando separatamente ogni singola fase, sia di gestire, principalmente nella fase di trasformazione, i parametri operativi di tempo, temperatura, quantità di acqua aggiunta e presenza di ossigeno, responsabili della qualità e della quantità dei composti fenolici e aromatici degli oli.

In risposta a questa esigenza è stato realizzato un Progetto di ricerca triennale finanziato dall’ARSIA Toscana: “Protocolli Innovativi per la Produzione di Oli Extra Vergini di Oliva nella Realtà Aziendale Toscana” – Sottoprogetto 2, pubblicato sul BURT n°25 del 23/06/2004, in collaborazione con l’Università degli Studi di Firenze. L’attività legata a questo Progetto si è sviluppata nel triennio 2005-2007 ed è stata oggetto di un libretto divulgativo (Migliorini et al., 2008).

Fra i risultati principali di tale attività spiccano la messa a punto di un metodo oggettivo per la valutazione del grado di maturazione delle olive e del periodo ottimale di raccolta ai fini della produzione di oli extra vergini di oliva di elevata qualità (Cherubini et al., 2009, Trapani et al., 2012, Cherubini et al., 2011), e la messa a punto di un protocollo di produzione innovativo basato sulle conoscenze scientifiche acquisite negli anni e capace di controllare le componenti aromatica e fenolica degli oli; è stato così possibile acquisire importanti informazioni tecnologiche per la filiera di produzione degli oli extra vergini di oliva di qualità elevata, sia sotto l’aspetto sensoriale che sotto quello nutraceutico.

Alla luce degli incoraggianti risultati ottenuti grazie alle sperimentazioni degli anni 2005-2007 condotte presso l’Azienda Agricola Torre Bianca di San Casciano Val di Pesa, nel 2011 il protocollo di produzione è diventato un’opportunità per la filiera dell’ olio extra vergine di oliva di qualità di una importante realtà olivicola del territorio fiorentino; infatti, grazie a un progetto finanziato dalla misura 124 Gal Start PSR 2007-2013 (Tecnologie innovative a ridotto impatto ambientale per la produzione di olio extra vergine di oliva ad elevato valore nutrizionale. Una nuova opportunità per la Montagna Fiorentina, acronimo OLEOTEKINNOVA. Bando di ricerca per lo sviluppo del settore olivo-oleicolo toscano – pubblicato sul BURT n°19 parte terza del 12/05/2010) è stato possibile trasferire tale protocollo di produzione presso le realtà produttive che afferiscono al Frantoio Olcas srl.

Il progetto ha come capofila la società OL.C.A.S. I partner sono: Toscana Enologica Mori di Tavarnelle V.P. (Fi), che ha realizzato il prototipo innovativo, Metropoli - Azienda Speciale della CCIAA di Firenze - Divisione Laboratorio Chimico Merceologico, in qualità di soggetto pubblico operante nel campo della ricerca e trasferimento tecnologico, e le aziende agricole Fattoria Altomena, il Prato e Terre di San Gorgone.

Gli ambiziosi obbiettivi del progetto sono così sintetizzabili:

1) produrre un olio extra vergine di oliva di qualità ad alto contenuto di antiossidanti naturali che possa essere valorizzato per le proprie caratteristiche nutraceutiche e possa trovare nuovi canali commerciali nelle industrie cosmetica e farmaceutica;

2) produrre un olio extra vergine di oliva mediante tecniche che abbiano un ridotto impatto con l’ambiente e producano sottoprodotti riutilizzabili nel ciclo aziendale, trasformando i costi attuali di smaltimento in ricavi;

3) realizzare un modello produttivo che sia di stimolo ai piccoli produttori affinchè la loro attività “artigianale” possa essere coordinata in una comunità che favorisca la qualificazione locale e una nuova coscienza produttiva qualificata;

4) favorire lo scambio informativo/culturale sulla conoscenza della filiera dell’olio extra vergine di oliva di qualità e delle sue proprietà nutrizionali e sensoriali.

