IV - P51, Effetto di condizioni di estrazione e gramolatura sul profilo

IV Convegno Nazionale Società Italiana di Scienze Sensoriali – Trieste 22-23 novembre 2012
[P 51] EFFETTO DI CONDIZIONI DI ESTRAZIONE E GRAMOLATURA SUL PROFILO
ORGANOLETTICO DELL’OLIO EXTRAVERGINE D’OLIVA
A. D’Aloise1, R. Bucci1, E. Moneta2*, G. Pastore2, M. Peparaio2, A. Raffo2, F. Sinesio2
1Dipartimento
di Chimica - Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
2C.R.A. – Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura (ex INRAN)
INTRODUZIONE
I composti volatili e i composti fenolici rappresentano determinanti chiave della qualità sensoriale dell’olio extravergine di oliva. I livelli di queste sostanze nell’olio fresco di spremitura dipendono da una serie di attività
enzimatiche endogene del frutto (polifenolossidasi, perossidasi e lipossigenasi), attivate in conseguenza delle trasformazioni indotte dalle operazioni di spremitura dell’olio e influenzate in misura rilevante da fattori
tecnologici associati al processo di estrazione. In questo studio è stato valutato l’effetto della progressiva riduzione dei livelli di ossigeno, durante la fase di gramolatura della pasta di olive, sulla composizione in
composti fenolici e volatili e sul profilo sensoriale di oli extravergine di oliva ottenuti con due sistemi di centrifugazione differenti, al fine di definire condizioni di estrazione ottimali in grado di esaltare in modo selettivo
determinate caratteristiche sensoriali di specifici oli extravergine di oliva.
MATERIALI E METODI
Figura 1a, b - Analisi ASCA del profilo sensoriale
 Campioni di olio extravergine di oliva ottenuti da una raccolta omogenea di olive della varietà Carboncella in due frantoi distinti:
1° = sistema continuo di centrifugazione “a due vie”, 2° = sistema di centrifugazione “a due vie e mezzo” (fattore 1). In entrambi i
frantoi, atmosfera interna nelle gramole modificata mediante insufflaggio di azoto realizzando tre differenti condizioni: 11%, 6% e
3% di ossigeno all’inizio della gramolatura, più una condizione nella quale non veniva modificata l’atmosfera interna (fattore 2).
A
viscosità
od. fruttato maturo
 Profilo sensoriale, metodo dell’ “Analisi Descrittiva Generica” (Lawless e Heymann, 1998), è stato definito da un panel 8
assaggiatori esperti, su un elenco di 17 descrittori, di cui 11 olfattivi, 2 gustativi e 4 tattili valutati su scala continua non strutturata.
agli estremi valori di intensità minima (0=non percepibile) e massima (9=forte intensità). I test sono stati eseguiti in triplo. I
campioni di olio (30 ml) serviti alla temperatura di 28 ±°C.
fl. carciofo
astringente
persistenza piccante
 Composti fenolici, determinazione chimica effettuata secondo il metodo HPLC (Mulinacci et al., 2005) con modifiche minori.
Estrazione mediante miscela etanolo:acqua 70:30 v/v. Separazione HPLC condotta mediante colonna Kinetex 2.6mm PFP 100Å
(100x4.6 mm); il segnale del detector DAD per il rilevamento dei cromatogrammi era quello a 278 nm.
odore globale
persistenza amaro
flavour globale
od. fruttato fresco
 Composti volatili, determinazione effettuata mediante HeadSpace SPME-GC-MS, (metodo Vichi et al. 2003) con modifiche
minori. Il campione di olio, aggiunto di standard interno (4-metil-2-pentanolo 0,25 µL/mL), era posto in estrazione a 40°C per 1 ora.
Determinazione GC-MS effettuata mediante colonna DB-WAX (0.25mm, 30m, 0.5mm), con rivelatore di massa (acquisizione dei
segnali in modalità SIM).
piccante
fl. fruttato fresco
amaro
B
persistenza piccante
od. fruttato maturo
 Analisi statistica dei risultati effettuata in ambiente MATLAB mediante ASCA (Analysis of variance combined to Simultaneous
Component Analysis), (Smilde et al., 2005), metodo multivariato utile per considerarne la covarianza.
ASCA aumenta l’interpretabilità dei possibili effetti dei fattori sperimentali: essi vengono modellati separatamente, e la loro
significatività ed interazioni possono essere verificate tramite PCA (Principal Component Analysis).
persistenza amaro
astringente
RISULTATI E DISCUSSIONE
I risultati dell’analisi ASCA relativa al profilo sensoriale (Fig.1a) mostrano come il sistema di estrazione (fattore 1) eserciti
globalmente un effetto marcato su un numero relativamente elevato di descrittori sensoriali ed, in modo particolare, su
quelli associati alla frazione fenolica quali l’amaro, il piccante, la persistenza di queste due sensazioni, l’astringente. Un
effetto significativo si esplica anche su descrittori sensoriali associati alla componente volatile dell’olio, quali l’intensità
dell’odore globale, l’odore e il flavour fruttato fresco, il flavour di carciofo, l’odore di pomodoro verde. Un effetto marcato si
osserva anche a carico di un descrittore associato strettamente a entrambe le classi di componenti chimici, quale l’intensità
di flavour globale.
