Corso di Chimica nella vita quotidiana L’0lio Scuola Interuniversitaria Siciliana di Specializzazione per l'Insegnamento Secondario Corso di Chimica nella vita quotidiana L’0lio Relatore: Dott. Geol. Sergio Russo Docente: Prof. C. Spatafora

Destinatari: Studenti di terzo anno di scuola secondaria di I grado. Struttura curriculare d’appartenenza: l’argomento si inquadra all’interno della unità di apprendimento relativa alla chimica organica. L’argomento si presta ad un aprofondimento dei tema dei lipidi, ed assume grande importanza per le opportunità di interdisciplinarietà e per una valorizzazione del territorio. Tempo previsto: 4 ore complessive: 2 per lezione frontale e verifiche, 2 per visita guidata in stabilimento di produzione dell’olio. Prerequisiti: Nozioni di chimica di base (struttura della materia, stati d’aggregazione, sostanze, miscugli e soluzioni). Composti organici del carbonio, Lipidi e loro caratteristiche. Petrolio e derivati. Contenuti: Definizione generale di olio, cenni su alcuni tipi di olio e loro utilizzo, caratteristiche dell’olio d’oliva e delle fasi di produzione. Obiettivi: Comprendere il significato di olio, classificare i tipi di olio esistenti in base all’uso e all’origine, conoscere l’olio d’oliva, la lavorazione e le sue caratteristiche. Metodologie: Analisi dei prerequisiti e delle conoscenze di base mediante brainstorming sul termine “olio”, seguito da lezione frontale con uso di strumenti interattivi e confronti con esempi pratici. Visita guidata in luogo di lavorazione dell’olio.

Strumenti e sussidi didattici: Libro di testo, lavagna, utilizzo di oggetti reali (bottiglie di vari oli). Interdisciplinarietà: Tecnologie, Storia e Geografia, Educazione alla salute, Biologia e Botanica, Religione. Verifiche: prove soggettive (interrogazione) e prove generali strutturate e a risposta multipla al termine della trattazione dell’argomento.

BRAINSTORMING INIZIALE: COS’E’ UN OLIO? QUANTI TIPI DI OLIO CONOSCETE? CHE USO SE NE FA?

DEFINIZIONE: COSA E’ UN OLIO? OLIO: termine generico che indica una sostanza liquida a temperatura ambiente, di aspetto grasso e untuoso e viscosità elevata, insolubile in acqua e solubile nella maggior parte dei solventi organici, che può essere di origine animale, vegetale o minerale. L’olio non può essere sciolto nell’acqua, e anche se agitati insieme, si otterrà un miscuglio, detto emulsione. Lasciando a riposo in breve tempo l’olio si separerà dall’acqua formando uno strato superficiale.

OLIO Oli Cosmetici Pitture ad olio Oli essenziali Oli minerali Oli grassi alimentari Di origine animale Di origine vegetale

OLI ESSENZIALI E COSMETICI Gli oli essenziali, oli eterici o semplicemente essenze sono prodotti ottenuti a partire da materiale vegetale aromatico, ricco cioè in "essenze“ di aroma piacevole. Le essenze vengono prodotte dalle piante e possono essere estratte tramite distillazione, poiché tendono con facilità a passare allo stato gassoso. Le essenze sono la fonte degli oli essenziali, e se ne producono da varie piante (es. Rosmarino, Lavanda, Bergamotto, agrumi …). Le essenze di alcune piante rallentano l’invecchiamento della pelle, e con esse si ottengono gli oli cosmetici.

OLI MINERALI Gli oli minerali sono prodotti a partire dalla raffinazione del petrolio. Gli oli minerali possono svolgere funzioni di lubrificanti, riducendo li attriti e l’usura di parti meccaniche in movimento (nei motori di auto, moto …). Possono anche svolgere funzioni di carburanti e combustibili, e sono utilizzati per la propulsione di automobili con motori diesel, motori agricoli e navali, per il riscaldamento e per la produzione di energia termoelettrica.

