Il raffreddamento delle olive mediante idrocooler per migliorare la qualità dell’olio extravergine di oliva

La qualità dell'olio d'oliva è influenzata da vari fattori, tra cui le condizioni ambientali di crescita delle olive. Le alte temperature nelle fasi successive dello sviluppo delle olive possono accelerare la maturazione, con un impatto dannoso sui profili degli acidi grassi e dei polifenoli. La raccolta e la lavorazione delle olive ad alte temperature interne degrada ulteriormente la qualità dell'olio, e influisce in particolare sui tratti aromatici.

Per mitigare questo problema, le Università di Pisa e Firenze hanno condotto sperimentazioni con il pre- raffreddamento rapido delle olive raccolte dalle cultivar Frantoio e Leccino utilizzando la tecnologia di idrocooling. L'obiettivo era quello di valutare gli effetti dei trattamenti di raffreddamento rapido delle olive sulla qualità e sulla composizione dell'olio.

Sulla base dei risultati preliminari ottenuti durante gli esperimenti iniziali del frantoio (2019), l’obiettivo del trattamento, in termini di qualità ottimale dell’olio finale, era quello di raffreddare le olive fino a quando il frutto non raggiungesse una temperatura interna di circa 17-18°C. La temperatura interna del mesocarpo varia nel corso degli anni, probabilmente a causa del clima e del tempo al momento del raccolto, nonché delle differenze legate alle cultivar. L'analisi dei dati di temperatura ha dimostrato una riduzione costante e significativa della temperatura indotta dal trattamento di entrambe le cultivar in ogni anno di analisi.

Gli effetti del trattamento sembravano essere fortemente influenzati dalle diverse cultivar utilizzate. Mentre Frantoio ha mostrato diversi miglioramenti nei parametri chimici, come indicato dalla diminuzione dei livelli di acidità in entrambi gli anni, Leccino ha mostrato alcune tendenze negative. Allo stesso modo, Frantoio ha dimostrato una migliore stabilità ossidativa in entrambi gli anni, mentre Leccino ha mostrato un peggioramento della tendenza con valori aumentati. Per quanto riguarda il K232, non è stato osservato alcun modello coerente tra le cultivar o gli anni. Tuttavia, un miglioramento è stato notato nei livelli K268 per Frantoio nel 2019 e Leccino nel 2021, poiché entrambi hanno mostrato diminuzioni, suggerendo così cambiamenti positivi in questi parametri.

Inoltre, l'uso dell'idrocooler e del raffreddamento delle olive ha avuto un impatto sul contenuto fenolico. Due studi condotti su diverse cultivar (Frantoio, Leccino, Gentile, Ogliarola Garganica, Moraiolo, San Felice, Coratina, Peranzana, e Ottobratica) raffreddando la pasta dopo la frantumazione non hanno mostrato alcun impatto sul perossido, sugli acidi grassi liberi, e sui valori spettrofotometrici. Tuttavia, un altro studio riguardante lo stoccaggio raffreddato delle olive Frantoio e Moraiolo utilizzando cellule refrigerate prima dell'estrazione dell'olio ha mostrato valori spettrofotometrici più elevati, ma non sono state rilevate differenze su acidità e perossidi. Questo si allinea con i risultati del nostro studio e suggerisce un forte effetto del genotipo in risposta al trattamento con idrocooler. Un altro studio sugli effetti dell'applicazione di un frantoio di raffreddamento sulla qualità della qualità dell'olio d'oliva finale, non ha mostrato alcun impatto significativo sui parametri chimici.

Non sono stati osservati effetti significativi dei trattamenti sul profilo degli acidi grassi. Questo contrasta con altri risultati di studio in cui la temperatura interna del frutto dell'oliva è stata mantenuta a un livello inferiore (7°C per 16 h) prima della frantumazione rispetto ai nostri esperimenti di idrocooler, che sono stati condotti a temperature comprese tra 17,8 e 12,5°C applicate per un tempo molto breve.

Uno dei principali obiettivi del nostro approccio a livello industriale è stato quello di valutare gli effetti della riduzione della temperatura delle olive in termini di polifenoli e profili aromatici degli oli risultanti. Questi due parametri sono di fondamentale importanza in termini di qualità complessiva degli oli e sono stati fortemente influenzati nelle prove su scala di laboratorio effettuate sulle olive Leccino.

