Profilo in antiossidanti e pigmenti di oli extra vergini di oliva imbottigliati in PET durante lo stoccaggio in differenti condizioni di illuminazione.

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1 Profilo in antiossidanti e pigmenti di oli extra vergini di oliva imbottigliati in PET durante lo stoccaggio in differenti condizioni di illuminazione. Centro Ricerche per l’Industria Olearia Università degli Studi di Napoli Federico II Dipartimento di Scienza degli Alimenti Savarese M.*, Parisini C.*, De Marco E.*,Falco S.*, Sacchi R. *‡ * CRIOL, Centro Ricerche per l’Industria Olearia, Industria Olearia Biagio Mataluni, Zona Industriale, , Montesarchio (BN) ‡ Università di Napoli “Federico II”, Dipartimento di Scienza degli Alimenti, , via Università 100, 80055, Portici (NA) INTRODUZIONE SCOPO DEL LAVORO Nel corso di una prolungata conservazione, la qualità di un olio extra vergine di oliva imbottigliato può risultare fortemente compromessa da fenomeni ossidativi e foto-ossidativi che determinano modificazioni nella frazione trigliceridica e perdita di componenti minori, responsabili della qualità nutrizionale e sensoriale del prodotto. Le reazioni sono innescate, in presenza di ossigeno, da una fonte energetica quale il calore o la radiazione luminosa. Numerosi studi hanno dimostrato l’elevata sensibilità degli oli vegetali alla luce e all’ossigeno e hanno evidenziato l’influenza esercitata, sull’entità della fotodegradazione dell’olio, dalle proprietà barriera del materiale di imbottigliamento nei confronti di tali fattori (Tawfik e Huyghebeart, 1999; Nkpa et al., 1990; De Leonardis e Facciola, 1998; Gutiérrez e Fernández, 2002; Kucuk e Caner, 2005). Valutare l’influenza esercitata dall’esposizione alla luce su contenuto e composizione di in oli extravergini di oliva imbottigliati in PET nel corso di 12 mesi di conservazione. ANTIOSSIDANTI (componenti minori dell’olio extra vergine di oliva che ne influenzano la qualità nutrizionale ed edonistica) PIGMENTI RISULTATI Nel settore degli oli alimentari, il Polietilen Tereftalato (PET) si sta affermando come materiale per l’imbottigliamento grazie alle sue caratteristiche di trasparenza e di lucentezza che lo rendono, nell’aspetto, piuttosto simile al vetro, rispetto al quale presenta il vantaggio di essere infrangibile e di consentire un abbattimento dei costi di produzione e di trasporto. Le proprietà barriera del PET nei confronti di ossigeno e radiazione luminosa differiscono, tuttavia, da quelle del vetro. L’industria del packaging alimentare si trova, dunque, a fronteggiare la sfida di proporre soluzioni di imballaggio che concilino caratteristiche di praticità, estetica ed economicità, con caratteristiche compositive e funzionali atte a preservare la qualità del prodotto confezionato. Il contenuto in biofenoli totali (Fig. 1a e 1b) subisce un lento decremento in entrambi gli oli analizzati. Tale comportamento risulta essere concorde con quanto riportato in letteratura (Gomez-Alonso et al., 2007; Gutierrez e Fernandez, 2002). Non si evidenziano differenze significative tra le due modalità di conservazione confrontate (luce e buio). Rispetto alla frazione fenolica, l’a-tocoferolo (Fig. 1c e 1d) subisce un decremento più drastico nel corso dei 12 mesi di conservazione, in condizioni di esposizione alla luce. La protezione dalle radiazioni luminose garantisce a questo composto antiossidante una buona stabilità, come testimoniato dall’andamento della sua concentrazione nell’olio A conservato al buio. Le bottiglie colorate non esercitano, invece, una azione protettiva, risultando probabilmente trasparenti nei confronti della radiazione alle lunghezze d’onda cui l’a-tocoferolo risulta particolarmente sensibile. Tale risultato rispecchia quanto riportato da Gutierrez e Fernandez (2002), secondo i quali tale composto, risultando piuttosto stabile al buio, si degrada invece molto rapidamente nel corso della conservazione alla luce, proteggendo in tal modo l’olio dalla fotossidazione. MATERIALI E METODI OLIO A OLIO B Provenienza Siria Italia Acidità (% acido oleico) 0,75 Numero di perossidi (meq O2/kg) 11,30 K232 1,83 K270 0,12 DK 0,00 Acidità (% acido oleico) 0,21 Numero di perossidi (meq O2/kg) 9,57 K232 1,72 K270 0,16 DK 0,00 Profilo analitico iniziale L’andamento dei pigmenti evidenzia una più drastica diminuzione delle clorofille nei campioni di olio conservati in condizioni di luce diffusa rispetto agli stessi conservati al buio (Fig. 2a e 2b). È evidente come il contenitore in PET colorato protegge solo in parte l’olio dall’azione fotossidante della luce. La differenza tra la velocità di degradazione della clorofilla alla luce e al buio è, infatti, molto più ampia nell’olio A. Evidentemente, la bottiglia rossa non scherma abbastanza la radiazione alle lunghezze d’onda alle quali i pigmenti clorofilliani sono maggiormente sensibili. Figura 1. Andamento dei composti antiossidanti (biofenoli e a-tocoferolo) valutato nei campioni di olio oggetto