Η κρίσιμη θερμοκρασία στην παραγωγή και διατήρηση του ελαιολάδου

Η μελέτη του Lanfranco Conte, Καθηγητή Χημείας Τροφίμων στο Πανεπιστήμιο του Ούντινε, αναδεικνύει τη σημασία της θερμοκρασίας στην ποιότητα του ελαιολάδου, τόσο κατά την παραγωγή όσο και στη διατήρηση. Η "ψυχρή έκθλιψη" (έως 27°C) διατηρεί τα αισθητηριακά χαρακτηριστικά του ελαιολάδου, ενώ η χρήση κλειστών ζυμωτηρίων και εναλλακτών θερμότητας βελτιώνει την παραγωγή. Η θερμοκρασία επηρεάζει επίσης την οξείδωση και τη διάρκεια ζωής του ελαιολάδου κατά την αποθήκευση, με υψηλές θερμοκρασίες να επιταχύνουν την υποβάθμιση και χαμηλές να προκαλούν διαύγαση. Η ποιότητα του ελαιολάδου εξαρτάται από τον έλεγχο της θερμοκρασίας σε όλη την αλυσίδα παραγωγής και διατήρησης.

Αναλυτικά:

Η στενή  συσχέτιση  μεταξύ  της θερμοκρασίας  και  της ποιότητας του λαδιού  είναι γνωστή εδώ και αρκετό καιρό, τόσο στη φάση παραγωγής όσο και στην επακόλουθη φάση διατήρησης μετά την εμφιάλωση.

Στην πρώτη περίπτωση, η θερμοκρασία αναφέρεται με τρόπο που δεν ορίζεται επακριβώς από την εμπορική χρήση, όπου χρησιμοποιήθηκε  η έκφραση "ψυχρή έκθλιψη" , στη συνέχεια οι διάφορες ρυθμιστικές πηγές καθόρισαν ακριβέστερα τι σημαίνει "κρύο", προσδιορίζοντας τη μέγιστη εφαρμοστέα θερμοκρασία για να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την παραπάνω έκφραση είναι 27°C.

Αυτή η τιμή προσδιορίστηκε με τη μελέτη των διαφορετικών ενζυματικών δραστηριοτήτων που δημιουργούνται μετά την πίεση, κυρίως στη φάση της μαλαξίας. (1,2), ως συμβιβασμός μεταξύ  της δράσης  της  λιποξυγενάσης  και εκείνης της δρομεροξυλυάσης . αυτές οι μελέτες επικεντρώθηκαν ουσιαστικά στα αισθητηριακά χαρακτηριστικά που καθορίζονται από την παρουσία πτητικών ουσιών που προέρχονται από τον λεγόμενο «καταρράκτη λιποξυγενάσης», (3,4) συμπεριλαμβανομένων αλδεΰδων και αλκοολών με 5 και 6 άτομα άνθρακα, κορεσμένων και ακόρεστων, καθώς και εστέρων ; οι συγκεντρώσεις αυτών των ουσιών, ωστόσο, καθώς και η θερμοκρασία, είναι επίσης συνάρτηση της ποικιλίας. Οι οξειδάσες πολυφαινόλης ενεργοποιούνται επίσης κατά τη φάση της μαλαξίας και πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι τα παράγωγα της ελευρωπαΐνης, της απομεθυλελευρωπεΐνης και της λιγκουστροσίδης είναι εκείνα που υφίστανται την πιο έντονη μείωση, ενώ οι λιγνάνες δεν επηρεάζονται από τη θερμοκρασία (5,6).

Εφαρμόστηκε θερμοστάτης  στα ζυμωτήρια, ωστόσο η ικανότητα ανταλλαγής θερμότητας των ζυμωτηρίων παλιάς γενιάς, με ανοιχτή δεξαμενή, ήταν σαφώς χαμηλή . Η μετάβαση σε κλειστά ζυμωτήρια εγγυήθηκε μια πιο αποτελεσματική ανταλλαγή θερμότητας. Στην πραγματικότητα, η μετάβαση σε αυτά τα ζυμωτήρια, που ονομάζονται "περιορισμένα", σχεδιάστηκε επίσης για τη διαχείριση των ανταλλαγών αερίων: εάν για ένα μικρό χρονικό διάστημα τα ζυμαρικά εκτεθούν σε οξυγόνο, αμέσως μετά, ακριβώς λόγω των ενζυματικών δραστηριοτήτων, η ταχεία ανάπτυξη CO ₂ , σε σημείο κορεσμού του περιβάλλοντος, είναι σαφές ότι το περιορισμένο περιβάλλον εγγυάται τη δυνατότητα διαχείρισης της σύνθεσης της ατμόσφαιρας του ίδιου του μαλαξέρη.

