La scelta del periodo ottimale di maturazione in base a precisi parametri

La raccolta delle olive è tradizionalmente effettuata in un periodo dell’anno piuttosto ampio (nel territorio toscano dalla fine del mese di ottobre alla meta del mese di dicembre). Questo modus operandi trae la sua origine sia dalle esperienze in campo dei vari olivicoltori, che hanno sperimentalmente verificato ed individuato quello che a seconda della zona può garantire il maggior apporto in termini di resa in olio, sia da scelta di pura praticità organizzativa nella raccolta delle olive.

Poiché la qualità di un olio extra vergine di oliva dipende prima di tutto dalle caratteristiche della materia prima, intese come grado di maturazione e sanità delle olive (Di Giovacchino et al., 2002), si è reso indispensabile approfondire le conoscenze sulle dinamiche di maturazione dei frutti. Ciò è complesso data la variabilità della maturazione in funzione delle cultivar, che hanno un diverso metabolismo di maturazione, del clima, che può avere un andamento variabile anno per anno, e delle pratiche agronomiche.

In questo studio, la maturazione delle olive da olio, è vista come l’insieme dei fenomeni di sintesi dei componenti che sono ritenuti, in modo diretto o indiretto, significativamente responsabili della qualità di un olio extravergine di oliva: (i) i trigliceridi, (ii) le sostanze antiossidanti di origine fenolica.

La fisiologia biosintetica degli acidi grassi e dei trigliceridi all’interno delle olive è un meccanismo largamente conosciuto e studiato da diversi anni.

Durante la maturazione assistiamo ad un processo biochimico che determina l’accumulo di trigliceridi e la composizione acidica caratteristica dell’olio da oliva, ricca in acido oleico e con un basso contenuto in acidi grassi polinsaturi (Salas et al., 2002). Il precursore necessario per questa via metabolica è l’acetilCoA, derivato dalla degradazione di glucosio e fruttosio (zuccheri a sei atomi di carbonio).

I composti fenolici sono considerati metaboliti secondari; sono distribuiti in limitate strutture cellulari delle olive, delle foglie e del nocciolo e non hanno una chiara funzione nel metabolismo generale dei vegetali (Ryan et al., 2002).

Tra le numerose classi di composti fenolici presenti nelle olive e nell’olio, i secoiridoidi sono quelli più abbondanti; essi sono peculiari della famiglia vegetale delle Oleaceae (Servili et al., 2004; Soler-Rivas et al., 2000). Tra i secoirioidi quelli di riferimento sono l’oleoeuropeina e il ligstroside. Essi hanno una complessa struttura costituita da una molecola di zucchero, da una di acido elenolico e da una di alcol fenolico che nel caso del ligstroside è il tirosolo e in quello dell’oleuropeina è l’idrossitirosolo, sono inoltre molecole anfipatiche, prevale però la loro polarità che li rende molto solubili in acqua e capaci di donare ioni idrogeno ed elettroni.

Durante i processi di maturazione delle olive la componente fenolica varia sia in termini quantitativi che qualitativi (Gutierrez-Rosales et al., 2010).

Esistono due metodi principali per determinare il momento ottimale di raccolta delle olive da olio:

1- valutazione visiva, delle variazioni cromatiche dell’epitelio e della polpa della drupa;

2- valutazione analitica, dell’evoluzione dei contenuti chimici delle olive.

Il primo può essere considerato diretta conseguenza del secondo in quanto cambiamenti macroscopici e visibili derivano da altrettanti cambiamenti microscopici interni rilevabili soltanto grazie a metodologie analitiche. Esse poggiano sull’evoluzione fisiologica delle componenti interne al frutto.

Per la determinazione del giusto grado di maturazione è diffuso l’uso del metodo proposto dall’Istituto per lo Sviluppo dell’Olivicoltura di Siviglia (Uceda et al., 1975), secondo il quale si prendono in considerazione le variazioni cromatiche dell’epitelio, della polpa e del nocciolo, con le tre varianti di colore verde, bruno e nero (Tab. 1).

Per quanto riguarda l’olivo, la cinetica di accumulo della frazione lipidica all’interno delle drupa è molto lenta se paragonata ad altre piante da olio.

