Monitoraggio rapido dell’adulterazione dell’olio extravergine di oliva con oli vegetali più economici

L’olio extravergine di oliva, comunemente indicato con l’acronimo EVOO, è un prodotto di origine vegetale ottenuto esclusivamente mediante processi meccanici a freddo, senza l’impiego di solventi o trattamenti di raffinazione. La sua composizione chimica è caratterizzata da un’elevata concentrazione di acidi grassi monoinsaturi, in particolare acido oleico, oltre a composti minori ma qualitativamente rilevanti come polifenoli, tocoferoli, carotenoidi e clorofille. Questi ultimi conferiscono all’EVOO non solo il caratteristico colore verde-giallo e il gusto fruttato, ma anche una spiccata resistenza all’ossidazione. Tuttavia, il valore commerciale dell’EVOO, sensibilmente superiore rispetto ad altri oli vegetali, incentivata pratiche fraudolente consistenti nell’aggiunta di oli più economici, quali olio di soia, di girasole e di mais. Tali adulterazioni comportano rischi per la salute dei consumatori e violano le normative sulla corretta etichettatura, come dimostrato da episodi storici di cronaca alimentare, inclusi i casi di intossicazione da anilina in Spagna nel 1981 o la vendita di olio di nocciola spacciato per olio d’oliva in Italia negli anni Novanta.

Le metodologie analitiche tradizionalmente impiegate per la rilevazione delle frodi includono tecniche strumentali avanzate quali la gascromatografia accoppiata alla spettrometria di massa (GC-MS), la cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) e la spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FTIR). Sebbene queste tecniche offrano un’elevata accuratezza e sensibilità, presentano svantaggi non trascurabili: richiedono tempi di analisi prolungati, personale altamente specializzato, costose apparecchiature e l’uso di solventi organici potenzialmente tossici. Per superare tali limitazioni, negli ultimi anni si è diffuso l’interesse verso metodi più rapidi e accessibili, come la spettroscopia laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) o la spettroscopia di assorbimento UV-Vis-NIR, che consentono analisi in tempo reale senza preparazione del campione. Tuttavia, anche queste tecnologie richiedono strumentazione dedicata e non sono sempre disponibili nei laboratori di controllo qualità di piccole e medie imprese. Alla luce di queste considerazioni, il presente studio si propone di validare un approccio alternativo basato esclusivamente su parametri fisico-chimici convenzionali, cioè quelli normalmente utilizzati per la classificazione dell’olio d’oliva nelle categorie merceologiche (extravergine, vergine, lampante). Tali parametri includono l’acidità espressa in percentuale di acido oleico, l’indice di perossido (espresso in milliequivalenti di ossigeno attivo per chilogrammo), i coefficienti di estinzione specifica K232, K264, K268, K272 e il delta K (ΔK), che misurano il grado di ossidazione e la presenza di composti coniugati, nonché il contenuto di clorofille e carotenoidi (determinato spettrofotometricamente a 670 nm e 470 nm), il contenuto fenolico totale secondo il metodo di Folin-Ciocalteu e l’attività antiossidante mediante il test DPPH. L’obiettivo dello studio era verificare se questi soli parametri, combinati con tecniche di statistica multivariata come l’analisi fattoriale, l’analisi delle corrispondenze multiple (MCA) e l’analisi discriminante lineare (LDA), potessero identificare e quantificare l’adulterazione dell’EVOO con olio di soia (SBO), di girasole (SFO) e di mais (MO) a tre diversi livelli di adulterazione: 2% v/v, 5% v/v e 10% v/v. Per la sperimentazione, sono stati preparati campioni di EVOO puro certificato e miscele con ciascun adulterante alle concentrazioni indicate, per un totale di 10 condizioni sperimentali (puro più tre adulteranti per tre concentrazioni), ciascuna replicata tre volte. Su tutti i campioni sono state effettuate le analisi fisico-chimiche secondo i metodi ufficiali del Consiglio Oleicolo Internazionale (IOC). I risultati hanno mostrato che l’aggiunta di SBO, SFO e MO determina variazioni significative e sistematiche di alcuni parametri rispetto all’EVOO puro. In particolare, l’acidità libera, pur restando entro i limiti di legge per l’extravergine (≤0,8%), ha mostrato un leggero incremento proporzionale alla concentrazione di olio adulterante, soprattutto con l’olio di soia. L’indice di perossido, invece, non ha fornito indicazioni altrettanto chiare, poiché i campioni adulterati presentavano valori sovrapponibili a quelli dell’EVOO di partenza per concentrazioni fino al 5%, mentre solo al 10% si osservava un aumento significativo. I parametri spettrali K232 e K264, tradizionalmente associati alla presenza di dieni e trieni coniugati, hanno mostrato un andamento differenziato a seconda dell’adulterante: l’olio di mais ha determinato un incremento marcato del K232 già al 2%, mentre l’olio di girasole ha influenzato maggiormente il K264.

