La filtrazione dell'olio extra vergine di oliva: un male necessario

La prima premessa importante è la “potenziale presenza”, nelle olive che arrivano al frantoio, di circa 60 ceppi batterici, 20 lieviti e muffe, diversi tra loro.

Inoltre, al termine della lavorazione, l’olio contiene quantità variabili di agenti biotici mesofili (aerobi, anaerobi e anaerobi facoltativi) e che il substrato (acqua, sali, zuccheri, proteine, lipidi) include tutti i costituenti per una loro crescita. Per di più, qualora non venissero allontanati, potrebbero determinare fenomeni enzimatici ossidativi (lipossidasi), idrolitici (lipasi) e fermentazioni anaerobiche tali da essere la causa, a seguito della conservazione, di una serie di difetti biochimici e sensoriali.

La seconda premessa è che con una umidità inferiore al 15% non c’è crescita di microrganismi. Dobbiamo distinguere tra l’acqua libera e quella legata ai componenti dell’alimento come proteine, glicoproteine, glicolipidi, peptoni, zuccheri, acidi organici, sali ionizzati…. La presenza di acqua è riferita, non tanto in termini di quantità, quanto solo in termini di disponibilità della stessa.

L’attività dell’acqua libera (Aw da water activity, cioè l’acqua non soggetta a forze di coesione), è espressa dal rapporto tra la pressione di vapore del prodotto (P), in questo caso il materiale idrofilo dell’EVO, e la tensione di vapore dell’acqua pura (P0), secondo la relazione Aw = P/P0, rappresentata da valori adimensionali, compresi tra 0 < Aw < 1 (con P e P0 riferiti alla medesima temperatura).

L'attività dell'acqua può assumere valori che vanno da 0 (sostanza disidratata al 100%) ad 1 (acqua pura). Nell’acqua pura P = P0 quindi Aw = 1, quindi massima disponibilità di acqua per lo sviluppo di microrganismi e, tutti gli alimenti, tra questi anche l’EVO, con Aw inferiori a 0,60-0,65 non permettono la loro crescita. Ciascun microrganismo ha un ambito ottimale di Aw, indicativamente: i lieviti osmofili necessitano di Aw > 0,60 mentre le muffe xerofile > 0,65; i batteri alofili > 0,75; le muffe > 0,80; i lieviti > 0,85 ed i batteri > 0,90.

Un esempio sono le olive essiccate al forno sulle quali non crescono batteri, muffe o lieviti per il basso valore di Aw (1).

La terza premessa viene spontanea dalla domanda di quanto possa essere il contenuto di acqua nell’olio non filtrato ed in quello filtrato. L’olio non filtrato può contenere da 0,3 a 2,0 g/Kg sotto forma di micromicelle, “micro” perché hanno un diametro tra 0,5 – 100 μm, dove ogni gocciolina di acqua è attorniata da numerose molecole di composto fenolico, con la parte fenolica (polare) verso l’acqua e l’anello benzenico (apolare) verso l’olio (2). Questo è anche il motivo per cui la filtrazione, allontanando le molecole di acqua, contemporaneamente allontana i composti fenolici idrofili.

Le micromicelle sono caricate elettricamente con lo stesso segno, pertanto si respingono e rimangono in sospensione; da non confonderle con i frammenti solidi sospesi di materiale organico, provenienti dalla polpa del frutto (polisaccaridi pectici, cellulosici/emicellulosici e lignina), che sedimentano rapidamente sul fondo del recipiente.

Anche il congelamento/scongelamento dell’olio separa irreversibilmente i composti fenolici dall’acqua (disidratandoli) facendo perdere il potere antiossidante in poco tempo con conseguente decadimento ossidativo (2)

Dobbiamo anche ricordare la presenza di enzimi endogeni del frutto, liberati con la frangitura, con funzioni negative sulla shelf life come le lipasi (aumentano l’acidità per distacco degli acidi grassi dai gliceridi), le esterasi (dissociano gli esteri con aumento dell’idrossitirosolo e del tirosolo dai secoiridoidi), la polifenolossidasi e la perossidasi che degradano i composti fenolici, tutti enzimi diversi da quelli utili nella cascata della lox pathway (formazione degli aromi) e nella liberazione degli agliconi dai composti fenolici glucosidici. Sono anche presenti una serie di enzimi liberati dai microrganismi, con attività negativa per la qualità dell’EVO.

Fatte queste premesse, Biagi Angelo Zullo e Coll.(3), riporta che, con la filtrazione, si riducono le cariche batteriche, dei funghi e dei lieviti ma che alla fine non si riesce ad eliminare tutti i microrganismi contenuti nell’olio. Però i lieviti vitali, presenti dopo la filtrazione con filtropressa di cellulosa, a differenza di tutti gli altri campioni, non soipravvivoino nell'EVO dopo un mese di stoccaggio, per la mancanza di acqua.