Durante le campagne olearie 2011 e 2012, le olive di cultivar Frantoio, Moraiolo e Leccino delle aziende partecipanti al progetto sono state analizzate con cadenza settimanale per studiarne la maturazione e individuare il momento ottimale di raccolta. A titolo di esempio, si riportano le curve relative agli andamenti del contenuto di olio e di zuccheri per la cultivar Moraiolo della Fattoria Altomena. Dal confronto fra i due grafici si vede che la stagione 2012 è stata caratterizzata da un maggior contenuto di zuccheri, che ha reso l’individuazione del momento ottimale di raccolta più difficile e le olive più esposte a fenomeni di fermentazione; quest’ultimo fatto sembra confermato dalla presenza di sensazioni più o meno evidenti di fermentazione in un maggior numero di oli prodotti nella campagna olearia 2012, rispetto a quella del 2011. I fenomeni di fermentazione potrebbero essere limitati tenendo sotto controllo tempi e temperature di esercizio durante la trasformazione delle olive.

Durante la campagna olearia 2011, sono stati prodotti 39 oli col protocollo innovativo e 13 con un sistema tradizionale che lavora con gramolatrici ad asse orizzontale senza possibilità di inertizzazione usato come confronto. Le tabelle seguenti riassumono i principali dati chimici medi degli oli ottenuti col protocollo innovativo, di quelli ottenuti col sistema tradizionale di confronto e di quelli analizzati nella campagna olearia 2011-2012 dal Laboratorio Chimico Merceologico di Metropoli – Azienda Speciale della CCIAA di Firenze e prodotti nei frantoi che usano sistemi diversi dal protocollo innovativo.

Come si vede, la differenza più evidente riguarda il contenuto in composti fenolici: mentre il contenuto medio di questa importante classe di composti negli oli analizzati durante tutta la campagna olearia 2011-2012 è stato di 527 mg/kg e negli oli ottenuti col sistema di confronto è stato di 392 mg/kg, il prototipo innovativo a basso impatto ossidativo ha permesso di ottenere oli con un contenuto medio di composti fenolici molto più elevato: 731 mg/kg.

Il confronto fra il sistema innovativo e quello tradizionale non ha lasciato spazio a dubbi circa la possibilità di ottenere con il primo oli dall’elevato contenuto in composti antiossidanti naturali, valorizzabile per le sue caratteristiche nutraceutiche.

Per questo, nella campagna olearia 2012-2013 sono state effettuate prove di lavorazione delle olive esclusivamente con l’impianto innovativo, producendo 61 oli e confrontando i risultati delle analisi chimiche effettuate sugli oli ottenuti esclusivamente con quelli degli oli prodotti durante tutta la campagna olearia 2011-2012 e analizzati dal Laboratorio Chimico Merceologico di Metropoli – Azienda Speciale della CCIAA di Firenze

Il contenuto di composti fenolici degli oli di questa campagna olearia è mediamente più basso rispetto a quello della campagna olearia precedente; nel caso degli oli prodotti da terzi, il contenuto medio è inferiore ai 500 mg/kg. Anche gli oli prodotti col sistema innovativo hanno un contenuto di composti fenolici inferiore rispetto all’anno precedente, ma tale contenuto medio rimane comunque superiore ai 600 mg/kg, confermando i risultati del primo anno.

Il minor contenuto di composti fenolici delle olive della campagna olearia 2012 è probabilmente dovuto alla maggiore umidità delle olive stesse, rispetto alla campagna olearia 2011; infatti, nel 2012 l’umidità delle olive è stata maggiore del 10% rispetto alle olive della campagna olearia 2011.

Per rendere il processo di trasformazione delle olive in olio più sostenibile da un punto di vista economico e ambientale, si sono presi in considerazione i sottoprodotti della lavorazione, considerandoli non più rifiuti difficili da smaltire coi relativi costi, ma fonti di ulteriori ricavi. Ad esempio, il nocciolino, una volta separato dalle sanse è stato venduto come combustibile ad elevato potere calorifero. Durante la campagna olearia 2012 sono stati lavorati 7053 quintali di olive che hanno prodotto circa 880 quintali di nocciolino, che è stato commercializzato mediamente a 12.5 €/quintale permettendo un ricavo di circa 11.000,00 €.

