Attività antiossidante e proprietà sensoriali del gelato artigianale all’olio extravergine di oliva by Vanilla ice Lab

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI TESI DI LAUREA SPERIMENTALE

Attività antiossidante e proprietà sensoriali del gelato artigianale all’olio extravergine di oliva

Relatore: Ch.mo Prof. RAFFAELE SACCHI

Candidato: GIAN ANDREA SQUADRILLI Matr. N06/581

Correlatori: ALESSANDRO GENOVESE ANTONELLO PADUANO

ANNO ACCADEMICO 2016-2017 PORTICI, LUGLIO 2017 1

A nonno Giorgio e zio Stefano

INTRODUZIONE 1.1

Il gelato

5 5

1.1.1

La struttura del gelato

1.1.2

Gli ingredienti

1.1.3

La tecnologia di fabbricazione del gelato

1.1.4

Il gelato artigianale

1.2

Il sorbetto

1.3

Composizione chimica e qualità dell’olio extra vergine di oliva

1.3.1

I composti fenolici dell’olio extra vergine di oliva

1.3.2

I composti volatili dell’olio extra vergine di oliva

1.4

Il rilascio di aroma da una matrice alimentare

SCOPO DELLA TESI

MATERIALI E METODI

3.1

Campioni, standard e reagenti

3.2

Preparazione dei campioni

3.2.1

fiordilatte

3.2.2

3.3

Preparazione del gelato all’olio extra vergine di oliva e del gelato al

Preparazione del sorbetto all’olio extra vergine di oliva

Analisi chimico-fisiche

3.3.1

Determinazione dell’acidità dell’olio

3.3.2

Determinazione del numero di perossidi dell’olio

3.3.3

Analisi spettrofotometrica dell’olio

3.3.4

Estrazione ed analisi delle sostanze fenoliche dell’olio

3.3.5

Estrazione ed analisi delle sostanze fenoliche del gelato e del sorbetto 35

3.3.6

Determinazione dei fenoli mediante HPLC

3.3.7

Composti fenolici totali mediante metodo Folin-Ciocalteau.

3.4

Estrazione ed analisi dei composti volatili

3.5

Analisi dell’attività antiossidante dei polifenoli

3.6

Analisi sensoriale

3.7

Misura della viscosità del gelato

RISULTATI E DISCUSSIONE 4.1

Composizione e profilo sensoriale dell’olio extra vergine di oliva impiegato

nella produzione del gelato artigianale

4.2

profilo sensoriale del gelato artigianale all’olio extra vergine di oliva

4.3

Composti fenolici e volatili del gelato artigianale all’olio extra vergine di oliva 50

4.4

Profilo sensoriale del gelato artigianale all’olio extra vergine di oliva

aromatizzato (cis-3-esenil-acetato)

CONCLUSIONI

RINGRAZIAMENTI

BIBLIOGRAFIA

1.1

INTRODUZIONE

IL GELATO

Il gelato può essere considerato genericamente come una emulsione di aria in una base costituita da grasso e solidi del latte, stabilizzata dal congelamento e dalla presenza naturale nel latte di emulsionanti e stabilizzanti e\o dall’aggiunta di questi ultimi. Nella Figura 1.1 è rappresentato il diagramma di flusso della produzione del gelato (Salvadori Del Prato, 2015). I prodotti gelati infatti vengono normalmente fabbricati partendo da una miscela di componenti lattei, addizionata di stabilizzanti e\o sapori, miscelata vorticosamente con aria e congelata durante il processo di miscelazione. Dal punto di vista nutrizionale il gelato è un alimento molto nutriente e ricco, con un contenuto calorico di 200-250kcal per 100g di prodotto. Oltre che di grasso è un alimento molto ricco di proteine e calcio (>100mg/100g), di vitamine A e B, e con un contenuto di colesterolo simile a quello del latte ( 45mg/100g).

