LA TECNOLOGIA AL SERVIZIO DELLA QUALITA' DEGLI EXTRA VERGINI. LE VIE DA SEGUIRE, I PARAMETRI DA PRENDERE IN CONSIDERAZIONE

Presentiamo qui di seguito l'intervento del professor Giovanni Lercker al convegno "La sfida della moderna Olivicoltura? Come progettare un profilo degli oli Extravergini adatto al mercato". Il convegno, tenutosi il 15 novembre scorso presso Fiera Milano-Rho, nell'ambito della ventiduesima edizione del Simei e della sesta di Enovitis, fa parte di una tra le tante iniziative dell'Unione Italiani Vini.
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La qualità secondo le esigenze del mercato. Cosa offre la tecnologia? Quali le vie da seguire e quali i parametri da prendere in considerazione?

Le olive sono la materia prima per la produzione di olio, alimento caratteristico dell’area del Mediterraneo e che si vuole sia uno dei componenti base della famosa “dieta mediterranea”.
La qualità dell’olio prodotto a partire dalle olive ha subito una evoluzione nei secoli che hanno fatto seguito all’evolversi delle tecnologie disponibili per la produzione. Di conseguenza la qualità del prodotto è aumentata e così anche la conoscenza e le richieste dei consumatori. Negli ultimi anni il mercato è stato molto influenzato dall’offerta determinata dai grandi imbottigliatori e dalla disponibilità del prodotto a più basso costo.
A partire dalla produzione delle olive, è ora ben noto che le caratteristiche di ogni cultivar sono differenti e, a parità di cultivar, le condizioni di coltivazione, l’andamento stagionale sono variabili altrettanto importanti. Più recentemente è stato verificato che per la qualità dell’olio è determinante la scelta del momento ottimale della maturazione per la raccolta delle olive. Per quanto riguarda la conservazione delle olive prima della lavorazione, molte delle conoscenze acquisite da tempo sono già ampie e sufficienti a garantire caratteristiche di qualità all’olio. Inoltre, va ricordato che negli ultimi anni sono stati numerosi gli studi volti ad individuare gli effetti indotti dalle scelte operate durante le diverse fasi della trasformazione delle olive sulla composizione e sulla conservazione degli oli. In questa relazione sono valutate ed interpretate le interazioni della tecnologia sulla composizione degli oli vergini da olive, sulla base delle esperienze dirette e su quelle presenti nella letteratura degli ultimi anni. Il lavoro porterà un particolare approfondimento sugli aspetti più innovativi in relazione alla presenza dei componenti minori in grado di valorizzare il prodotto.

La storia dell’elaiotecnica
Quello oleario rappresenta uno dei settori storici delle industrie agro-alimentari per le popolazioni del Mediterraneo. L’evoluzione di questo settore di trasformazione ha avuto nei secoli molti sviluppi comuni a quello di trasformazione dei cereali.
Il sistema storico di trasformazione (risalente nelle prime versioni all’età del Bronzo e per quelle più complesse all’età Micenea), che prevedeva le fasi di frangitura delle olive e di separazione dell’olio (dapprima solido-liquido per pressione e successivamente liquido-liquido per decantazione), è rimasto immutato per secoli (Schema 1) e le più importanti innovazioni in questo settore si sono avute soltanto nel secolo scorso.



Infatti, agli inizi degli anni ’30 fu introdotto il separatore centrifugo per il mosto oleoso in uscita dalle presse ed a metà degli anni ’50 ne fu automatizzato lo scarico. La principale innovazione è stata senza dubbio rappresentata dal cambio di concezione dell’impianto: da discontinuo (basato sull’uso delle presse) a continuo, che ha iniziato la sua diffusione nei primi anni ‘70 grazie all’aggiunta nello schema impiantistico di nuovi macchinari (frangitori e decanter). Oggigiorno, questi sistemi hanno portato, oltre che ad un miglioramento qualitativo, anche ad un aumento della produttività e ad una conseguente concentrazione della produzione e rappresentano (in termini di quantità di olio prodotto) la totalità degli oleifici in Spagna ed oltre l’80% di quelli italiani e greci. Tuttavia, tra le diverse nazioni, si sono evidenziate delle differenze impiantistiche legate soprattutto alle macchine utilizzate per la separazione. Infatti, mentre in Italia e Grecia i decanter sono principalmente a tre fasi, ovvero separano olio, acqua di vegetazione e sansa (due diverse fasi liquide ed una solida), in Spagna si è diffusa (soprattutto per ridurre la quantità di sottoprodotti liquidi) un’evoluzione di queste macchine, il cosiddetto sistema a due fasi, che separa l’olio da un sottoprodotto costituito dall’unione della sansa e dell’acqua di vegetazione (si ottiene sansa fluida).


