Conservare l'olio extravergine di oliva sotto azoto: l'influenza sui parametri di qualità

Nel settore oleario moderno, il tema della conservazione dell’olio extra vergine di oliva assume un ruolo strategico tanto quanto la fase di estrazione. La qualità finale del prodotto, infatti, non dipende esclusivamente dalla cultivar, dal grado di maturazione delle olive o dalla tecnologia di frangitura adottata, ma anche dalla capacità di mantenere nel tempo le caratteristiche chimiche, nutrizionali e sensoriali dell’olio.

L’olio extra vergine è un prodotto biologicamente complesso, ricco di composti fenolici, tocoferoli, pigmenti e sostanze aromatiche particolarmente sensibili ai fenomeni ossidativi. La presenza di ossigeno, luce e temperature non controllate accelera i processi di degradazione lipidica, con conseguente incremento dell’acidità libera, aumento del numero di perossidi e perdita delle componenti aromatiche responsabili delle note fruttate e pungenti.

Dal punto di vista industriale, il problema è amplificato dal fatto che la produzione di olio avviene in un periodo relativamente breve dell’anno, mentre il consumo si distribuisce lungo dodici mesi. Ciò rende indispensabile lo stoccaggio in serbatoi per periodi medio-lunghi, spesso con prelievi progressivi di prodotto destinato all’imbottigliamento. Ogni svuotamento parziale del serbatoio introduce aria nello spazio di testa e favorisce l’ossidazione.

Negli ultimi anni la ricerca si è concentrata sull’impiego di atmosfere modificate e gas inerti per limitare il contatto tra olio e ossigeno. Tra le soluzioni più efficaci emerge l’utilizzo dell’azoto, gas chimicamente inerte, in grado di saturare lo spazio di testa dei contenitori riducendo drasticamente la concentrazione di ossigeno.

Il principio dell’atmosfera controllata

La conservazione in atmosfera controllata si basa sulla sostituzione dell’aria presente nello spazio di testa del serbatoio con un gas inerte. Nel caso dell’olio extra vergine, l’obiettivo è limitare l’ossidazione primaria e secondaria degli acidi grassi insaturi.

L’ossigeno rappresenta infatti uno dei principali fattori di deterioramento qualitativo. La sua presenza favorisce la formazione di perossidi e composti carbonilici responsabili del difetto di rancido. Parallelamente si verifica la degradazione dei polifenoli, molecole antiossidanti naturali che contribuiscono sia alla stabilità ossidativa sia al profilo sensoriale dell’olio.

L’azoto risulta particolarmente adatto per questa applicazione perché non reagisce con i composti lipidici e può essere prodotto direttamente in azienda mediante generatori a membrana o sistemi PSA (Pressure Swing Adsorption). L’impiego di azoto consente inoltre di ridurre la necessità di bombole pressurizzate, migliorando sostenibilità e continuità operativa.

Architettura del sistema sperimentale

Il prototipo sviluppato dai ricercatori prevedeva un sistema integrato composto da:

• compressore d’aria;
• generatore di azoto;
• serbatoio polmone;
• tank di accumulo dell’azoto;
• sonde per il monitoraggio dell’ossigeno;
• elettrovalvole controllate da PLC.

Il generatore di azoto riceve aria compressa filtrata e deumidificata. Attraverso la separazione dell’ossigeno, il sistema produce azoto ad elevata purezza che viene accumulato in un serbatoio pressurizzato.

Ogni tank di conservazione è dotato di una sonda ossimetrica installata nello spazio di testa. I valori misurati vengono inviati a un trasmettitore elettronico che gestisce automaticamente l’apertura delle elettrovalvole di immissione dell’azoto.

La logica di controllo adottata è di tipo feedback. Quando la concentrazione di ossigeno supera lo 0,9%, il sistema immette azoto fino al raggiungimento di una concentrazione pari allo 0,7%. Il valore di riferimento operativo viene quindi mantenuto intorno allo 0,8% di ossigeno.

Tale soluzione permette di compensare automaticamente le variazioni dovute a micro-infiltrazioni o ai prelievi periodici di olio dal serbatoio.

Disegno sperimentale e metodologia

Per verificare l’efficacia del prototipo sono state condotte due campagne sperimentali utilizzando olio extra vergine ottenuto da olive della cultivar Leccino.

Nel primo ciclo di prove sono stati impiegati tre serbatoi in acciaio inox da 1400 litri quasi completamente riempiti. Due tank venivano progressivamente svuotati durante i sette mesi di sperimentazione per simulare condizioni operative reali di cantina.

I parametri monitorati comprendevano:

• acidità libera;
• indice di perossidi;
• contenuto totale di polifenoli;
• indici spettrofotometrici K232 e K270;
• concentrazione di ossigeno nello spazio di testa.

Nel secondo ciclo sperimentale è stato aggiunto un quarto serbatoio non collegato al sistema di inertizzazione, utilizzato come controllo in atmosfera statica.