Figure 1.1 – Ice cream production flowchart. 5

1.1.1

La struttura del gelato

Il gelato è insieme una emulsione e una schiuma (Salvadori Del Prato, 2015). Il grasso è presente nel gelato in forma di piccoli globuli che si sono creati con l’omogeneizzazione e sono stabilizzati dalle proteine che agiscono come emulsionanti e stabilizzano l’emulsione di grasso. Gli emulsionanti veri e propri vengono aggiunti per rimpiazzare le proteine sulla superficie dei globuli di grasso alterando la stabilità di questa emulsione. Quando la miscela è sottoposta all’azione di wipping cioè la montatura nel freezer, l’emulsione di grasso inizia a rompersi e i globuli di grasso cominciano a flocculare e a destabilizzarsi. Le bolle d’aria formate durante l’azione di whipping vengono stabilizzate dal grasso parzialmente fuso, che si distribuisce sulla loro superficie e si creano catene di bolle d’aria che a loro volta si collegano l’una all’altra. Più sono piccole le bolle più è stabile l’emulsione e il freddo che cristallizza parzialmente il grasso le stabilizza ulteriormente. Se non venissero aggiunti alla miscela degli stabilizzanti propriamente detti, i globuli di grasso, protetti dalle proteine adsorbite sulla loro superficie dopo l’omogeneizzazione, non si fonderebbero insieme e quindi le bolle d’aria non sarebbero abbastanza stabilizzate da far assumere al gelato quella struttura morbida che lo contraddistingue. Durante la fase di whipping avviene contemporaneamente il congelamento e la formazione dei cristalli di ghiaccio che dipende dal contenuto in zuccheri della miscela. Normalmente solo il 70% dell’acqua congela, mentre il resto rimane come soluzione zuccherina super concentrata. Questo avvenimento, insieme all’emulsione in bolle d’aria, migliora la struttura del gelato, che altrimenti sarebbe una massa dura e completamente ghiacciata, rendendolo morbido e cremoso. Nel complesso quindi la struttura del gelato può essere descritta come una schiuma congelata nella quale i cristalli di ghiaccio e le bolle d’aria occupano la maggior parte dello spazio. La fase dispersa è formata dalle bolle d’aria circondate dai piccoli globuli di grasso parzialmente flocculati, mentre la fase continua dalla soluzione zuccherina super concentrata e non gelata. Uno dei fenomeni tipici del gelato è il melt down o scioglimento, cioè quando lasciato a temperatura ambiente avviene lo scioglimento del ghiaccio ed il collasso della schiuma stabilizzata dal grasso. Il gelato non liquefa completamente 6

durante lo scioglimento del ghiaccio fino a quando la schiuma non collassa e questo è in funzione dell’effetto stabilizzante della coalescenza del ghiaccio ed è anche controllata dal tipo di emulsionante utilizzato e la sua concentrazione.

1.1.2

Gli ingredienti

Gli ingredienti utilizzati più frequentemente nella produzione del gelato sono: -acqua ed aria; -grassi da latte (panna, burro, burro anidro) e\o di origine vegetale (margarine) 416%; -solidi di latte (costituenti non grassi del latte come tale e\o della panna o burro) 8-14%; -tuorlo d’uovo 0,2-0,5%; -zuccheri e\o dolcificanti artificiali 10-18%; -emulsionanti-Stabilizzanti 0,2-0,5%; -aromi (vaniglia, cacao, frutta, estratti ecc) 0.01-20%; -coloranti 0,001-0,2%. L’acqua e l’aria L’acqua è uno degli ingredienti più importanti perché è l’unico che congela trasformandosi in ghiaccio. Inoltre è il solvente dove si sciolgono e si disperdono i componenti del gelato (Salvadori Del Prato, 2015). Quando si bilancia una miscela per il contenuto di quest’ultima però si deve tenere conto anche dell’acqua contenuta negli altri ingredienti aggiunti. Un’aggiunta di acqua in eccesso congelandosi aumenta la durezza del gelato e cedendo calore di fusione alla bocca durante l’atto del consumo da una sensazione al consumatore di troppo freddo. Normalmente l’acqua è il primo ingrediente che viene aggiunto alla miscela. L’aria ha il fondamentale compito di fungere da diatermico, consentendo al gelato, anche durante il consumo, di sciogliersi lentamente. L’aria che deve essere insufflata nei freezer industriali deve essere preventivamente filtrata e il quantitativo d’aria inglobata nel gelato viene regolato in base all’overrun (aumento di volume della miscela durante il congelamento) 7