I parametri che si sono rivelati maggiormente discriminatori sono stati invece il K268 e il ΔK. Il K268, in particolare, è risultato pressoché nullo nell’EVOO puro (valori inferiori a 0,10) mentre ha raggiunto valori compresi tra 0,25 e 0,45 nei campioni adulterati al 10%, con la massima sensibilità per l’olio di soia. Il delta K, che rappresenta la deviazione dell’assorbanza a lunghezze d’onda specifiche rispetto a una linea di base ideale, è aumentato in modo lineare con la percentuale di adulterazione, offrendo un potenziale indicatore quantitativo. Per quanto riguarda i composti bioattivi, il contenuto di clorofille e carotenoidi ha subito una diminuzione proporzionale al grado di diluizione dell’EVOO, con riduzioni medie del 18% al 2% di adulterante, del 35% al 5% e del 60% al 10%. Tuttavia, la variabilità tra i diversi adulteranti era limitata, rendendo questi parametri poco specifici. Al contrario, il contenuto fenolico totale e l’attività antiossidante hanno mostrato un forte potere discriminante. L’EVOO puro presentava un contenuto fenolico medio di 320 mg equivalenti di acido gallico per kg, mentre già al 2% di adulterazione con olio di soia si registrava una riduzione a 280 mg/kg, con valori ulteriormente decrescenti fino a 140 mg/kg al 10%. L’attività antiossidante, misurata come percentuale di inibizione del radicale DPPH, è scesa dal 78% nell’EVOO puro al 45% nei campioni con il 10% di olio di girasole. Per elaborare i dati raccolti e identificare quali parametri fossero statisticamente più rilevanti, è stata applicata un’analisi fattoriale preliminare, che ha ridotto la dimensionalità dei dati evidenziando tre fattori latenti responsabili dell’85% della varianza totale. Il primo fattore, che spiegava da solo il 52% della varianza, era correlato negativamente con K268 e positivamente con il contenuto fenolico totale e l’attività antiossidante, indicando che questi tre parametri variano in modo opposto e coerente con l’aggiunta di oli vegetali. Il secondo fattore era associato all’acidità e ai carotenoidi, mentre il terzo fattore ai coefficienti K232 e K264. Successivamente, è stata condotta un’analisi delle corrispondenze multiple, una tecnica statistica non parametrica particolarmente adatta per visualizzare le relazioni tra variabili categoriche. In questo caso, le variabili continue sono state suddivise in classi (basso, medio, alto) e l’MCA ha permesso di rappresentare su un piano bidimensionale le associazioni tra livelli di adulterazione, tipo di adulterante e parametri analitici. Il grafico delle corrispondenze ha mostrato chiaramente che l’EVOO puro si posizionava in una regione dello spazio caratterizzata da alti valori di fenoli totali, alta attività antiossidante e bassissimo K268. Al contrario, i campioni adulterati al 10% con qualsiasi olio si raggruppavano nell’area opposta, con bassi fenoli, bassa attività antiossidante e K268 elevato. I campioni al 5% occupavano una posizione intermedia ma nettamente separata dal puro, mentre i campioni al 2% mostravano una maggiore sovrapposizione con l’EVOO puro, indicando che per concentrazioni inferiori al 5% il metodo potrebbe non essere sufficientemente sensibile. L’MCA ha inoltre rivelato che l’olio di mais era leggermente più difficile da rilevare al 2% rispetto all’olio di soia, probabilmente a causa di un profilo fenolico di base meno distante da quello dell’EVOO. Sulla base di questi risultati, è stata infine eseguita un’analisi discriminante lineare (LDA) con validazione incrociata leave-one-out per classificare i campioni in cinque categorie: EVOO puro, adulterato con SBO, con SFO, con MO e indipendentemente dalla concentrazione. Utilizzando come variabili predittive solo K268, contenuto fenolico totale e attività antiossidante, la LDA ha raggiunto una accuratezza del 100% nella classificazione dei campioni del training set. La matrice di confusione della validazione incrociata ha mostrato che tutti i 30 campioni (10 condizioni per tre repliche) sono stati correttamente attribuiti alla loro categoria di appartenenza, senza alcuna errata classificazione o falsi positivi. Questo risultato è notevole se si considera che la validazione incrociata simula la capacità predittiva del modello su dati non utilizzati per la stima dei coefficienti discriminanti. In termini pratici, ciò significa che misurando soltanto tre parametri facilmente ottenibili in qualsiasi laboratorio di analisi degli alimenti con strumentazione di base (uno spettrofotometro UV-Vis per il K268, un saggio colorimetrico per i fenoli totali e il test DPPH per l’attività antiossidante), è possibile individuare adulterazioni dell’EVOO con olio di soia, girasole e mais a partire dal 5% v/v, con una affidabilità del 100% nel campione studiato. Per adulterazioni al 2% v/v, invece, il metodo risulta meno sensibile: alcuni campioni al 2% sono stati classificati correttamente solo quando l’adulterante era l’olio di soia, mentre per l’olio di girasole e di mais si sono verificati alcuni falsi negativi, cioè campioni adulterati erroneamente identificati come EVOO puro.

Ciò suggerisce che il limite di rilevabilità pratico del metodo sia compreso tra il 5% e il 10% v/v. Tuttavia, va sottolineato che la normativa europea considera frode economica qualsiasi adulterazione, anche a livelli inferiori al 5%. Pertanto, il metodo proposto non sostituisce le tecniche strumentali avanzate per il rilevamento di basse percentuali di adulterazione, ma rappresenta un eccellente strumento di screening rapido per controlli di routine, specialmente in contesti produttivi o di importazione dove si sospettino diluizioni non marginali. La combinazione di parametri fisico-chimici convenzionali e statistiche multivariate, in particolare l’analisi delle corrispondenze multiple e l’analisi discriminante lineare, dimostra di essere efficace, economica e facilmente riproducibile. In conclusione, lo studio fornisce nuove evidenze scientifiche a supporto dell’utilizzo di K268, contenuto fenolico totale e attività antiossidante come marcatori analitici rapidi per il controllo dell’adulterazione dell’EVOO con oli di semi più economici, offrendo un metodo pratico per i laboratori di analisi che non dispongono di strumentazione complessa come GC-MS o HPLC. Ulteriori ricerche potrebbero estendere questo approccio ad altri adulteranti (olio di palma, olio di colza, olio di nocciola) e verificare la robustezza del metodo su un numero maggiore di campioni commerciali.