L’effetto delle modifiche dell’atmosfera interna alla gramola (fattore 2), tendono ad interessare un numero minore di
descrittori, principalmente quelli associati alla frazione volatile, come l’odore di carciofo, l’intensità dell’odore globale,
l’odore di fruttato fresco, l’odore di fruttato maturo, l’odore di erba tagliata (Fig.1b). Questo quadro sembra essere coerente
con quanto emerge dall’analisi PCA dei dati sensoriali (Fig. 2) che mostra una differenziazione dei due gruppi di oli ottenuti
con i due sistemi di centrifugazione, guidata dai descrittori sensoriali associati alla componente fenolica (amaro, piccante e
relativa persistenza, intensità di flavour globale) presente in concentrazione più elevata, come atteso, negli oli ottenuti da
centrifugazione a due vie. Le modifiche all’atmosfera della gramola sembrano determinare effetti rilevanti in modo
predominante negli oli ottenuti da
centrifugazione a due vie e mezzo, e
Figura 3a, b - Analisi ASCA dei composti volatili
tali effetti vanno nel senso di aumentare
A
l’intensità dell’odore globale dell’odore
3-hexenol
ethanol
di carciofo, di fruttato fresco e di erba
tagliata negli oli ottenuti in presenza dei
3-hexenyl acetate
livelli più elevati di ossigeno (atmosfera
normale), in accordo con quanto atteso
in base all’influenza dell’ossigeno
sull’attività delle lipossigenasi.
All’opposto, livelli decrescenti di O2
sono associati ad una maggiore
toulene
intensità delle sensazioni dell’odore e
1-penten-3-ol
del flavour di fruttato maturo.
1-penten-3-one
(E)-2-hexenal
od. fruttato fresco
od. carciofo
od. erba tagliata
Figura 2 - Bi-plot degli attributi sensoriali e dei campioni derivato dall’analisi PCA
acetic acid
B
ethanol
L’analisi ASCA dei dati relativi ai composti volatili (Fig. 3) mostra come globalmente le modifiche dei livelli di ossigeno in fase di
gramolatura esercitino un’influenza marcata sulla formazione di molti composti odoranti importanti dell’olio di oliva, mentre il sistema
di centrifugazione sembra responsabile di effetti significativi solo su pochi componenti.
Il bi-plot ottenuto dall’analisi PCA (Fig.4) mostra come la formazione della maggior parte dei composti volatili sia promossa dalle
condizioni con livelli più elevati di ossigeno. In particolare, molti prodotti della cascata delle lipossigenasi sono associati agli oli
ottenuti con concentrazioni non ridotte di ossigeno, come gli alcoli e le aldeidi C6, il 3-esenil acetato, il penten-3-one. In posizione
opposta, associate alle condizioni di gramolatura con basso ossigeno, si trovano l’etanolo, e le aldeidi derivanti dal metabolismo di
aminoacidi, come il 2- ed il 3-metilbutanale
3-hexenyl
acetate
1-penten-3-one
1-hexanol
(E)-2-hexenal
2,4-hexadienal
3-hexenol
Figura 4- Bi-plot dei composti volatili e dei campioni derivato dall’analisi PCA
CONCLUSIONI
L’impiego di un sistema di centrifugazione “a due vie” rispetto ad uno più tradizionale “a due vie e mezzo” ha un impatto
rilevante sulla frazione fenolica e sui descrittori sensoriali ad essa associata, dando luogo ad oli con caratteristiche
spiccate di amaro, piccante ed astringente.
La modifica dell’atmosfera in fase di gramolatura sembra in grado di modulare in misura prevalente la formazione dei
composti volatili ed i relativi attributi sensoriali: riducendo la concentrazione di ossigeno tende ad affievolirsi la
percezione dell’odore globale, dell’odore di carciofo, di erba tagliata, di fruttato fresco, e parallelamente viene
parzialmente inibita la formazione di molti dei composti odoranti tipici dell’olio extravergine di oliva.
BIBLIOGRAFIA
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Smilde A. K., Jansen J. J., Hoefsloot H. C. J., van der Greef J., Timmerman M. E., Westerhuis J. A. (2005). J.
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Studio condotto nell’ambito del Programma di sviluppo rurale del Lazio 2007/2013