L’esperienza maturata nella campagna olearia 2011 e gli incoraggianti risultati ottenuti nei vari concorsi dedicati a oli di qualità (Ercole Olivario, Los Angeles International Extra Virgin Olive Oil Competition, Lastra a Signa, Feinschmecker, Gambero Rosso, L’oro di Italia, Merum, Montiferru, SlowFood, e Biol) ha invogliato molti produttori del territorio fiorentino a utilizzare il prototipo innovativo. Così nel 2012 molte sono state le aziende che hanno potuto beneficiare delle conoscenze trasferite grazie al progetto OLEOTEKINNOVA.

I risultati presentati in questo articolo sono parziali e verranno esposti in forma definitiva in un convegno che sarà organizzato nel mese di Maggio 2013, e che sarà pubblicizzato anche attraverso questa rivista.

Approfondimento sul prototipo di estrazione.

Il prototipo innovativo utilizzato per la trasformazione delle olive in olio si caratterizza per i seguenti elementi:

Sistema gestionale computerizzato per la tracciabilità del prodotto lavorato

L’impanto di estrazione è dotato di un software che permette di gestire l’impianto tramite un sistema touch screen (Figura 1). E’ possibile impostare le condizioni operative, e in particolare tempi e temperature di esercizio di ogni singola operazione, e monitorare in continuo il processo di estrazione dell’olio.

Alla fine della lavorazione viene emesso un report con tutti i parametri di esercizio, come ad esempio la temperatura delle olive in ingresso al frangitore, la temperatura della pasta in uscita dal frangitore e all’interno delle gramolatrici, la depressione nelle gramolatrici, i parametri delle pompe, il tempo di frangitura, il tempo di gramolazione.

E’ possibile inoltre memorizzare le impostazioni di lavoro abbinate alla singola lavorazione.

Lavaggio e defogliazione

L’impianto è provvisto di un sistema di lavaggio e defogliazione e di un sistema di soffiatura per asciugare le olive in ingresso al frangitore.

Frangitura

Sotto alla tramoggia in ingresso al frangitore c’è una coclea che porta le olive al frangitore. Tale coclea è dotata di inverter per permettere la regolazione continua e automatica della portata di olive in ingresso al frangitore in funzione dello sforzo del frangitore stesso.

Il frangitore (figura 2) è dotato di un sistema a 9 coltelli basato sul processo di frazionamento rapido e da una griglia fissa a fori di dimensioni variabili. Anche il motore del frangitore è dotato di inverter per regolare la velocità della girante.

Gramolatura

Il frantoio è fornito di due cilindri di gramolatura ad asse verticale (figura 3a), che possono lavorare in leggera depressione. Nel caso dell’impianto oggetto della sperimentazione tale depressione è di 0,2 atm

(20 Kpa). All’interno di ogni cilindro è presente un agitatore (figura 3b) il cui particolare disegno permette sia la movimentazione della pasta, sia l’azione di compressione e rimescolamento, al fine di incentivare l’azione di coalescenza e di estrazione.

La pompa monovite che porta la pasta di olive dalle gramolatrici al decanter è dotata di inverter.

Estrazione con decanter

Il decanter (figura 4) lavora a 2 fasi, senza aggiunta di acqua; è dotato di doppio motore, uno per il tamburo e uno per la coclea di estrazione, il delta coclea-cilindro può passare da 5 a 30 giri mediante regolazione con inverter.

Filtrazione

L’impianto non è dotato di un separatore centrifugo finale e l’olio viene immediatamente filtrato con cartoni in fibra di cellulosa.

Si coglie l’occasione per ringraziare il Gal Start e quanti hanno collaborato alla buona riuscita del progetto.

Bibliografia

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Cherubini, C., Migliorini, M., Mugelli, M., Viti, P., Berti, A., Cini, E., Zanoni, B., 2009. Towards a technological ripening index for olive oil fruit. J. Sci. Food Agric., 89, 671-682.
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