Il grasso Aumenta il senso di ricchezza, rotondità e sapore, produce la caratteristica sensazione di palatabilità, aumenta il corpo e la consistenza del prodotto, migliora le proprietà di fusione a temperatura ambiente e funge da lubrificante aiutando il processo di congelamento nel freezer (infatti le miscele magre sono difficili da congelare e rovinano i macchinari) (Salvadori Del Prato, 2015). Un uso eccessivo di grasso però comporta un aumento del costo, la diminuzione dell’overrun rendendo diffficile il trattenimento dell’aria, un aumento del contenuto calorico che di conseguenza potrebbe portare ad una riduzione del consumo. I grassi utilizzati possono derivare dal latte o possono essere sostituiti in parte o totalmente con grassi vegetali idrogenati e solidificati come le margarine. Queste ultime cambiano leggermente il sapore del gelato però essendo più ricche di grassi insaturi dei grassi del latte fondono alla temperatura della bocca rendendolo più palatabile. Quando si usano miscele con grassi vegetali è assolutamente necessaria l’omogeneizzazione che alcune volte può essere evitata se fatta già dal produttore. Il grasso del gelato può derivare direttamente dall’utilizzo del latte intero anche se questo avviene solo di rado in alcune gelaterie artigianali a causa del basso contenuto di grasso. La panna di latte con titolo sufficiente di grasso 20-40% è il miglior ingrediente per apportare grasso al gelato. Il burro dolce è usato poco a causa dell’apporto di solidi e umidità non voluti che rendono difficile il dosaggio ed anche per ragioni economiche. Inoltre a causa della mancanza di lecitina (presente nella panna) persa nella burrificazione causa minore congelabilità. Il Burro anidro AMS invece avendo il 99,8 % di grasso conserva le proprietà di conservabilità del burro ed è facile da dosare. Il grasso va aggiunto prima della pastorizzazione e sempre prima dell’omogeneizzazione. I solidi non grassi (SNF) Fanno parte dei solidi magri del latte le proteine, il lattosio e i sali minerali naturalmente presenti nel latte (Salvadori Del Prato, 2015). Oltre che con latte liquido questi componenti possono essere aggiunti con latte in polvere e\o latte magro concentrato e\o polvere di siero. Hanno un alto valore nutritivo e sono degli importanti leganti della miscela e insieme agli emulsionanti e agli 8

