La relazione tra i metilbutanali e il difetto di riscaldo-morchia dell'olio di oliva

La sfida costante nei processi di produzione alimentare è quella di raggiungere il grado richiesto di caratteristiche del prodotto evitando quei danni collaterali di trasformazione che possono compromettere la sicurezza, l'autenticità, il valore nutrizionale e l'accettabilità sensoriale di alimenti e bevande, ovvero l'applicazione dei cosiddetti trattamenti di trasformazione blandi. A tal fine, è fondamentale disporre di indici/marcatori relativi a fenomeni di degradazione noti per valutare i danni da lavorazione legati a tali fenomeni. Tali indici dovrebbero essere in grado di mostrare gli effetti delle diverse condizioni operative sul danno da lavorazione, al fine di migliorare la tracciabilità e l'individuazione delle frodi nel settore alimentare.

L'olio extravergine di oliva è potenzialmente soggetto a diversi danni termici e ossidativi che si verificano durante il processo di estrazione, ma anche durante lo stoccaggio e la commercializzazione. L'operazione unitaria di estrazione mediante separazione fisica dell'olio dalla pasta di olive rappresenta una rottura nell'ottimizzazione delle condizioni di lavorazione: diversi fenomeni si verificano prima dell'estrazione dell'olio, dove il materiale si trova ad alti valori di attività dell'acqua (cioè olive e pasta di olive), e dopo l'estrazione dell'olio, dove il materiale si trova a bassi valori di attività dell'acqua (cioè olio velato e olio filtrato). I fenomeni di ossidazione dei trigliceridi prevalgono durante la conservazione e la distribuzione dell’extravergine; pertanto, i trattamenti di trasformazione successivi all'estrazione dell'olio dovrebbero essere effettuati in modo da evitare fattori di rischio quali l'esposizione alla luce, all'aria e alle alte temperature, al fine di mantenere il più possibile bassi i valori degli indici di danno ossidativo (ad esempio, valore dei perossidi,K232, K270 e marcatori molecolari volatili di irrancidimento). Tuttavia, l'applicazione univoca di trattamenti blandi prima dell'estrazione dell'olio è scientificamente ancora in discussione.

Le condizioni operative della molitura delle olive e della gramolazione della pasta di olive influenzano la cinetica di numerosi fenomeni biologici, chimici e fisici, causando potenzialmente effetti sia positivi che negativi sulla qualità dell'olio estratto.

E’ indubbio che le operazioni unitarie che precedono l'estrazione dell'olio debbano essere condotte in condizioni adeguate per evitare l'insorgenza di difetti sensoriali dell'olio come il difetto di sedimento riscando/morchia, che è dovuto alle attività microbiche di deterioramento che portano a quei composti volatili correlati a tale difetto. Di conseguenza, può essere utile misurare gli effetti delle condizioni operative prima dell'estrazione dell'olio sulla pasta di olive attraverso un indice/marcatore di danno termico e ossidativo, che dovrebbe anche essere in grado di prevedere le caratteristiche qualitative indesiderate (cioè i difetti sensoriali) dell'olio ottenuto. Un indice/marcatore di questo tipo è ancora assente.

Il verbascoside è uno dei glicosidi fenolici più abbondanti nelle olive dopo l'oleuropeina, a causa della sua struttura chimica con due società zuccherine, non viene estratto nell'olio di oliva vergine (VOO).

Il verbascoside è il miglior substrato per la polifenolossidasi, avendo il maggior numero di gruppi ossidrilici nell'anello benzenico. Lo studio cinetico del danno termico e ossidativo durante la gramolazione della pasta di olive indica che con il tempo si verifica un aumento del contenuto di diastereomeri di β-OH-verbascoside, noti anche come diastereomeri di β-OH-acteoside. Ha seguito una cinetica di ordine pseudo-zero, con costanti di velocità dipendenti dalla temperatura attraverso l'equazione di Arrhenius. I diastereomeri del β-OH-acteoside sono stati considerati prodotti della degradazione del verbascoside dovuta a una reazione di idrossilazione.

L’Università di Firenze ha condotto diverse prove di estrazione dell'olio di oliva in due anni di produzione, applicando diverse condizioni di tempo, temperatura ed esposizione all'ossigeno durante la gramolazione. La composizione fenolica delle paste di oliva è stata analizzata mediante cromatografia liquida ad alta prestazione-Diode Array Detector-Spettrometria di massa (HPLC-DAD-MS). Sono state analizzate le caratteristiche chimiche (indici di qualità legale, composti fenolici mediante HPLC-DAD-MS, composti volatili mediante Head Space-Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry (HS-SPME-GC-MS)) e sensoriali degli oli ottenuti.

Il contenuto dei diastereomeri β-OH-acteoside nella pasta di olive è aumentato linearmente con il tempo di gramolazione in funzione della temperatura e delle condizioni ossidative, seguendo una cinetica di ordine pseudo-zero.

Allo stesso tempo, due composti volatili legati a difetti sensoriali (2- e 3-metilbutanale) sono aumentati negli oli ottenuti con l'aumento del tempo e della temperatura, ed è stata osservata una relazione tra questi e il difetto di riscaldo/morchia nei campioni di olio d'oliva.

È stata inoltre osservata una relazione diretta tra il contenuto di β-OH-acteoside nelle paste di oliva e il contenuto di 2+3-metilbutanale negli oli.

Pertanto, il contenuto di diastereomeri β-OH-acteoside nelle paste di oliva è stato suggerito come indice/marcatore per indicare il rischio di difetti sensoriali negli oli di oliva vergini in funzione delle condizioni termiche e ossidative durante la malassazione. I ricercatori propongono un valore soglia di 100 mg/kg del contenuto di β-OH-acteoside diastereomeri, al di sopra del quale è percepibile il difetto.