TECNOLOGIE INNOVATIVE A RIDOTTO IMPATTO AMBIENTALE PER LA PRODUZIONE DI OLIO EXTRA VERGINE DI OLIVA AD ELEVATO VALORE NUTRIZIONALE. UNA NUOVA OPPORTUNITA PER LA MONTAGNA FIORENTINA Lorenzo Cecchi 1, Chiara Cherubini 1, Giacomo Gianni 1, Marzia Migliorini 1 1 Metropoli, Azienda Speciale della Camera di Commercio di Firenze Divisione Laboratorio Chimico. Via Orcagna 70, 50121, Firenze RIASSUNTO: Il particolare flavor dell olio extravergine di oliva (EVOO) deriva dal contenuto in composti volatili e fenolici.il contenuto di queste molecole è influenzato principalmente da: cultivar e integrità delle olive; condizioni operative del processo di estrazione. La qualità di un olio si può essere migliorata tenendo sotto controllo i fenomeni di sintesi e trasformazione dell olio nelle olive lungo l intera filiera produttiva. In questo lavoro si descrive una tecnologia innovativa a ridotto impatto ambientale per la produzione di EVOO ad elevato valore nutrizionale. Le analisi chimiche e sensoriali degli oli ottenuti confermano che la nuova tecnologia permette di ottenere oli di qualità superiore, con particolare riferimento alle proprietà organolettiche e al contenuto nutrizionale. ABSTRACT: The particular flavor of extra virgin olive oil (EVOO) is due to the content in volatile and phenolic compounds. These contents is mainly influenced by: cultivar and health of the olives; operating conditions of the extraction process. The quality of an olive oil can be improved by controlling the phenomena of synthesis and transformation in the olive oil along the entire production chain. In this paper we describe an innovative technology with reduced environmental impact for the production of EVOO with high nutritional value. The chemical and sensory analysis of obtained olive oils confirm that their are of superior quality, with particular reference to organoleptic and nutritional content.
INTRODUZIONE. Diversi studi correlano le proprietà salutistiche degli oli extravergini di oliva sia alla particolare composizione di acidi grassi (caratterizzata dalla pressenza di due acidi essenziali e ricca di acido oleico), sia alla presenza di sostanze antiossidanti come i composti fenolici e i tocoferoli (vitamina E). Le caratteristiche di un olio extra vergine di oliva dipendono da numerosi fenomeni di trasformazione a carico dei composti presenti nelle olive prima della trasformazione. Questi fenomeni riguardano principalmente: l idrolisi dei trigliceridi e l ossidazione (chimica o enzimatica) degli acidi grassi liberi o costituenti i trigliceridi stessi (Frankel, 1991; Sanchez et al., 2003; Angerosa et al., 2001); le degradazioni chimiche, enzimatiche o ossidative dei composti fenolici (Baldioli et al., 1996; Servili et al., 2002). L entità di queste trasformazioni dipende da vari fattori riguardanti l intera filiera produttiva: dalla raccolta e lo stoccaggio delle olive, a tutte le fasi della trasformazione, fino alle condizioni in cui l olio viene stoccato. Alla luce di queste considerazioni, l olio extra vergine di oliva è stato promosso da prodotto di semplice estrazione meccanica dalle olive a prodotto di complesse trasformazioni chimiche e biochimiche sulle componenti nutrizionali presenti nei frutti. Naturale conseguenza è stata l esigenza sempre più forte sia di studiare la produzione dell olio lungo tutta la filiera, e non valutando separatamente ogni singola fase, sia di gestire, principalmente nella fase di trasformazione, i parametri operativi di tempo, temperatura, quantità di acqua aggiunta e presenza di ossigeno, responsabili della qualità e della quantità dei composti fenolici e aromatici degli oli. In risposta a questa esigenza è stato realizzato un Progetto di ricerca triennale finanziato dall ARSIA Toscana: Protocolli Innovativi per la Produzione di Oli Extra Vergini di Oliva nella Realtà Aziendale Toscana Sottoprogetto 2, pubblicato sul BURT n 25 del 23/06/2004, in collaborazione con l Università degli Studi di Firenze. Fra i risultati principali di tale attività spicca la messa a punto di un protocollo di produzione innovativo basato sulle conoscenze scientifiche acquisite negli anni e capace di controllare le componenti aromatica e fenolica degli oli. Nel 2011, il protocollo di produzione diventa un opportunità per la filiera dell olio extra vergine di oliva di qualità di una importante realtà olivicola toscana come il territorio della Montagna Fiorentina: infatti, grazie alla pubblicazione del bando Misura 124 del Programma di Sviluppo Rurale (PSR) 2007-2013 della Regione Toscana GAL Start, pubblicato sul BURT n 19 parte terza del 12/05/2010, prende corpo il progetto Tecnologie innovative a ridotto impatto ambientale per la produzione di olio extra vergine di oliva ad elevato valore nutrizionale. Una nuova opportunità per la Montagna Fiorentina. Acronimo OLEOTEKINNOVA, attraverso il quale diventa possibile trasferire le
conoscenze acquisite con la ricerca scientifica alle realtà produttive del territorio. CARATTERISTICHE DEL SISTEMA INNOVATIVO: raccolta e stoccaggio delle olive: al fine di garantire l integrità delle olive in lavorazione, queste vengono raccolte al momento di maturazione tecnologica ottimale, portate in frantoio mediante cassette forate di plastica e conservate il minor tempo possibile in bins areati della capacità di 300 kg; separazione fra una zona pulita e una zona sporca: il prototipo è stato diviso in una zona pulita e in una zona sporca, come mostrato in figura 1. La figura mostra anche le varie operazioni unitarie del processo: FIGURA 1: diagramma a blocchi del prototipo innovativo gestione del sistema mediante touch screen: tale sistema permette di impostare le condizioni operative e il monitoraggio in tempo reale dell andamento dell estrazione; frangitura: il prototipo prevede un frangitore meccanico a fresa con griglia fissa e pulitore esterno alla griglia; questa è dotata di speciali canali antiriscaldamento. Questo sistema di frangitura permette di ottenere un prodotto con una pezzatura omogenea e limita il riscaldamento della pasta; gramolatura: il prototipo prevede due gramolatrici ad asse verticale con capacità di 300 kg, capaci di lavorare in leggera depressione (Max.