L’olio nella drupa si accumula nella polpa e nel seme, con due percorsi diversi, che possono determinare una diversa composizione finale in acidi grassi. In ogni caso la composizione reale dell’olio è considerata come dovuta principalmente alla polpa.

Recenti studi sulla dinamica dei cambiamenti fisici e chimici a carico delle olive durante la maturazione sono stati condotti su di una variante spagnola dell’ Olea Europaea, la Gordal Sevillana. L’analisi delle varie componenti quali il contenuto zuccherino, il contenuto lipidico e il contenuto fenolico è stata effettuata a partire dal periodo dell’allegagione, indicato come giorno zero, fino al 200° giorno successivo a questo stadio (Garry Menz et al., 2010).

Gli zuccheri maggiormente presenti nelle drupe sono glucosio, fruttosio, galattosio e il mannitolo, uno zucchero del gruppo dei polioli, la loro concentrazione ha un andamento essenzialmente decrescente durante la maturazione. In particolare il glucosio, lo zucchero dominante, ha una evidente diminuzione, mentre il fruttosio rimane relativamente stabile (Garry Menz et al., 2010). Il mannitolo ha un declino più netto negli ultimi 30 giorni, mentre il galattosio si è mantenuto su livelli molto bassi e stabile fino a 200 giorni. Il saccarosio, essendo presente solo in tracce, non è stato incluso nello studio.

Analoghi andamenti nella composizione degli zuccheri durante la maturazione sono stati rilevati per altre cultivar. La loro concentrazione è quindi stata proposta come indice di maturazione per la produzione di olive da olio (Garry Menz et al., 2010).

La variazione del contenuto in olio sempre in Gordal Sevillana ha un andamento piuttosto lento fino ad 85 giorni e subisce un incremento netto a partire dal giorno 90esimo. Questo andamento mostra quindi una bassissima sintesi lipidica fino ad 85 giorni dall’allegagione (Menz et al., 2010).

Studi condotti su olive (Olea Europea L. cv Frantoio) raccolte sul territorio della provincia di Firenze dagli inizi di settembre agli inizi di marzo negli anni 2004, 2005 e 2006 da nove diverse aziende, rivelano tra loro un andamento del tutto simile, mostrando come al diminuire del contenuto zuccherino corrisponda un aumento in olio all’interno della drupa (Cherubini et al., 2009).

A titolo esemplificativo nella figura 1 viene riportato il grafico relativo ad una delle aziende prese in esame.

Nello studio in questione è stata inoltre indagata l’esistenza di una relazione tra diminuzione della componente zuccherina nel frutto e temperature ambientali.

I valori raccolti sono riportati nella figura 2. Da questi dati è possibile notare come l’andamento decrescente degli zuccheri presenti un asintoto orizzontale in corrispondenza di valori al di sotto dei 10°C. Questo momento è coinciso con i primi 10 giorni del mese di novembre (anno 2004 nella provincia di Firenze).

È da notare però che in altri casi il valore asintotico della cinetica di decrescita degli zuccheri è stato raggiunto ben prima che la temperatura scendesse sotto i 10°C. La correlazione che esiste quindi tra cinetica degli zuccheri e temperature ambientali non è da considerarsi così certa (Cherubini et al., 2009), ed è necessario proseguire nella comprensione dell’evoluzione dei fenomeni chimici delle drupe in relazione all’andamento microclimatico.

Secondo Cherubini et al. (2009), la concentrazione degli zuccheri è da considerare un indice di maturazione tecnologica in grado di determinare il giusto grado di maturazione delle olive. Ciò corrisponde al raggiungimento di un valore minimo e costante di zuccheri e, di conseguenza, ad un valore massimo e costante di olio, associato ad un ridotto rischio di attività fermentative nella pasta di olive durante i processi di lavorazione ed ad una maggior resa in olio. Ciò è stato confermato anche all’interno dello studio di Migliorini et al. (2011) su cultivar Leccino e Moraiolo, all’interno del quale è stata introdotto un nuovo modello di previsione che permette di avere, come mostrato in figura 3, una relazione lineare tra il contenuto in olio e quello in zucchero valida per più cultivar durante il periodo della maturazione:

Nel grafico a tre dimensioni figura 4 è rappresentato l’effetto della data di raccolta (DAFB Day After Full Blooming) sul contenuto in zuccheri ed olio.