OLI VEGETALI Gli oli vegetali sono prodotti a partire dai semi o dai frutti oleosi di alcune piante, mediante processi di spremitura. Oli prodotti dai semi oleosi sono: - Olio di arachide - Olio di colza - Olio di cotone - Olio di girasole - Olio di ricino - Olio di sesamo Olio di soia Oli prodotti dai frutti oleosi sono: - Olio di oliva - Olio di palma

OLI ANIMALI Gli oli animali sono prodotti a partire da sostanze grasse di organismi animali. I più conosciuti sono l’olio di pesce, l’olio di foca, di capodoglio, di balena, di piede di bue e l’olio di fegato di merluzzo. L’olio di balena veniva utilizzato industrialmente nella tempra degli acciai e nella fabbricazione di saponi. L’olio di fegato di merluzzo, utilizzato come ricostituente alimentare ed altri scopi terapeutici, si ottiene per estrazione a vapore dal fegato fresco di alcuni pesci del genere Gadus (merluzzi).

L’OLIO D’OLIVA E’ prodotto dalla spremitura del frutto (drupa) dell’Olea europaea o di varietà selezionate nel tempo dall’uomo tramite incroci selettivi. La composizione del contenuto della drupa matura è la seguente: acqua 40-50%   lipidi (olio) 15-36%   proteine 1,5-2%   carboidrati 18-24%   fibra grezza (cellulosa) 5-8%   ceneri 1-2%

FASI DI LAVORAZIONE DELL’OLIO D’OLIVA Dalla raccolta delle olive al prodotto finito Da 100 Kg di olive mature si ottengono in genere 60 – 70 Kg di mosto, costituito da olio e acqua, e 30 - 40 Kg di sansa (residui solidi di torchiatura che possono ancora essere trattati). La resa effettiva di 100 Kg di olive è circa 17 Kg di olio “di qualità”. La lavorazione delle olive per la produzione dei diversi tipi di olio è piuttosto lunga ed elaborata, e suddivisa in varie fasi: Raccolta delle olive; Conservazione; Mondatura e lavaggio; Frangitura; Gramolatura; Estrazione dell’olio; Chiarificazione; Conservazione e imbottigliatura.

Conservazione delle olive raccolte Raccolta delle olive La raccolta avviene mediante macchine scuotitrici e raccoglitrici. Nelle zone rurali meno industrializzate o nelle piccole proprietà questa attività è ancora svolta a mano con teli per la raccolta e bastoni per colpire i rami (abbacchiatura). La raccolta è effettuata a maturazione piena e completa delle olive, altrimenti le proprietà organolettiche dell’olio ed il suo contenuto possono risultare alterati. Conservazione delle olive raccolte Le olive raccolte debbono stazionare in luoghi freschi e areati, in contenitori di plastica o legno ed evitando accuratamente la lesione superficiale delle drupe. La molitura deve avvenire tra i due e i sei giorni dopo la raccolta.

Mondatura e lavaggio Le olive vengono sottoposte a ventilazione (mondatura) per allontanare polveri, detriti rametti e foglie e poi lavate accuratamente con acqua fredda.

Frangitura (o molinatura) Le olive ripulite vengono raccolte nel frangitore dove, mediante dei martelli o tramite le ruote della molazza, vengono macinate e ridotte in una pasta. In questa fase si frantumano la polpa ed i noccioli delle drupe, rompendo così le cellule oleifere e permettendo la fuoriuscita dell’olio. Gramolatura La pasta di olive ottenuta viene portata alla gramolatrice dove, mediante continuo e delicato rimescolamento e leggero riscaldamento, si rende omogenea la pasta. L’operazione permette la rottura dell’emulsione acqua-olio e consente l’aggregazione delle gocce di olio disperse in gocce di maggiori dimensioni, aumentando la resa e l’estrazione.

Estrazione dell’olio Le fasi dell’estrazione portano alla separazione dell’elemento liquido, il mosto oleoso, costituito da acqua e olio, dalla sansa, residuo solido. Dalla sansa viene estratto olio tramite trattamento con solventi L’estrazione può avvenire con diverse tecniche, che per una maggiore resa vengono spesso realizzate in successione. PRESSATURA: è il classico metodo di estrazione, che si avvale di presse meccaniche o idrauliche per la spremitura della pasta, posta su dischi di fibra vegetale intercalati a dischi metallici. PERCOLAMENTO: si avvale della diversa tensione superficiale dei due liquidi. L’olio, con minore tensione superficiale, aderisce su lame d’acciaio disposte a pettine che vengono immerse nella pasta in agitazione e poste a percolare su fusti di raccolta. CENTRIFUGAZIONE: sfruttando il diverso peso specifico delle sostanze che compongono la pasta si ottiene, mediante centrifugazione, la separazione dell’olio.