stabilizzanti ne determinano la tessitura e la capacità di legare l’acqua. Inoltre la quantità di proteine dei SNF influisce molto sulla corretta distribuzione dell’aria durante il congelamento. Quindi aumentano l’overrun, migliorano la consistenza e la masticabilità del prodotto e le proteine grazie alle proprietà emulsionanti stabilizzano l’emulsione. Un eccesso di SNF causa sapori strani (cotto, formaggio ad esempio se è usato latte in polvere non ottenuto con essiccazione spray), sabbiosità (troppo lattosio) ed eccessivo abbassamento del punto di congelamento (troppo lattosio). Anche gli SNF vanno aggiunti prima della pastorizzazione e dell’omogeneizzazione. Le uova Le uova o meglio il tuorlo d’uovo è un ingrediente fonte di SNF e di emulsionanti. Il tuorlo d’uovo contiene molte proteine ed una elevata quantità di lecitina e fosfolipidi che donano cremosità, migliorano la resa, la tessitura, l’apparenza e la stabilità del gelato (Salvadori Del Prato, 2015). Gli zuccheri Lo zucchero viene aggiunto per addolcire la miscela e per aggiustare il contenuto di solidi (Salvadori Del Prato, 2015). Gli zuccheri più comunemente utilizzati sono saccarosio, glucosio, fruttosio, zucchero invertito. Lo zucchero quando non è già sotto forma di sciroppo, viene di solito disciolto in acqua e concentrato. Inoltre possono essere usati dei dolcificanti al posto degli zuccheri come sorbitolo, aspartame e ciclamati. La scelta dello zucchero deve tenere conto del tipo di gelato da fabbricare e soprattutto del potere dolcificante e dell’abbassamento del punto di congelamento della miscela. Il saccarosio è reperibile sia in forma granulare che sotto forma di sciroppo, ha un alto peso molecolare e abbassa di poco il punto di congelamento. Oltre che per l’economia grazie alle ottime caratteristiche che dona al gelato è considerato il miglior dolcificante in gelateria. Il fruttosio ha un alto potere dolcificante e questo ne permette usi minori, però rispetto al saccarosio abbassa di più il punto di congelamento e costa di più.

Il corn syrup deriva dall’ idrolisi dell’amido del mais ed è più economico del saccarosio. È costituito da mono-di-tri e polisaccaridi, contiene anche destrine che stabilizzano la miscela e ne innalzano il punto di congelamento, inoltre prolunga la durata del gelato e da consistenza migliore. Lo zucchero invertito è più dolce del saccarosio e quindi permette un risparmio d’impiego, però abbassa di più il punto di congelamento della miscela. Il corn syrup e lo zucchero invertito trattengono meglio l’umidità e hanno un effetto batteriostatico maggiore del saccarosio, però usati in eccesso danno sapore di caramello. Il glucosio o destrosio impartisce al gelato un sapore più delicato, migliora la tessitura e le caratteristiche di fusione a temperatura ambiente. È meno economico del saccarosio e abbassa notevolmente il punto di congelamento. Il lattosio è molto meno dolce del saccarosio e se usato ad alte concentrazioni si separa in grandi cristalli e da gusto sabbioso. Gli zuccheri vanno aggiunti alla miscela sempre prima della pastorizzazione. I sali minerali Fanno parte degli SNF (Salvadori Del Prato, 2015). I sali di calcio e magnesio se presenti in eccesso causano la coalescenza e la flocculazione dei solidi durante il congelamento e l’indurimento del gelato e promuovono anche l’aggregazione delle proteine. Il sale comune NaCl può essere aggiunto per mascherare l’acidità della miscela e per migliorare il gusto, inoltre essendo i globuli di grasso dotati di una leggera carica negativa gli ioni del sale possono modificarla causando problemi all’aggregazione del grasso sulla superficie delle bolle d’aria durante la fase di montaggio e congelamento. Citrato di sodio e fosfato disodico sono aggiunti per diminuire la tendenza alla coalescenza delle proteine, prevenire la burrificazione del grasso in fase di congelamento, avere una maggiore ritenzione idrica e un congelamento con cristalli di ghiaccio più piccoli. Emulsionanti e stabilizzanti L’uso di emulsionanti e stabilizzanti produce un gelato più soffice, ritarda la formazione di grossi cristalli di ghiaccio durante il congelamento e la conservazione e rende il prodotto più uniforme e resistente allo scioglimento a 10