Riassumento:

Il serbatoio A è stato collegato al generatore di N2 e riempito con olio. Il volume dello spazio di testa era pari al 3% del volume totale del serbatoio.
Il serbatoio B è stato collegato al generatore di N2 e riempito con olio. Il volume dello spazio di testa era pari al 3% del volume totale del serbatoio. Per sei mesi, ogni 30 giorni sono stati prelevati 200 L di olio.
Il serbatoio C è stato collegato al generatore di N2 e riempito per metà con 700 L di olio.
Il serbatoio D non è stato collegato al generatore di N2, ma è stato riempito con olio. Il volume dello spazio di testa era pari al 3% del volume totale del serbatoio. Per sei mesi, ogni 30 giorni sono stati prelevati 200 L di olio

Le analisi chimiche sono state effettuate secondo i protocolli ufficiali del Consiglio Oleicolo Internazionale e della normativa europea.

Controllo dell’ossigeno: stabilità dell’atmosfera nei serbatoi

Uno degli aspetti più rilevanti emersi dalla sperimentazione riguarda la capacità del sistema di mantenere stabile la concentrazione di ossigeno nel tempo.

Durante i 210 giorni di osservazione, i serbatoi collegati al sistema di inertizzazione hanno mantenuto livelli di ossigeno compresi tra 0,7% e 0,9%, anche in presenza di svuotamenti periodici.

L’introduzione di aria conseguente ai prelievi veniva rapidamente compensata dall’immissione automatica di azoto. Questo comportamento dimostra l’efficacia del controllo dinamico rispetto ai sistemi tradizionali statici.

Dal punto di vista impiantistico, il risultato assume particolare importanza perché dimostra la possibilità di applicare la tecnologia anche in contesti industriali caratterizzati da continui cicli di riempimento e svuotamento.

Effetti sui parametri qualitativi dell’olio

I risultati analitici hanno evidenziato differenze significative tra l’olio conservato in atmosfera controllata e quello mantenuto in atmosfera tradizionale.

Acidità libera

Nei serbatoi inertizzati l’acidità libera è rimasta sostanzialmente stabile, passando da circa 0,20-0,30% a valori compresi tra 0,37% e 0,40% al termine della conservazione.

Nel serbatoio non protetto da azoto l’incremento è risultato sensibilmente superiore. Sebbene i valori siano rimasti entro i limiti normativi dell’extra vergine, la differenza dimostra una maggiore degradazione idrolitica e ossidativa.

Numero di perossidi

L’indice di perossidi rappresenta uno dei principali indicatori dell’ossidazione primaria.

Nei tank inertizzati l’aumento è stato contenuto, mentre nel serbatoio tradizionale il valore finale ha mostrato un incremento molto più marcato. Ciò conferma che la riduzione dell’ossigeno limita significativamente la formazione di composti ossidativi.

Contenuto fenolico

I polifenoli costituiscono il principale sistema antiossidante naturale dell’olio extra vergine.

Nei serbatoi con atmosfera controllata il contenuto fenolico ha mostrato variazioni limitate nel tempo. Al contrario, il tank non inertizzato ha evidenziato una riduzione molto più consistente.

La conservazione dei composti fenolici è particolarmente importante non solo per la stabilità ossidativa, ma anche per il mantenimento delle proprietà nutraceutiche dell’olio.

Indici spettrofotometrici K232 e K270

Anche gli indici spettrofotometrici hanno mostrato un andamento coerente con i fenomeni ossidativi osservati.

I valori di K232 e K270 sono aumentati in tutti i campioni durante la conservazione, ma l’incremento è stato significativamente inferiore nei serbatoi inertizzati. Questo conferma che il controllo dell’atmosfera limita la formazione di dieni e trieni coniugati associati ai processi di ossidazione.

Implicazioni tecnologiche e industriali

L’adozione di sistemi automatici di inertizzazione rappresenta una delle principali evoluzioni tecnologiche per il settore oleario.

Tradizionalmente, molti frantoi utilizzano insufflazioni manuali di azoto o sistemi statici privi di monitoraggio continuo. Tuttavia tali soluzioni non garantiscono il mantenimento costante delle condizioni ottimali, soprattutto in presenza di frequenti movimentazioni del prodotto.

L’introduzione di sensori online e controlli automatici consente invece una gestione dinamica dell’atmosfera interna ai tank, riducendo consumi di gas e migliorando l’efficienza del processo.

Dal punto di vista economico, la possibilità di preservare più a lungo le caratteristiche qualitative dell’olio permette di aumentare la shelf life commerciale e ridurre il rischio di declassamento merceologico.

Inoltre, il mantenimento del patrimonio fenolico assume crescente rilevanza in relazione alle indicazioni salutistiche previste dalla normativa europea sui polifenoli dell’olio di oliva.