Tecniche di estrazione dell’olio di oliva e caratterizzazione di prodotti estratti

I composti volatili sono composti a basso peso molecolare (inferiore a circa 300 Da) e sono volatili a temperatura ambiente. Alcuni composti volatili raggiungono l'epitelio olfattivo, dissolvendosi nel muco poi legandosi ai ricettori olfattivi, restituendo una sensazione evidente. Regione geografica, grado di maturazione, metodi di lavorazione, influenzano la composizione volatile dell'olio d'oliva. Cultivar diverse, coltivate sotto le stesse condizioni ambientali, producono oli con diversi composti volatili, come, stesse cultivar coltivate in regioni geografiche differenti. L'aroma dell'olio d'oliva vergine deriva da una complessa miscela di composti volatili, che possono essere analizzati e quantificati mediante gascromatografia-spettrometria di massa. Tra questi composti (esanale; 3(Z)-esenale e 2 (E) -esenale), gli alcoli (esanolo, 3 (Z)-esenolo, 2 (E)-esenolo), e i loro esteri acetilici (acetato di esile e acetato di 3 (Z) -esenile), costituiscono fino all'80% di composti volatili totali in tutti i diversi oli. Il 2 (E) - esenale è il componente più importante. È ben noto che questi Composti volatili C6, che sono anche costituenti dell'aroma di molti frutti, verdure e dei loro prodotti, sono formati da acidi grassi polinsaturi, attraverso diverse reazioni biochimiche note collettivamente come via della lipossigenasi (LOX)

Questa via biochimica nelle piante è stimolata dall’intaccamento dei tessuti (frantumazione) e che coinvolge una serie di enzimi che si ossidano (lipossigenasi) e scindendo (attraverso l’idroperossidoliasi) gli acidi grassi polinsaturi per produrre aldeidi, che vengono successivamente ridotti ad alcoli (alcol deidrogenasi), poi esterificati (tramite l’alcol aciltransferasi) per produrre esteri. Nel corso del processo industriale di estrazione dell'olio d'oliva, il percorso LOX viene indotto alla frantumazione delle olive e procede durante la fase di gramolazione. I composti volatili formati durante queste operazioni vengono incorporati in olio se operato in ambiente atmosferico, provocando così l’accentuamento del caratteristico aroma. Quindi, l'aroma dell'olio è determinato da tutte le attività enzimatiche coinvolte nella via LOX che è una diossigenasi che catalizza la diossigenazione di acidi grassi polinsaturi che contengono una sequenza 1 (Z), 4 (Z) -pentadiene cedendo all'idroperossido dell’acido grasso. Il gruppo idroperossido dalla fine della sequenza vicino al doppio legame migra di una posizione nella direzione dell'altro doppio legame, quindi a seconda della sua regiospecificità, un dato LOX catalizza la formazione di uno specifico idroperossido dell’acido grasso n-6 o n-10. Diviene rilevante in relazione della natura dei prodotti, formati attraverso la via della lipossigenasi. Indagini recenti, rivelano che olive LOX catalizza la formazione dell'isomero idroperossido n-6 dell'acido sia linoleico che α-linolenico, che si adatta meglio alla natura dei composti volatili presenti nell'aroma di olio d'oliva. I LOX di diversi organi vegetali mostrano una certa preferenza per gli acidi grassi polinsaturi altri per quelli insaturi, ad esempio, il LOX dai semi mostra preferenza per l'acido linoleico, mentre gli enzimi delle foglie e dei frutti sono più attivi con l'acido α-linolenico. Una comprensione dei percorsi che coinvolgono la produzione di composti volatili è importante per esaltare la qualità dell'olio d'oliva e saperle poi esaltare. Ogni fase contribuisce al risultato finale, dallo stoccaggio post-raccolta alla spremitura delle olive, la concentrazione di trans-2-esenale aumenta.