Le innovazioni tecnologiche e i sistemi di controllo della qualità dell’olio extravergine di oliva
Tutte le innovazioni, nel settore dei prodotti alimentari sono state studiate seguendo i processi sperimentali attraverso l’impiego di “traccianti” (cambiamenti chimici, chimico-fisici, microbiologici, particolari molecole, ecc.) degli effetti che erano stati scelti. Pertanto, una volta messa a punto una nuova tecnologia, la valutazione dell’effetto delle diverse scelte sulla qualità del prodotto finale è di particolare importanza l’individuazione del parametro di controllo. Per quanto riguarda l’olio extravergine di oliva si possono utilizzare molteplici parametri perché il processo incide attuando diverse trasformazioni che possono essere valutate con gli strumenti più disparati (dalla semplice analisi chimica dell’acidità libera, passando per le più complesse analisi chimiche della frazione fenolica o della componente aromatica, per finire con l’analisi sensoriale). Tuttavia, tra le peculiari caratteristiche dell’olio extravergine di oliva e per le loro conservazioni nel tempo, assume particolare importanza la stabilità ossidativa e quindi il contenuto in composti antiossidanti a struttura fenolica (1). Queste molecole, particolarmente presenti negli oli di oliva non raffinati, sono di elevata importanza anche per il loro ruolo funzionale, biologico e nutrizionale (2-4). I metodi analitici per la valutazione della stabilità ossidativa sono numerosi ed in alcuni casi (5) ne sono stati evidenziati i limiti; tuttavia, i test di ossidazione accelerata (Active Oxygen Method, Rancimat e Oxidative Stability Index) risultano di grande utilità per valutare l’effetto di una variabile confrontando i campioni da esaminare con un controllo ottenuto in condizioni standard. Anche per i composti fenolici esistono diversi metodi di analisi (6), che vanno dai metodi spettrofotometrici rapidi (fenoli totali e o-difenoli), a quelli più avanzati che prevedono la separazione dei singoli composti. Tra le tecniche separative si è fatto uso soprattutto in passato di metodi gascromatografici, sostituiti dalle metodiche di cromatografia liquida ad elevate prestazioni e negli ultimi anni si va diffondendo sempre più l’uso dell’elettroforesi capillare per via della sensibilità e rapidità del sistema (7).
I sistemi per l’estrazione dell’olio dalle olive possono essere raggruppati in due grandi gruppi, ovvero quelli tradizionali per pressione (discontinui) e quelli continui. Relativamente a quest’ultima tipologia di impianti va evidenziato come ne esistano diverse tipologie in funzione del tipo di separatore, i più diffusi utilizzano decanter che estraggono 3 fasi (questo tipo è diffuso soprattutto in Italia e Grecia) o 2 fasi (presenti prevalentemente in Spagna) (8-9). I sistemi continui rappresentano circa il 99 % degli impianti in Spagna e oltre l’80% in Italia e Grecia in termini di quantità di olio prodotto (9).
Nello schema 2 sono riportati i 2 impianti continui più diffusi. Le fasi che maggiormente incidono sulla stabilità ossidativa degli oli durante la trasformazione sono: la molitura o frangitura, la gramolatura, la separazione e la conservazione finale dell’olio.