Ωστόσο, η θερμοκρασία της ζύμης παραμένει μια συνάρτηση που εξαρτάται όχι μόνο από την ανταλλαγή θερμότητας μέσω των τοιχωμάτων του ζυμωτηρίου, αλλά και από τον χρόνο ζυμώματος που μπορεί να μην είναι επαρκής για να εγγυηθεί ότι ολόκληρη η μάζα θα φτάσει στην επιθυμητή θερμοκρασία.

Για το λόγο αυτό, η πιο πρόσφατη έρευνα έχει επικεντρωθεί στη χρήση  εναλλάκτη θερμότητας , που χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως στη βιομηχανία τροφίμων, προκειμένου να διασφαλιστεί η εισαγωγή των ζυμαρικών στο ζυμωτήριο ήδη στη βέλτιστη θερμοκρασία. (7-11)

Ειδικότερα, η πρόοδος στην τεχνολογία κατασκευής εναλλάκτη θερμότητας κατέστησε δυνατή τη δημιουργία συστημάτων ανταλλαγής θερμότητας υψηλής απόδοσης. Εγγυώνται τη δυνατότητα  «φλας» θερμικής προετοιμασίας  που επιτρέπει στις πάστες που λαμβάνονται από το πάτημα να φτάσουν στην επιθυμητή θερμοκρασία πριν από την έναρξη του ζυμώματος (7,9,12), επιτρέποντας έτσι τη μείωση των χρόνων ζυμώματος, με συνέπεια την αύξηση του περιεκτικότητα σε φαινόλη στο εκχυλισμένο έλαιο, χωρίς να αλλοιώνεται η σύνθεση του πτητικού κλάσματος.(9-12)

Όλα αυτά τα μέτρα είναι προς την κατεύθυνση της  παραγωγής ποιοτικών ελαίων . Ωστόσο, πρέπει να διασφαλίζεται κατά τη διάρκεια της διατήρησης, μέχρι τον τελικό καταναλωτή: και σε αυτή την περίπτωση, η θερμοκρασία παίζει πολύ σημαντικό ρόλο, ακόμα κι αν δεν πρέπει να υποτιμάται η σημασία του φωτός.

Τα ελαιόλαδα, ως λιπίδια, υπόκεινται σε οξείδωση, δηλαδή αντιδρούν με το οξυγόνο, μέσω ριζικών αντιδράσεων οι οποίες, μόλις ενεργοποιηθούν, προχωρούν αυτοκαταλυτικά. Είναι πρακτικά αδύνατο να αποτραπεί η εμφάνισή τους, αλλά μπορούν να γίνουν πολλά για να επιβραδυνθεί η εμφάνιση και η εξέλιξή τους ή να παραταθεί η ωφέλιμη ζωή του προϊόντος, που ονομάζεται  διάρκεια ζωής  (SL).

Ακόμα κι αν πρόκειται για ριζική αντίδραση, η οποία επομένως παρουσιάζει κινητικά χαρακτηριστικά διαφορετικά από τις κανονικές χημικές αντιδράσεις, οι ερμηνείες της έχουν επιχειρηθεί με την εφαρμογή της αντίδρασης Arrhenius, με στόχο την πρόβλεψη του ίδιου του SL. Χωρίς να μπούμε σε λεπτομέρειες της χημικής κινητικής, ας πούμε ότι η θερμοκρασία περιλαμβάνεται επίσης στον τύπο αυτής της εξίσωσης (στην πραγματικότητα εκφράζεται ως απόλυτη θερμοκρασία, μετρούμενη σε Kelvin – K). και πάλι με βάση αυτή την εξίσωση, η ευαισθησία στη θερμοκρασία των αντιδράσεων αποδόμησης μπορεί να περιγραφεί με όρους ενέργειας ενεργοποίησης που  στην περίπτωση οξείδωσης λιπιδίων κυμαίνεται από 20 έως 150 kJ/mol  (13), το ευρύ φάσμα τιμών εξαρτάται, προφανώς, από τη σύνθεση του λιπιδικού τροφίμου που εξετάζεται, τόσο όσον αφορά τη σύνθεση (είναι ευρέως γνωστό ότι ένα ακόρεστο λιπίδιο είναι πιο επιρρεπές σε οξειδωτική βλάβη) όσο και ως προς την τεχνολογία παραγωγής.

