Una tecnologia innovativa nell'estrazione dell'olio extravergine: l'impiego dell'anidride carbonica allo stato solido Le sfide dell'agroalimentare 4.0 Pisa, 10 marzo 2017 Zinnai A., Venturi F., Sanmartin C., Taglieri I., Nari A., Andrich G.
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Una tecnologia innovativa nell'estrazione dell'olio extravergine: l'impiego dell'anidride
carbonica allo stato solido
Le sfide dell'agroalimentare 4.0
Pisa, 10 marzo 2017
Zinnai A., Venturi F., Sanmartin C., Taglieri I., Nari A., Andrich G.
É noto che l’addizione di un criogeno ad un mostonel corso della sua macerazione prefermentativa a freddo
permette di produrreun vino di elevata qualità ricco di colore e di profumi e profondamente legato al territorio che lo ha espresso
Questa tecnologia innovativa poteva essere utilmente impiegata per un produrre un olio extravergine di oliva di elevata qualità ???
Scopo dell’attività di ricerca svolta presso DiSAAA-a
valutare l’effetto indotto dall’
L’impiego dell’anidride carbonica solida per
promuovere l’estrazione dell’olio extravergine di oliva
di elevata qualità.
CO2,s (-78°C ; 1 atm)
Olive (T ambiente)
-Q
+Q
Diffusione dei componenti cellulari nella fase liquida extracellulare
CRASH CELLULARE
INCREMENTO DEL VOLUME OCCUPATO DELL’ACQUA
CONGELAMENTO ACQUA
STRATO GASSOSO INERTE
PROTEZIONE dall’OSSIDAZIONE
CO2,sCO2,g δCO2,g/δaria =1,5
Maggiore RESA ESTRATTIVA
Maggiore contenuto in antiossidanti ed in componenti
aromatici
MODULAZIONE della GRAMOLATURA
Attività sperimentale preliminare
OLIO
1
2
3
4
7
5
6
acqua
CO2(s)
Sanse
umide
sistema di termoregolazione
iniettori per l’addizione del
criogeno
isolamento termico gramola
sonde termiche
isolamento termico
tramoggia di carico, con
valvola per il mantenimento della CO2G al suo interno
Apparato sperimentale utilizzato
Temperatura
Olive
Temperatura
Gramolatura
Tempo
Estrazione
H2O
addizionata
olive
Tempo
Gramolatura
20±1 °C
26±1 °C
40±1 min
70±1 min
14%
Condizioni operative
Caratterizzazione chimico-fisica
INDICE DI MATURAZIONE
(Uceda e Frias, 1975)
Sostanza secca
(determinazionegravimetrica)
Contenuto in olio
(estrattore automatico SER 148 (VELP Scientifica))
Acidi grassi liberi
(titolazione-Reg 2568/1991 f.m.i.)
Numero dei perossidi
(titolazione-Reg 2568/1991 f.m.i.)
Contenuto fenolico
Letto a 765 nm dopo estrazione e reazionecon il reagent di Folin-Ciocalteau
(Montedoro G.F.,1972)
Assorbimento all’ultravioletto
Via spettrofotometrica (Reg 2568/1991 f.m.i.)
Olio
Olive
Olive, pasta di olive e sanse
RESA DI ESTRAZIONE
QUALITÀDELL’OLIO ESTRATTO
L’effetto indotto
dall’impiego del criogeno è stato valutato determinando:
RESA DI ESTRAZIONE
L’effetto indotto
dall’impiego del criogeno è stato valutato determinando:
Incremento percentuale della resa (IPDR)
9.3 ± 1.9
Effetti del criogeno sulla resa
p=0.05Per normalizzarne la distribuzione, i dati percentuali elaborati sono stati trasformati nei corrispondenti valori angolari e poi ritrasformati (arcsen √ %).
L’effetto indotto
dall’impiego del criogeno è stato valutato determinando:
QUALITÀDELL’OLIO ESTRATTO
acidità
n° perossidi
K232
K270
K
Nessuna
Variazione
+/- CO2,s
Variazione
+/- CO2,s
Tocoferoli (Vit. E)
Fenoli totali
Incremento percentuale in Vitamina E
6.0 0.6
Incremento percentuale in
Fenoli totali
5.1 10.6
Effetti del criogeno sulla qualità
p=0.05
Per normalizzarne la distribuzione, i dati percentuali elaborati sono stati trasformati nei corrispondenti valori angolari e poi ritrasformati (arcsen √ %).