Macchinario per la pressatura La centrifuga Macchinario per il percolamento Il prodotto finito: l’olio

Conservazione e imbottigliatura dell’olio Chiarificazione dell’olio L’olio estratto deve essere liberato da tutti i residui estranei e dall’acqua eventualmente rimasta. Un tempo si procedeva per sedimentazione, oggi si effettua la filtrazione con carta o cotone cordato. La filtrazione andrebbe eseguita poco prima dell’imbottigliamento definitivo per la vendita, per non perdere sostanze utili. Conservazione e imbottigliatura dell’olio L’olio è un prodotto delicato, facilmente deperibile, che va conservato in alla produzione in fusti di acciaio inossidabile per il periodo di “riposo” prima della filtratura. Va poi travasato e conservato in bottiglie sigillate di vetro scuro, per evitare le alterazioni che subisce alla luce. Le temperature devono essere comprese tra i 10 ed i 24° C. Non è consigliabile conservare l’olio per più di 3 anni.

Caratteristiche chimiche dell’olio Una molecola di GLICEROLO (alcool) TRIGLICERIDE + Tre molecole di ACIDI GRASSI L’olio d’oliva è costituito fino al 98 %da trigliceridi. Gli acidi grassi che compongono oli e lipidi in generale possono essere: SATURI: non contengono doppi legami nella catena idrocarburica; INSATURI: contengono uno (monoinsaturi) o più doppi legami nella catena idrocarburica (polinsaturi). Gli acidi grassi presenti nell’olio d’oliva sono in maggioranza insaturi prevalentemente di tipo monoinsaturo (oleico in prevalenza), e pochi saturi.

La restante parte (2%) è costituita da varie sostanze, tra le quali ricordiamo Tocoferoli, Steroli e i composti Fenolici per l’azione antiossidante nell’organismo umano.

Principali caratteristiche salutistiche dell’olio d’oliva L’olio di oliva è ricco di acidi grassi insaturi e povero di acidi grassi saturi; questi ultimi sono ritenuti responsabili di aumento nel sangue di colesterolo LDL o colesterolo “cattivo”, poiché può infiltrarsi nelle pareti dei vasi e danneggiarli. L'elevato contenuto di acidi grassi monoinsaturi rappresenta l'elemento distintivo dell'olio d'oliva rispetto ad altri grassi di origine vegetale. Gli acidi grassi monoinsaturi contribuiscono a mantenere adeguati livelli di colesterolo HDL, il colesterolo 'buono”, nel sangue. Ha elevati contenutii di due acidi grassi insaturi necessari alla vita: l'acido linoleico e l'acido linolenico; essi sono indispensabili per la produzione di energia, per la formazione delle membrane cellulari e per la sintesi di emoglobina. La sua temperatura critica (o di fumo), alla quale il glicerolo si decompone formando sostanze dannose per l’organismo, è più alta rispetto ad altri oli, rendendolo ideale per le fritture.

Quali vantaggi riceve il nostro corpo dall’olio d’0liva? Riduce i rischi di occlusione delle arterie Riduce la pressione arteriosa Riduce l’accumulo di LDL nel sangue Innalza il contenuto di HDL Aumenta la secrezione di bile Aumenta l’apporto di vitamina A, D ed E Facilita l’assorbimento di vitamine liposolubili Previene l’arteriosclerosi Previene le malattie cardiopatiche Sviluppa la resistenza alle infezioni Abbassa il rischio di osteoporosi e di ulcera Stimola l’attività muscolare Aiuta lo sviluppo infantile Riduce l’invecchiamento cellulare Rallenta l’invecchiamento celebrale

Caratteristiche organolettiche e analisi sensoriale Le caratteristiche che noi recepiamo tramite i nostri sensi sono il gusto (che può essere, ad esempio, fruttato, piccante, denso, dolce…), il colore (tra il giallo ed il verde, in base al tipo di lavorazione, ma in alcuni casi può evidenziare una conservazione non ottimale), e l’odore. Esistono apposite commissioni di esperti che sottopongono gli oli da destinare all’alimentazione ad esami organolettici gustativi, visivi ed olfattivi standardizzati (PANEL TEST), al fine di stabilire un giudizio sulle caratteristiche e sulla qualità del prodotto finale.