Μια μελέτη από τους Mancebo Campos et Al (14), αφιερωμένη σε εξαιρετικά παρθένα ελαιόλαδα αποθηκευμένα σε θερμοκρασίες μεταξύ 25°C και 60°C, υπολόγισε μια ενέργεια ενεργοποίησης 65 kJ/mol για την αρχική φάση οξείδωσης και 77 kJ/mol. το δευτερεύον, ενώ οι Calligaris et Al (15) ανέφεραν, για το ίδιο εύρος θερμοκρασίας, τιμές ίσες με 42 kJ/mol για το σχηματισμό υδροϋπεροξείδια (πρωτογενής φάση) και 33 kJ/mol για το σχηματισμό εξανάλης (δευτερογενής φάση).

Το πρόβλημα πρέπει πράγματι να μελετηθεί στις συνθήκες αποθήκευσης των εμφιαλωμένων έξτρα παρθένων ελαιολάδων που εφαρμόζονται στα σημεία πώλησης (ιδιαίτερα στο λιανικό εμπόριο μεγάλης κλίμακας).

Είναι επίσης απαραίτητο να αξιολογηθούν προσεκτικά ποιες αναλυτικές παράμετροι πρέπει να ληφθούν υπόψη: η ισχύουσα νομοθεσία περιορίζεται στον αριθμό των υπεροξειδίων και την απορρόφηση στην φασματική περιοχή υπεριώδους ακτινοβολίας.

Είναι  σωστές παράμετροι, αλλά πιθανώς δεν επαρκούν  για να περιγράψουν με ακρίβεια  την υποβάθμιση του προϊόντος  ή να προβλέψουν τη διάρκεια ζωής του. Για το λόγο αυτό, σε άλλες χώρες της ΕΕ και εκτός ΕΕ, εφαρμόζονται επίσης άλλες παράμετροι, ακόμη και αν δεν αναγνωρίζονται από την ισχύουσα νομοθεσία, ειδικότερα, δίνεται προσοχή στα  προϊόντα αποδόμησης των χλωροφύλλων,  δηλαδή των πυροφεοφυτινών (15).

Οι Vichi et al (16) μελέτησαν τη συμπεριφορά ενός έξτρα παρθένου ελαιολάδου αποθηκευμένου σε απόλυτο σκοτάδι στους 60°C και επαλήθευσαν ότι η παράμετρος που ξεπέρασε πρώτα τα νόμιμα όρια ήταν η τιμή K270 μετά από 3 εβδομάδες αποθήκευσης, ενώ η K232 δεν ξεπέρασε το νόμιμο όριο ακόμη και μετά από 16 εβδομάδες? Από την άποψη των ενώσεων που συσχετίζονται με την αισθητηριακή αξιολόγηση, ωστόσο, καταγράφηκαν διακριτές συγκεντρώσεις εννεανάλης και οκτανίου, τυπικοί δείκτες τάγγισης, που προέρχονται από την αυτοοξείδωση του ελαϊκού οξέος.

Η επίδραση των υψηλών θερμοκρασιών έχει συζητηθεί μέχρι τώρα, ωστόσο το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο είναι ένα πολύ περίπλοκο χημικό σύστημα και ακόμη και οι χαμηλές θερμοκρασίες κατά τη φάση διατήρησης μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητά του. Πράγματι, έχει παρατηρηθεί ότι η μακροχρόνια διατήρηση μετά από σημαντική ψύξη (17), όπως μπορεί να συμβεί στην εμπορική πρακτική στην περίπτωση της οδικής μεταφοράς το χειμώνα και αποθήκευσης, για παράδειγμα, σε πλατφόρμες logistics πριν από την πώληση στα ράφια του μεγάλης κλίμακας λιανικό εμπόριο, συνεπάγεται, μετά την επιστροφή της πλειονότητας της ελαιομάζας στη ρευστή κατάσταση,  διαύγαση του προϊόντος , χαμηλότερη σταθερότητα στην οξείδωση, λόγω καθίζησης μέρους αντιοξειδωτικών, σχηματισμό αποθέματος που δεν υποχωρεί ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου, την τροποποίηση του αισθητηριακού προφίλ όσον αφορά το οσφρητικό μέρος.