200 mbar) e a temperatura controllata. All interno di ogni gramolatrice è presente un aspo agitatore che permette la movimentazione, il rimescolamento e la compressione della pasta di olive in senso orizzontale e verticale. La parte superiore dei cilindri è ermeticamente chiusa. Questo sistema di gramolatura permette di minimizzare fenomeni ossidativi e di preservare principalmente la componente fenolica nelle paste di olive per ottenere oli con un elevato potere antiossidante; decanter: la separazione dell olio dalla pasta avviene grazie all impiego di un decanter a due uscite a giri differenziali variabili che permette di lavorare senza l aggiunta di acqua potabile e quindi di preservare la componente fenolica nella frazione oleosa. Il decanter è in grado di raggiungere 3.200 giri; inoltre è possibile la regolazione del differenziale coclea cilindro che può variare da 5 a 30 giri. La coclea interna è costruita in modo che l olio esca sempre pulito anche a basse velocità. Lo scarico della sansa presenta un apposita pompa a pistone che spinge il prodotto al separatore del nocciolino. Il decanter a giri differenziali regolabili permette di ottenere una migliore separazione della frazione olio rispetto al residuo plastico e di aumentare le rese di estrazione. Inoltre permette di regolare il tempo di sosta della pasta nel decanter minimizzando i fenomeni ossidativi nella frazione oleosa; filtrazione: l olio in uscita dal decanter a due fasi viene raccolto nell apposita vaschetta e filtrato grazie ad un sistema di filtrazione costituito da 19 coppie di cartoni. ALCUNI RISULTATI In tabella 1 sono riportate le lavorazioni effettuate durante i due anni di lavoro e la quantità di olive lavorate. Campagna olearia Olive lavorate (Quintali) Lavorazioni effettuate 2011 203 40 2012 587 61 TABELLA 1: quantità di olive e numero di prove effettuate nei due anni di lavoro. Durante il primo anno (2011) sono state effettuate lavorazioni di partite di olive sia con il sistema innovativo, sia con un sistema tradizionale. Le proprietà degli oli ottenuti coi due sistemi sono state paragonate; in tabella 2 sono riassunti i risultati di alcune delle analisi chimiche effettuate. I risultati ottenuti il primo anno ci hanno permesso di affermare che il sistema innovativo permette di ottenere oli con un più alto contenuto di composti fenolici, cioè le più importanti molecole antiossidanti presenti negli oli.
Acidi grassi liberi (%) N di perossidi (meq/kg) Composti fenolici (mg/kg) S. tradizionale S. innovativo S. tradizionale S. innovativo S. tradizionale S. innovativo Minimo 0,17 0,11 4,3 1,8 262 208 Massimo 0,29 0,55 9,6 11,7 546 952 Media 0,23 0,27 5,8 4,9 395 677 TABELLA 2: valori delle analisi chimiche effettuate sugli oli ottenuti con il sistema tradizionale e con quello innovativo. Durante il secondo anno tutte le olive sono state lavorate con il sistema innovativo; le proprietà degli oli ottenuti sono state confrontate con le proprietà degli altri oli prodotti in Toscana durante la Campagna Olearia 2012. In tabella 3 sono riassunti i risultati di alcune delle analisi chimiche effettuate. Acidi grassi liberi (%) N di perossidi (meq/kg) Composti fenolici (mg/kg) C.O. 2012 S. innovativo C.O. 2012 S. innovativo C.O. 2012 S. innovativo Minimo 0,1 0,14 1,6 1,7 110 294 Massimo 0,41 0,29 20,7 6,4 875 768 Media 0,18 0,23 5,1 3,5 488 605 TABELLA 3: valori delle analisi chimiche effettuate sugli oli ottenuti con il sistema innovativo e degli altri oli prodotti in Toscana nella campagna olearia 2012 I risultati ottenuti nel 2012 hanno confermano che gli oli prodotti con il sistema innovativo hanno un più alto contenuto di antiossidanti naturali. BIBLIOGRAFIA Frankel, E. N. Recent advances in lipid oxidation. J. Sci. Food. Agric. 1991, 54, 495-511. Sanchez, J., Salas, J.J. Biogenesis del aroma del aceite de olive. Manual del aceite de oliva. 2003, 4, 89-107. Angerosa, F., Mostallino, R., Basti, C., Vito, R. Influence of malaxation temperature and time on the quality of virgin olive oils. Food Chemistry. 2001, 72, 19-28. Baldioli, M., Servili, M., Perretti, G., Montedoro, G.F. Antioxidant activity of tocopherols and phenolic compounds of virgin olive oil. JAOCS. 1996, 79, 1589-1593. Servili, M., Montedoro, G. Contribution of phenolic compounds to virgin olive oil quality. European Journal of Lipid Science and Technology. 2002, 104, 602-613. A REDUCED ENVIRONMENTAL IMPACT TECHNOLOGIES FOR THE PRODUCTION OF EXTRA VIRGIN OLIVE OIL WITH HIGH NUTRITIONAL VALUE. A NEW OPPORTUNITY FOR THE "MONTAGNA FIORENTINA"