Classificazione dell’olio d’oliva A partire dalla campagna olearia 2002/2003 è entrata in vigore la normativa cee del luglio 2001 per la classificazione dell’olio: Olio d’oliva vergine extra (conosciuto come extravergine): olio di spremitura contenente meno dello 0,8% di acido oleico (0,8g/100g). Olio d’oliva vergine: olio di spremitura contenente meno del 2% di acido oleico. Olio d’oliva raffinato: estratto mediante solventi chimici dall’olio lampante (olio vergine con una % di acido oleico maggiore di 2) e poi raffinato. Acidità inferiore a 0,5% Olio d’oliva: miscela di olio vergine e olio d’oliva raffinato; acidità minore di 1,5%. Olio di sansa d’oliva raffinato: estratto mediante solventi dalla sansa d’oliva greggio (il residuo della spremitura delle olive) e poi raffinato. Acidità inferiore a 0,3%. Olio di sansa d’oliva: miscela di olio d’oliva vergine e di olio di sansa d’oliva raffinato. Acidità minore di 1,5%.

L’olio di semi Olio ottenuto dall'estrazione delle sostanze grasse contenute nei semi di alcune piante. La composizione chimica varia in funzione del seme utilizzato. In generale tutti gli oli di semi sono caratterizzati da un elevato contenuto di acidi grassi polinsaturi. Gli oli di semi sono in genere meno resistenti dell'olio d'oliva al calore, se riscaldati oltre una certa temperatura, producono sostanze tossiche. Sono erroneamente considerati più leggeri dell’olio d’oliva, ma l’apporto calorico (9Kcal/g) è sostanzialmente uguale. Esempi di oli di semi: ARACHIDE, SOIA, SESAMO, MAIS, COLZA, FRUMENTO, GIRASOLE: alcuni di essi sono usati per fritture e per l’alimentazione in generale, altri stanno trovando uso negli ultimi anni come carburanti o combustibili industriali.

L’etichetta dell’olio Indicazioni obbligatorie La denominazione di vendita: es. “Olio extra vergine d’oliva” L’informazione sulla categoria dell’olio: per esempio “Olio di oliva di categoria superiore ottenuto direttamente dalle olive e unicamente mediante procedimenti meccanici”. Il quantitativo netto espresso in litri nelle seguenti capacità: 0,10 – 0,25 – 0,50 – 0,75 – 1 – 2 – 3 e 5 litri Il Nome o la Ragione sociale e l’Indirizzo del produttore oppure del confezionatore o di un venditore che risiede nella comunità Sede dello stabilimento di confezionamento o di produzione Il termine minimo di conservazione espresso con la dicitura: da consumarsi preferibilmente entro il mese di . . . . dell’anno . . . . Opp. da consumarsi entro fine dell’anno . . . . Le condizioni per la conservazione: "conservare in luogo asciutto al riparo da luce e fonti di calore “ Raccomandazione: " non disperdere nell’ambiente dopo l’uso “ Il Lotto di confezionamento

Esempi di etichette di olio d’oliva Oltre alle indicazioni obblicatorie ve ne possono essere altre, scritte dalla ditta produttrice per segnalare particolari caratteristiche dell’olio, della lavorazione o del territorio. Azienda agricola che ha prodotto ed imbottigliato il proprio olio extra vergine riportando in etichetta i soli riferimenti obbligatori Azienda agricola che ha imbottigliato olio extra vergine che ha ottenuto la certificazione dell’indicazione geografica protetta (IGP)

Visita guidata presso un’azienda agricola per seguire le fasi di produzione dell’olio d’oliva

Verifica finale 1) Come definiresti una sostanza oleosa? Con cosa pensi di lavare le mani sporche di una sostanza oleosa? 2) Un olio è una sostanza allo stato …. che ha densità …. dell’acqua, e unito all’acqua forma con essa un miscuglio eterogeneo detto …... 3) Quali tipi di olio conosci? 4) In cosa differiscono nell’utilizzo un olio combustibile e uno lubrificante? 5) Indica se le seguenti affermazioni sono Vere o False V F Mescolando olio e acqua si ottiene una soluzione   L’olio ha densità minore dell’acqua   Il frutto dell’ulivo prende il nome di drupa   6) Indica alcune delle proprietà salutistiche dell’olio di oliva 7) Metti nel giusto ordine le 3 seguenti fasi di produzione dell’olio d’oliva e spiegane il significato: Estrazione – Separazione – Gramolatura 8) Quale è la differenza tra un olio extravergine di oliva e un olio di sansa di oliva? 9) Come si deve conservare l’olio? 10) Perché l’olio di semi è meno adatto alla frittura rispetto all’olio di oliva?