I risultati in parte confermano questi risultati in termini di contenuto di polifenoli, evidenziando che diversi genotipi reagiscono in modo diverso al trattamento imposto. Infatti, i campioni di olio di Leccino hanno mostrato, come tendenza generale, migliori risposte dopo i trattamenti idrocooler in termini di contenuto totale di polifenoli, con un aumento dell'acido cinnamico e ferulico insieme all'apigenina e alla luteolina metilica, nonché all'ODDMLA nel 2021. Questa modifica compositiva in termini di polifenoli può essere correlata alla più pronunciata speziatura riportata dal panel per i campioni di olio Hy Leccino, sia freschi che dopo un anno di conservazione ottimale.

Considerando il profilo aromatico, il controllo della temperatura è quindi fondamentale per garantire un aroma di olio d'oliva superiore. La pasta di olive da raffreddamento durante il processo di estrazione è stata proposta come metodo per migliorare la qualità dell’olio, come nell’applicazione di uno scambiatore termico per il raffreddamento rapido della pasta di olive post-frantumazione. Le attività enzimatiche nella via LOX, tra cui lipossigenasi (LOX), idroperossido di liasi (HPL), alcol deidrogenasi (ADH) e alcol aciltransferasi (AAT), sono altamente sensibili alla temperatura. L'intervallo di temperatura ottimale per questi enzimi varia, in genere tra 15 e 35 ° C, a seconda dell'enzima specifico. L'ADH e l'AAT presentano un'attività ottimale intorno ai 30-35°C, con temperature più basse con conseguente diminuzione della produzione di alcol ed esteri. Viceversa, l'HPL, l'enzima responsabile della conversione di 13 idroperossidoaldeide, opera in modo ottimale a 15°C, portando potenzialmente ad una maggiore sintesi di aldeide e a una ridotta conversione in alcoli ed esteri. Ciò può spiegare parzialmente i cambiamenti nel rapporto aldeidi/alcol osservato negli oli da olive raffreddate, con livelli più elevati di questo rapporto che sono considerati benefici in termini di impatto sensoriale.

Considerando la cultivar Leccino, in oli ottenuti da olive raffreddate (a 19°C) prima della frantumazione, è stato riportato un aumento dei composti aromatici della via LOX, come 2-hexen-1-ol, 3-hexen-1-ol, e 2-hexenal. Inoltre, è stato riportato anche un aumento del contenuto di polifenoli a 15°C a Leccino. Un aumento dei C6 è stato riportato anche nell'olio prodotto dalle olive sottoposte a conservazione a freddo prima del processo di estrazione, che suggerisce una correlazione positiva tra il sapore e l'abbassamento delle temperature delle olive.

Ancora considerando i composti aromatici, il trattamento con idrocooler ha portato a una riduzione dell'etanolo (riduzione del sapore) nella cultivar Frantoio e una tendenza generale in diminuzione dei composti C5 come 1-penten-3-ol e 1-penten-3-one, quest'ultimo evidenzia l'importanza di considerare l'interazione tra 1-penten-3-olo e 1-penten-3-one composti in termini di qualità dell'olio d'oliva. Registrato un aumento (E)-2-esenale in tutte le cultivar dopo l'applicazione di trattamenti a freddo, insieme a una diminuzione di 1-penten-3-olo. Inoltre, è stato riscontrato un significativo aumento degli alcoli, in particolare 3 esan-1-olo (aroma verde).

Considerando il profilo sensoriale, i nostri risultati rivelano uno scenario particolarmente interessante. In diversi casi, le differenze tra gli oli ottenuti dai campioni di controllo (C) e quelli trattati con idrocooler (Hy) erano evidenti sia negli oli freschi che dopo un anno di conservazione, indipendentemente dalla cultivar. Nel complesso, il trattamento ha portato a un miglioramento in entrambe le varietà (Leccino e Frantoio), anche se è stata osservata anche una chiara influenza dell'anno di raccolta. Mentre le differenze immediatamente dopo la produzione sono state significative, anche se relativamente modeste, sono diventate più pronunciate durante la conservazione.

I risultati hanno indicato che i campioni di olive raffreddati producevano costantemente olio vergine di oliva e mostravano migliori parametri di qualità chimica, in particolare nelle cultivar di Frantoio. Il trattamento di raffreddamento ha mostrato effetti dipendenti dal genotipo, migliorando specifici composti aromatici, anche se sono stati riportati diversi risultati in base alla stagione e al genotipo. Nel complesso, il raffreddamento pre-elaborazione sembra essere un metodo promettente per migliorare i composti aromatici positivi e ridurre al minimo i sapori.