Brevetto n. IT1405173-B
Attività sperimentale svolta nell’ambito del
progetto NUTRIFOROILfinanziato dalla Regione
Toscana
Le prove sperimentali sono state condotteutilizzando solo olive monovarietali (frantoio)
• F1: raccolta 22.10.14
• F2: raccolta 27.10.1420142014
• F3: 22.10.15 (irrigate)
• F4: 22.10.15 (non irrigate)2015
Venturina (Li)
Tutte le determinazioni chimiche sono state eseguitein doppio;
L’intervallo di confidenza (i.c.) è stato determinate assumendo come livello di signficatività statistica il95% (α=0.05);
L’analisi della varianza (ANOVA) è stata condottautilizzando software specifici (CoStat, Cohort 6.0);
I dati raccolti sono stati analizzati utilizzando ilmetodo delle component principali (PCA).
Analisi Statistica
V
Caratterizzazione Olive: 2014 e 2015
Cultivar lottoData di
raccolta
Indice di
maturazione
(0÷7)
Contenuto
acqua (%)
Contenuto
Olio
fresco**%
Contenuto
Olio
secco * (%)
Frantoio F1 22/10/14 1.7 ± 0.1 57.50±0.04 17.4±0.2 40.9 ± 0.5
Frantoio F2 27/10/14 2.1 ± 0.1 55.73±0.62 17.8±0.2 40.2 ± 2.0
Frantoio F3 12/10/15 3.1 ± 0.3 52.98±0.09 19.7 ± 0.4 41.9 ± 0.8
Frantoio F4 12/10/15 3.7 ± 0.2 48.77±0.08 18.4 ± 0.5 35.9 ± 1.0
= irrigate
Cultivar lottoData di
raccolta
Indice di
maturazione
(0÷7)
Contenuto
acqua (%)
Contenuto
Olio
fresco**%
Contenuto
Olio
secco * (%)
Frantoio F1 22/10/14 1.7 ± 0.1 57.50±0.04 17.4±0.2 40.9 ± 0.5
Frantoio F2 27/10/14 2.1 ± 0.1 55.73±0.62 17.8±0.2 40.2 ± 2.0
Frantoio F3 12/10/15 3.1 ± 0.3 52.98±0.09 19.7 ± 0.4 41.9 ± 0.8
Frantoio F4 12/10/15 3.7 ± 0.2 48.77±0.08 18.4 ± 0.5 35.9 ± 1.0
V2014 olives
2015 olives
SV
Caratterizzazione Olive: 2014 e 2015
olive irrigate
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
20%
1,7 2,1 3,1
Resaestrattiva%
(kgolioestratto/100kgolivelavorate)
indicedimaturazione
tradizionale
crio
Resa in olio in funzione dell’indice di maturazione raggiunto dalle olive
0,0%
2,0%
4,0%
6,0%
8,0%
10,0%
12,0%
14,0%
16,0%
18,0%
20,0%
irrigato nonirrigato
resadiestrazione(kgolioestratto/100kgolive
lavorate)
tradizionale
crio
20/10/2015
Effetto irrigazione sulla resa in olio
Contenuto fenolico in funzione dell’indice di maturazione raggiunto dalle olive
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1,7 2,1 3,1
Contenutofenolico
(ppm
acidogallico)
indicedimaturazione
tradizionale
crio
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
800,00
900,00
irrigato nonirrigato
Contenutofenolico
(ppmacidogallico)
Effetto irrigazione sul contenuto fenolico
Nutriforoil
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
2014 2014 2015 2015
acidigrassiliberi(%acidooleico)
tradizionale
crio
Acidità libera negli oli
❖ Pubblicazioni- Zinnai A., Venturi F., Sanmartin C., Taglieri I., Andrich G. (2015). The utilization of solid carbon
dioxide in the extraction of extra-virgin olive oil: VOO/EVOO yield and quality as a function of
extraction conditions adopted. Agro Food Industry Hi-Tech, 26 (3), 24-26.
❖ - Zinnai A., Venturi F., Quartacci M.F., Sanmartin C., Favati F., Andrich G. (2016). Solid carbon dioxide to
promote the extraction of extra-virgin olive oil. Grasas y Aceites, 67 (1), e121.
❖ Posters
- Nari A., Zinnai A. Producing extra virgin olive oil with a high nutraceutical and sensory qualities using innovative
operative techniques (extraction and storage methods).XXI Workshop on the “Developments in the Italian PhD
Research on Food Science, Technology and Biotechnology”. 14-16 September 2016 Portici.
- Sanmartin C., Venturi F., Taglieri I., Nari A., Andrich G., Zinnai A. The influence of the operating conditions adopted
during the extraction on the qualitative and typical characteristics of Tuscan mono-varietal oils (Moraiolo, Leccino,
Frantoio). 15th International Conference on Food Processing & Technology. 27-29 October 2016 Rome
1
15th International Conference on Food Processing & Technology
27-29 Ottobre 2016-Rome
Grazie per l’attenzione
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