Lo stesso studio riporta che il contenuto di acqua registrato nel controllo - non trattato - e negli EVO filtrati con cotone, variava in media da un minimo di 0,16% w/w ad un massimo di 0,38% w/w. Invece, negli EVO filtrati con filtro di cellulosa il contenuto di acqua era lo 0,06% w/w. Come già detto, la sopravvivenza del lievito, è legato all'attività dell'acqua libera (Aw); un contenuto di acqua > 0,20% w/w, tradotto in un’attività Aw > 0,60 è tale da favorire le reazioni chimiche (4).

L'attività microbica dipende fortemente da Aw e valori < 0,60, come quelli registrati in olio filtrato con filtropressa cellulosico, non consentono la sopravvivenza e la crescita microbica (5) e valori di Aw <  0,40 non permettono l’attività enzimatica.

Qualora il contenuto di acqua libera supera certi valori (Aw > 0,60) alcuni microrganismi possono degradare l’olio con la comparsa di difetti sensoriali, con ossidazione dei fenoli polari ed idrolisi dei triacilgliceridi (6, 7, 8).

La filtrazione eseguita con filtri in cellulosa, caratterizzata da un cut-off nominale di filtrazione di 12 µm (da 30 a 5), è risultata, la più estesa nei frantoi rispetto a quella eseguita con filtri in cotone (per la loro minore efficacia), determinando una riduzione della concentrazione totale di fenoli polari e del contenuto microbico e che, a causa della mancanza di acqua, è tale da non consentire, nel filtrato, la sopravvivenza. Inoltre ogni grammo di cartone del filtro-pressa tradizionale, trattiene circa 0.08 g di acqua (anche 2,23 g di olio e 0,04 g di materiale solido) (9).

Concludo dicendo che diventa importante filtrare per la stabilizzazione nel tempo e per la qualità del prodotto, operazione che, pur essendo un male necessario, impiegando filtri a cartoni di cellulosa, al fine di abbattere il contenuto di acqua libera è tale da impedire l’azione degradativa dei microrganismi.

Anche Wafaa Majdi Mohammad Khalel Al-Sioury (riportato da Teatro Naturale 03/03/2023) conferma che i lieviti e le muffe, presenti in tutti i campioni all'inizio della conservazione, sono scomparsi dopo 135 giorni, tranne negli oli non filtrati.

È importante filtrare in linea dopo il decanter o separatore verticale, rispetto a compiere questa operazione qualche giorno dopo l’estrazione, senza che l’olio possa raffreddarsi poiché, essendo la temperatura più alta appena prodotto, il tempo di filtrazione sarà minore (a 15°C la viscosità dell’olio è di 100 centipoises mentre a 20°C è di 85 centipoises e la velocità di filtrazione è funzione della viscosità dell’olio).

Bibliografia

1.    Arca P.P., Mori G. Aspetti biochimici e microbiologici nelle fasi produttive. Corso per Oleotecnico, 22-24 marzo 2023.

2.    A. Vujovic. 2020, L’olio di oliva tra storia e scienza. Tozzuolo Editore, pg 161-162

3.    Zullo B.A. et al. Effects of the Filtration on the Biotic Fraction of Extra Virgin Olive Oil. Foods. 2021 Aug; 10(8): 1677.

4.    Breschi C. et al. 2019, Physical, chemical, and biological characterization of veiled extra virgin olive oil turbidity for degradation risk assessment. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 121:1900195.

5.    Mossel D.A.A. et al. 1995, Essential of the Microbiology of Foods: A Textbook for Advanced Studies. John Wiley & Sons Ltd.; New York, USA.

6.    Zullo B.A. et al. 2013, Effects of some oil-born yeasts on the sensory characteristics of Italian virgin olive oil during its storage. Food Microbiol.;36:70–78.

7.    Ciafardini G. et al. 2015, Effect of lipolytic activity of Candida adriatica, diddensiae and Yamadazyma terventina on the acidity of extra-virgin olive oil with different polyphenol and water content. Food Microbiol.;47:12–20.

8.    Guerrini S. et al. 2019, Extra virgin olive oil quality as affected by yeast species occurring in the extraction process. Foods.;8:457.

9.    Parenti A. et al. 2014, Nuove tecnologie per la filtrazione di olio extra vergine di oliva. https://www.promofirenze.it/sites/default/files/allegati/Bassa %20CCIAA%20ultima%20vers..pdf