di studio. PET 0,5 L PET 1 L Condizioni di conservazione LUCE Bottiglia trasparente Luce diffusa BUIO Bottiglia trasparente Protezione dalla luce LUCE Bottiglia trasparente Luce diffusa BUIO Bottiglia rossa Luce diffusa Rispetto ai pigmenti clorofilliani, i carotenoidi risultano molto più stabili nel corso della conservazione, subendo un decremento molto lento e senza differenze significative tra le due modalità di conservazione (Fig. 2c e 2d). Il differente contenuto in pigmenti clorofilliani si traduce in differenze macroscopiche tra gli oli conservati alla luce (colore giallo per la prevalenza di carotenoidi) e quelli conservati al buio (colore giallo-verde grazie ad una coesistenza di carotenoidi e clorofille). L’aspetto del prodotto imbottigliato non è un fattore da trascurare per le industrie impegnate nel packaging degli oli extravergini. 25 ± 5 °C 25 ± 5 °C Prelievo Mensile Acidità, numero di perossidi, indici spettrofotometrici, panel test, composti volatili, digliceridi, pirofeofitine biofenoli, tocoferoli, pigmenti Determinazioni analitiche Figura 2. Andamento dei pigmenti (clorofille e carotenoidi) valutato nei campioni di olio oggetto di studio. Estrazione composti fenolici estrazione liquido–liquido con metanolo/acqua 60:40 v/v. (Sacchi et al., 2002) Analisi dei composti fenolici Sistema HPLC (Shimadzu, Milano, Italia); gradiente di eluizione binario: acqua + acido trifluoroacetico 3% v/v (eluente A) e acetonitrile:metanolo 80:20 v/v (eluente B); Acquisizione a 279 nm; Quantificazione mediante standard esterno (Tirosolo). Analisi dei pigmenti (Minguez-Mosquera et al. 1991) Miscela olio/esano (50:50 v/v) Spettrofotometro (Shimadzu, Milano, Italia); Misura dell’assorbanza a 450 nm (carotenoidi) e a 670 nm (clorofille) Analisi dei tocoferoli (Tonolo e Marzo, 1989) 0,2 g di olio in 3 ml di etilacetato. Sistema HPLC (Shimadzu, Milano, Italia); Eluizione isocratica Eluente: miscela di metanolo/H2O/acetonitrile; Colonna: Discovery C18, 250 mm x 4,6 mm I.D., 5 mm (Supelco, Bellefonte, USA); Acquisizione a 290 nm; Quantificazione mediante standard esterno (a-tocoferolo). Figura 3. Inibizione della fotossidazione da parte di carotenoidi e tocoferoli. (Frankel, 1998) CONCLUSIONI Nelle condizioni sperimentali testate (bassa pressione parziale dell’ossigeno e luce diffusa), il contributo degli antiossidanti lipofilici, quali i tocoferoli, e dei pigmenti è apparso determinante nel rallentare il processo di ossidazione. La frazione fenolica ha giocato un ruolo secondario, confermando che nel processo di fotossidazione l’azione protettiva è esercitata prevalentemente da tocoferoli e carotenoidi, in grado di interferire con i meccanismi di attivazione dell’ossigeno (Fig. 3). È apparsa confermata l’importanza, ai fini della stabilità qualitativa dell’olio imbottigliato, delle proprietà barriera del materiale di imbottigliamento nei confronti della radiazione luminosa. L’olio imbottigliato in PET ha mostrato una buona stabilità qualitativa soltanto se protetto dalla radiazione luminosa. Le bottiglie colorate (rosse) hanno esercitato, però, una protezione limitata. Ai fini del miglioramento delle proprietà funzionali dei materiali di imbottigliamento, risulterebbe, dunque, estremamente interessante determinare le lunghezze d’onda maggiormente attive nell’innescare processi di fotossidazione. BIBLIOGRAFIA De Leonardis A., Macciola V., Evaluation of the shelf-life of virgin olive oils. Riv. Ital. Sost. Grasse, 74, Frankel E.N., Lipid oxidation. The Oily Press, Dundee, Scotland. Gomez-Alonso S., Mancebo-Campos V., Salvador M.D., Fregapane G., Evolution of major and minor components and oxidation indices of virgin olive oil during 21 months storage at room temperature. Food Chem., 100, Gutiérrez F., Fernández J.L., Determinant parameters and components in the storage of virgin olive oil. Prediction of storage time beyond which the oil is no longer of “extra” quality. J. Agric. Food Chem., 50, Kucuk M., Caner C., Effect of packaging materials and storage conditions on sunflower oil quality. J. Food Lipids, 12, Mastrobattista G., Effect of light on extra virgin olive oils in different types of glass bottles. Ital. J. Food Sci., 3, Minguez-Mosquera M.I., Rejano-Navarro L., Gandul-Rojas B., Sanchez-Gomez A.H., Garrido-Fernandez J., Color-pigment correlation in virgin olive oil. J.A.O.C.S., 68, Nkpa N.N., Osanu F.C., Arowolo T.A., Effect of packaging materials on storage stability of crude palm oil. J.A.O.C.S., 67, Sacchi R., Paduano A., Fiore F., Della Medaglia D., Ambrosino M.L., Medina I., Partition behaviour of virgin olive oil phenolic compounds in oil-brine mixtures during thermal processing for fish canning. J. Agric. Food. Chem., 50, Tawfik M.S., Huyghebaert A., Interaction of packaging materials and vegetable oils: oil stability. Food Chem., 64(4), Tonolo G., Marzo S., Determinazione della vitamina E aggiunta e dei tocoferoli naturali negli oli di semi dietetici via HPLC. Riv. Ital. Sost. Grasse, 66, 3-6.