Tocoferoli
Nel 1936 fu isolata dall'olio la vitamina E che una volta purificata, nomenclò "tocoferolo" dal greco tokos (che significa "nascita") e pherein (che significa "causare"). La vitamina E è un termine generico che si riferisce a una classe di sostanze, tutte con una certa somiglianza strutturale. Le otto strutture chimiche che possiedono attività antiossidante sono suddiviso in due classi: tocoferoli e tocotrienoli. L'ossidazione dei lipidi è un processo degradativo mediato dai radicali liberi, responsabile dello sviluppo di odori e sapori discutibili negli oli, nei grassi e negli alimenti che li contengono. Tocoferoli e tocotrienoli sono ben noti per la loro efficace inibizione dell'ossidazione dei lipidi negli alimenti e nei sistemi biologici. Poiché la vitamina E è sintetizzata esclusivamente dalle piante, è un nutriente molto importante per l'uomo e per gli animali. L'α-tocoferolo è presente principalmente nei cloroplasti delle cellule vegetali, mentre i β, γ e δ si trovano solitamente al di fuori. Al contrario, i tocotrienoli non si trovano nelle parti verdi. Il contenuto di tocoferoli degli alimenti è importante per proteggere i lipidi degli alimenti, dall'autossidazione e quindi, per aumentare la loro conservazione. L'attività antiossidante dei tocoferoli e tocotrienoli è dovuto principalmente alla loro capacità di donare i loro idrogeni fenolici ai radicali liberi lipidici con attività relativa nell'ordine α> β> γ> δ. Pertanto, il modo in cui reagiscono è significativo ed è influenzato dall'interazione dalle circostanze chimico-fisiche del sistema. L'α-tocoferolo è considerato il principale antiossidante dell'olio d'oliva e la sua concentrazione varia da poche ppm in su a 300 ppm. La spettrometria di massa APCI (MS) è stata applicata con successo per l’identificazione e quantificazione degli antiossidanti e dei loro metaboliti in matrici, come estratti di foglie e olio vergine di olivo ed è particolarmente adatta per l'analisi di tracce di composti in estratti naturali a livello di ppm. L'identificazione simultanea di tutte le forme isomeriche, direttamente da estratti naturali grezzi, consentirebbero un'elevata capacità di screening di questi microelementi in termini di specificità e sensibilità.

Fitosteroli e squalene
Le olive, le foglie degli alberi e l'olio d'oliva contengono una varietà di steroli e triterpenoidi, tra cui l’eritrodiolo, l’acido oleanico e l’acido maslinico, che sono derivati ​​ossigenati della b-amirina. Oltre agli steroli, le piante producono una vasta gamma di triterpenoidi e sono noti oltre 100 diversi strutture che con le modificazioni ossidative e le glicosilazioni del caso, ne generano un numero ancora maggiore. Tuttavia, poca attenzione è stata prestata finora al metabolismo degli steroli e dei triterpenoidi principalmente a causa del loro non eccessivo contenuto nelle olive che però contiene tutti gli intermedi della via degli steroli, come lo squalene,circa il 90 per cento dello squalene appena formato è immagazzinato e solo il 10 percento è utilizzato nella sintesi del colesterolo. Lo squalene potrebbe avere benefici simili, se assunto spesso (0,5g / giorno). Sembra che lo squalene è in grado di ridurre il danno ossidativo dei radicali liberi alla pelle e sembra influenzare diverse attività fisiologiche e biochimiche, può sopprimere la crescita delle cellule tumorali, prevenire parzialmente lo sviluppo di cancro indotto chimicamente e causare regressione di alcuni tumori già esistenti. Gli steroli vegetali, chiamati anche fitosteroli, costituiscono una proporzione maggiore di insaponificabili negli oli vegetali sono biosinteticamente derivati ​​da squalene e formano un gruppo di triterpeni. I fitosteroli sono i derivati ​​di un sistema tetraciclico ad anello peridro-ciclopentano-fenantrene con catena laterale flessibile.