I sistemi di frangitura delle olive
I sistemi per la frangitura delle olive sono numerosi per via del fatto che ogni azienda di produzione di macchinari oleari brevetta i propri sistemi. Tuttavia, lo scopo della fase è sempre quello di ridurre le olive a parti di piccole dimensioni in modo da rompere i tessuti cellulari e facilitare l’aggregazione delle gocce di olio e quindi la conseguente estrazione. I vari sistemi, dal molino a molazze fino ai più moderni frangitori, sono stati studiati e confrontati. Le differenze possono essere accomunate dal diverso effetto esercitato dai vari sistemi in termini di energia applicata sul frutto e di innalzamento della temperatura provocato. I risultati sono in contrasto tra chi sostiene (10) che la maggiore energia e maggior numero di giri permetta una maggiore estrazione di composti fenolici e chi sostiene che determini un aumento della temperatura causa di un abbassamento del contenuto in antiossidanti (11). Tuttavia quest’ultimi autori (12) hanno dimostrato che temperature inferiori a quelle ambiente sfavoriscono l’estrazione dei composti fenolici e quindi in questo caso i frangitori più energici agiscono favorevolmente in tal senso.

La gramolatura
La gramolatura rappresenta il momento centrale del processo di estrazione dell’olio dalle olive e durante questa fase si verificano una serie di reazioni enzimatiche responsabili della formazione degli odori e della trasformazioni dei fenoli glicosilati nelle forme prive dei gruppi zuccherini, più compatibili con la fase oleosa. Le condizioni indagate hanno riguardato principalmente le temperature ed i tempi di durata dell’operazione (1, 10). I lavori hanno dimostrato che le basse temperature non permettono un elevato trasferimento dei composti fenolici dalla pasta all’olio, per contro le elevate temperature (che variano in funzione delle diverse varietà) ne provocano una parziale degradazione.

La separazione
Le prove svolte in fase di separazione hanno riguardato la valutazione dell’effetto dell’acqua aggiunta (1, 10), verificando che la maggiore quantità determina un dilavamento dei composti fenolici nell’olio.

La conservazione
Seppur rappresenti l’ultima fase in termini temporali è tra le principali. Le sperimentazioni condotte relativamente a questa fase sono numerose e negli ultimi anni l’interesse si è rivolto all’osservazione del comportamento dei singoli composti fenolici. In particolare, oltre all’effetto delle alte temperature che condizionano la cinetica del processo di ossidazione (aumentando le velocità delle reazioni), considerazioni interessanti sono state fatte anche relativamente alle basse temperature (13,14). Nei dati riportati in tab. 1 è evidente l’effetto di riduzione della stabilità ossidativa indotto dall’abbassamento della temperatura a 4°C che causa fenomeni di cristallizzazione dei componenti maggioritari dell’olio e quindi il ripristino delle condizioni termiche iniziali provoca la separazione per precipitazione dei composti antiossidanti precedentemente dispersi nella matrice oleosa. Analoghi risultati erano già stati evidenziati precedentemente per abbassamenti della temperatura più drastici, fino a -43°C (13).



In particolare l’effetto della precipitazione dei composti antiossidanti può essere ricondotto al graduale processo di congelamento e/o scongelamento che provoca un selettivo cambiamento di fase e quindi una aggregazione in funzione della temperatura di cristallizzazione specifica. Questo fenomeno porta ad un abbassamento immediato della stabilità ossidativa a causa di una attività antiossidante meno efficiente, e quindi di conseguenza si arriva ad un più rapido invecchiamento. Sempre osservando la tab. 1 si nota come nel lungo periodo l’effetto prevalente è quello di riduzione della velocità di ossidazione rispetto all’inattivazione degli antiossidanti infatti gli oli conservati per 3 mesi a temperatura ambiente fanno registrare i più bassi valori di OSI time (Oxidative Stability Index) (Tab.1).
Un’altra valutazione ha riguardato il monitoraggio dell’andamento dei singoli composti fenolici durante la conservazione (15) ed è stato interessante osservare come alcuni fenoli semplici ad elevata attività antiossidante come l’idrossitirosolo tendano a “rigenerarsi” a seguito del processo idrolitico a carico dei composti fenolici più complessi come i secoiridoidi o-difenolici.