Τα προαναφερθέντα φαινόμενα συμβαίνουν διαφορετικά ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των ελαίων, μια σχετικά υψηλότερη περιεκτικότητα σε κορεσμένα λιπαρά οξέα ή/και κεριά θα διευκολύνει προφανώς αυτά τα φαινόμενα, όπως και στην περίπτωση των αφιλτράριτων ελαίων, το νερό και οι οργανικές ουσίες σε εναιώρηση θα παρέχουν αποτελεσματική παγώνοντας πυρήνες, επιταχύνοντας τα φαινόμενα που αναφέρονται παραπάνω (18)

Συμπερασματικά, μπορεί να ειπωθεί ότι εάν αληθεύει ότι η ποιότητα των έξτρα παρθένων ελαιολάδων γεννιέται στο χωράφι, κάθε επόμενο βήμα πρέπει να λαμβάνει σοβαρά υπόψη τη σημασία της θερμοκρασίας για να εγγυηθεί ότι η εν λόγω ποιότητα μπορεί να φτάσει στον τελικό καταναλωτή αμετάβλητη και κάθε ηθοποιός στην αλυσίδα παραγωγής πρέπει να του δώσει την δέουσα προσοχή.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ:

1. Salas .J. Sanchez J. (1999) J. Agric. Food Chem., 47, (3), 809-812
2. Solinas M., Di Giovacchino L., Mascolo Α. (1978) Riv. Ιταλ. Fatty Substances, 55, 19-23
3. Angerosa F., Servili M., Selvaggini R., Taticchi A., Esposto S., Montedoro GF, (2004), J. Chromatog., A, 1054, 17-31
4. ..Marx IMG, Casal S., Rodroguez N., Pinho T., Velosoc Aca, Pereira AJ, Peres AM, (2021) Food Chem., 337, 127726
5. Taticchi A., Esposto S.,Veneziani G., Urbani S.,. Selvaggini R., Servili M., (2013) Food Chem. 136, (2), 95-983
6. Servili M., Selvaggini R., Taticchi A., Esposto S., Montedoro GF, (2003), J. Agric. Food Chem. 27, (51), 7980-7988
7. Esposto S., Veneziani G., Taticchi A., Selvaggini R., Urbani S., Di Maio I., Sordini B., Minnocci A., Sebastiani L., Servili M. (2013) J. Agric. Food Chem., 61, 4953-4960
8. Fiori F., Di G., Boselli E., Pieralisi G., Frega NG, (2014) LWT Food Sci., 58, 511-518,
9. Veneziani G., Esposto S., Taticchi A., Selvaggini R., Urbani S., Di Maio I., Servili M., (2015) J. Agric. Food Chem., 63, (26), 6066-6074
10. Veneziani G., Esposto S., Taticchi A., Urbani S., Selvaggini R., Di Maio I., Sordini B., Servili M, (2017), Food Chem., 21, 107-113
11. Veneziani G., Esposto S., Taticchi A., Urbani S., Selvaggini R., Sordini B., Servili M, (2018) LWT Food Sci., 87, 523-528
12. Leone A., Esposto S., Tamborrino A., Romaniello R., Taticchi A., Urbani S., Servili M., (2016) J. Lipid Sci. 118, 308-317
13. Calligaris S., Manzocco L., Anese M., Nicoli MC,  Accelerated Shelf-Life Testing. Ποιότητα τροφίμων και διάρκεια ζωής.  Galanakis CM Ed. Academic Press, Cambridge MA, USA 2019
14. Mancebo-Campos V., Fregapane G., Salvador MD, (2008) J. Lpid Sci., 110, 969-976
15. Gertz C., Fiebig HJ, (2006) J. Lipid Sci. 108, 1062-1063
16. Vichi S., Pizzale L., Conte L., S. Buxaderas, E. Lopez Tamames (2003), J Agric. Food Chem., 51, 6564-6571
17. Ambrosino ML, Della Medaglia D., Paluano A., Sacchi R., (2000)  Βελτιστοποίηση διατήρησης και διάρκειας ζωής του έξτρα παρθένου ελαιολάδου. Πρόγραμμα MUSRT DIT-3 για τη διάχυση της τεχνολογικής καινοτομίας Εκδ. Istituto Gugliemo Tagliacarne (Ρώμη) σελ. 1-132
18. Servili M., Esposto S., Agnese T., Veneziani G., Genovese A., Sacchi R., (2022) στο «Oleum – Quality, τεχνολογία και βιωσιμότητα των ελαιόλαδων» Conte L and Servili M, Eds, Edagricole , Μιλάνο, Κεφάλαιο 4, σσ. 103 – 165