Il seguente modello empirico polinomiale, relativo alle cultivar Moraiolo e Leccino è basato sulle seguenti relazioni:

DAFB (cv Moraiolo) = 232 – 1.46 (S) + 0.08 (O)      r2 = 0.90 P < 0.001

DAFB (cv Leccino) = 176 – 0.48 (S) + 0.14 (O)         r2 = 0.95 P < 0.001

I dati di letteratura sull’andamento dei composti fenolici durante la maturazione delle olive non sono numerosi. In generale, la loro concentrazione diminuisce col tempo (Zanoni, 2010), come si osserva in figura 5, ma se si studiano gli andamenti dei singoli componenti i fenomeni sono più complessi.

A questo scopo si riportano alcuni dati sperimentali di singoli fenoli ottenuti nella campagna olearia 2010 in cultivar Frantoio, Moraiolo e Leccino, provenienti dal territorio della provincia di Firenze. In particolare si mostra l’andamento del contenuto di oleuropeina (Fig. 6-8)., come composto di riferimento indice della qualità del frutto, nelle tre cultivar toscane (Giusti, 2011).

Qui a fronte della stessa molecola, si presentano 3 andamenti diversi: un decremento lineare per il Moraiolo, un decremento esponenziale per il Leccino, un aumento e una successiva diminuzione, secondo un evoluzione parabolica per il Frantoio. Se questa dipendenza dalla cultivar viene messa in relazione con il contenuto zuccherino è ipotizzabile che, se il grado ottimale di maturazione è il raggiungimento di un valore minimo e costante degli zuccheri (ottenuto, per questa campagna, a partire da circa 170 DAFB): nel caso del Leccino la permanenza del frutto sulla pianta non dovrebbe portare ad una variazione apprezzabile del contenuto di oleuropeina, nel caso del Moraiolo ed ancor di più in quello del Frantoio il protrarsi del momento della raccolta potrebbe portare ad una significativa diminuzione della concentrazione di questa molecola.

Fino ad oggi i risultati dello studio hanno avuto come obiettivo la migliore comprensione dell’evoluzione nel periodo di maturazione dei parametri chimici delle olive da olio, ma lo scopo principale dello studio è il trasferimento delle conoscenze acquisite agli operatori del settore olivicolo.

I principi dell’indice di maturazione tecnologica delle olive da olio sono utilizzabili come strumento di supporto per la scelta del momento ottimale di maturazione delle olive in azienda.

A tal proposito sono in corso di svolgimento prove per la messa a punto di nuove tecniche “NIR - spettroscopia nel vicino infrarosso” che permettono in tempi brevi e con un basso costo di determinare i contenuti chimici delle drupe, in modo che le aziende possano seguire la maturazione tecnologica delle proprie olive da olio per produzioni di olio extra vergine di oliva di qualità.

Lo studio sopra descritto è stato realizzato da:

- Metropoli Azienda Speciale della CCIAA di Firenze, Divisione Laboratorio Chimico Merceologico. Riferimento Dott.ssa Marzia Migliorini (marzia.migliorini@fi.camcom.it)

- Dipartimento di Biotecnologie Agrarie, Università degli Studi di Firenze. Riferimento Prof. Bruno Zanoni (bruno.zanoni@unifi.it)

con la collaborazione di:

- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Firenze. Riferimento Prof. Nadia Mulinacci (nadia.mulinacci@unifi.it),

grazie al finanziamento della Regione Toscana del Bando di ricerca per lo sviluppo del settore olivo-oleicolo toscano - Sottoprogetto 2 (pubblicato sul Bollettino Ufficiale della Regione Toscana n°25 del 23/06/04) dal titolo “Protocolli innovativi per la produzione di olio extravergine di oliva nella realtà aziendale toscana” e grazie al finanziamento del progetto “Servizio Maturazione delle olive della cultivar Frantoio” promosso e finanziato dalla Regione Toscana.

Bibliografia

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