Conclusioni
Le attuali conoscenze, a parità di materia prima (olive), consentono di “progettare” in maniera efficiente la composizione dell’olio vergine, nei margini condizionati da ciascuna matrice. In altre parole è possibile aumentare i profumi dell’olio, ad esempio con una raccolta leggermente più precoce ed una gramolazione più prolungata, o produrre oli più “saporiti” in relazione alla scelta ottimale dei parametri di processo. Con una maggiore esperienza tecnologica sarà anche facile, in futuro, intervenire sulle caratteristiche organolettiche e, forse anche su quelle salutistiche, operando piccole o grandi modifiche sui processi di trasformazione, in stretta sintonia con le cultivar di oliva disponibili o addirittura prescelte.

Bibliografia

Bibliografia
1. T. Gallina-Toschi, L. Cerretani, A. Bendini, M. Bonoli-Carbognin, G. Lercker, “Oxidative stability and phenolic content of virgin olive oil: An analytical approach by traditional and high resolution techniques”, J. Sep. Sci., 28, 859–870, 2005.
2. G.K. Beauchamp, R.S.J. Keast, D. Morel, J. Lin, J. Pika, Q. Han, C. Lee, A.B. Smith, P.A.S. Breslin, “Ibuprofen-like activity in extra-virgin olive oil”, Nature, 437, 45-46, 2005.
3. H. K. Hamdi, R. Castellon, “Oleuropein, a non-toxic olive iridoid, is an anti-tumor agent and cytoskeleton disruptor”, Biochem. Bioph. Res. Co., 334, 769–778, 2005.
4. F. Visioli, S. Grande, P. Bogani, C. Galli, “The role of antioxidants in the Mediterranean diets: focus on cancer”, Eur. J. Cancer Prev., 13, 337-343, 2004.
5. E.N. Frankel, “In search of better methods to evaluate natural antioxidants and oxidative stability in food lipids”, Trends Food Sci. Tech., 4, 220-225, 1993.
6. A. Carrasco-Pancorbo, L. Cerretani, A. Bendini, A. Segura-Carretero, T. Gallina Toschi, A. Fernández-Gutiérrez “Analytical determination of polyphenols in olive oils”, J. Sep. Sci., 28, 837-858, 2005.
7. A. Carrasco-Pancorbo, A. M. Gómez-Caravaca, L. Cerretani, A. Bendini, A. Segura-Carretero, A. Fernández-Gutiérrez, “Rapid Quantification of the Phenolic Fraction of Spanish Virgin Olive Oils by Capillary Electrophoresis with UV Detection”, J. Agric. Food Chem., 54, 7984 -7991, 2006.
8. L. Cerretani, T. Gallina Toschi, “Spagna e Italia, confronto fra sistemi produttivi” Olivo e olio, 9, 34-37, 2005.
9. G. Cladini, L. Cerretani, A. Bendini, T. Gallina Toschi, “Produzione e consumo di oli di oliva in Italia e Spagna”, L'Informatore Agrario, 30, 33-38, 2005.
10. L. Di Giovacchino, S. Sestili, D. Di Vincenzo, “Influence of olive processing on virgin olive oil quality”, Eur. J. Lipid Sci. Technol., 104, 587–601, 2002.
11. F. Caponio, T. Gomes, C. Summo, A. Pasqualone, “Influence of the type of olive-crusher used on the quality of extra virgin olive oils”, Eur. J. Lipid Sci. Technol., 105, 201–206, 2003.
12. F. Caponio, T. Gomes, “Influence of olive crushing temperature on phenols in olive oils”, Eur. Food Res. Technol., 212, 156–159, 2001.
13. L. Cerretani, A. Bendini, B. Biguzzi, G. Lercker, T. Gallina Toschi, “Preliminary investigation on the freezing storage effect on oxidative stability of not filtered extra-virgin olive oil”, J. Commodity Sci., 44, 3-16, 2005.
14. M. Bonoli-Carbognin, L. Cerretani, A. Bendini, T. Gallina Toschi, G. Lercker, “Prove di conservazione a diversa temperatura di olio da olive monovarietali”, Ind. Aliment.-Italy, 452, 1135-1141, 2005.
15. G. Di Lecce, A. Bendini, L. Cerretani, M. Bonoli-Carbognin, G. Lercker, “Valutazione dell'influenza di una conservazione casalinga sulla shelf-life di oli extra vergini di oliva”, Ind. Aliment.-Italy, 45, 873-880, 2006.