temperatura ambiente (Salvadori Del Prato, 2015). Gli emulsionanti assistono nel processo di emulsificazione riducendo la tensione superficiale dei componenti liquidi e stabilizzano l’emulsione. Essi sono delle molecole costituite da una parte idrofila affine all’acqua e una idrofoba affine ai grassi e che quindi si pongono all’interfaccia tra i due composti incompatibili collegando le due parti della loro molecola con l’acqua e con i grassi rendendo stabile l’unione tra i due che altrimenti si separerebbero. Gli emulsionanti più impiegati in gelateria possono essere divisi in quattro gruppi: esteri della glicerina, esteri del sorbitolo, mono e di-gliceridi ed esteri di grassi di diverse origini. Riducendo la tensione superficiale aumentano l’overrun. Gli emulsionanti normalmente sono delle polveri e i più utilizzati sono mono e digliceridi. Gli stabilizzanti sono sostanze che quando vengono disperse in una fase liquida lega numerose molecole di liquido formando una rete che gli impedisce di muoversi libermente, infatti vengono anche detti addensanti o gelificanti perché formano un gel aumentando la viscosità. I due tipi di stabilizzanti fondamentali sono le proteine e i carboidrati e i più utilizzati sono: gelatina, alginati, carragenine, gomme, amidi modificati e pectine. Gli stabilizzanti sono usati spesso in miscela tra loro e con gli emulsionanti in rapporto 2 a 1 e vengono disciolti in acqua e miscelati in questa forma liquida con gli altri ingredienti. Prima della pastorizzazione. La scelta degli emulsionanti e degli stabilizzanti dipende dal tipo di gelato che si vuole produrre, infatti esistono miscele apposite per diverse tipologie di gelato. I coloranti Alcuni ingredienti durante il processo possono perdere il loro colore naturale dando alla miscela un colore che non ricorda quello della materia prima di partenza e che quindi non attrae il consumatore. Per riportare la miscela alla colorazione degli ingredienti di partenza si usano i coloranti che vengono aggiunti direttamente nel serbatoio di miscelazione (Salvadori Del Prato, 2015). Aromi Le sostanze più usate come aromatizzanti sono la vaniglia, il cioccolato, il caffè e le preparazioni di frutta e frutta secca (Salvadori Del Prato, 2015). Le sostanze 11

base dell’aroma, come la vaniglia, vengono aggiunte all’inizio del processo, mentre quelle in pezzi vengono aggiunte solo alla fine del congelamento prima del confezionamento del gelato. Gli aromi possono essere naturali, artificiali o misti e la composizione del principio attivo in molti casi negli artificiali e nei naturali è la stessa mentre in altri casi è diversa. I naturali danno un’aroma più delicato degli artificiali, che invece conferiscono uno più netto e pronunciato. Il componente base del classico aroma del gelato alla crema è la vaniglia, la quale è sempre impiegata in tutte le miscele per impartire alla miscela il suo profumo e gusto base. L’estratto o la polvere di vaniglia si aggiunge dopo la maturazione della miscela o prima del congelamento, mai prima della pastorizzazione perché il calore disperde l’aroma. Nella preparazione del gelato al cioccolato invece si preferisce usare preparazioni speciali a base di cacao più economiche, facili da usare e meno ricche di grasso del cioccolato amaro. La miscelazione del cacao o del

cioccolato

deve

avvenire

prima

della

pastorizzazione

dell’omogeneizzazione, anche perché il gelato al cioccolato è uno dei più difficili da preparare perché non monta facilmente nel congelatore e l’aggiunta del cacao aumenta di molto la viscosità della miscela e tende ad indurirla molto. La frutta in gelateria è usata in diverse forme: frutta fresca, frutta congelata, frutta prelavorata (addizionata di zucchero, aromi, sapori, conservanti, coloranti), preparazioni semilavorate a base di frutta (addizionate di grasso, SNF, coloranti, stabilizzanti, emulsionanti, zucchero ecc) in polvere o pasta da aggiungere direttamente alla miscela o da diluire in acqua o latte. Quando si decide di usare frutta secca, si deve tener conto dell’alto contenuto di zuccheri che causa l’abbassamento del punto di congelamento nella miscela e quindi si deve abbassare la temperatura del freezer di 1-2 °C. Inoltre si deve fare attenzione anche al pH della frutta, perché i frutti acidi possono causare la coagulazione dei composti lattici e quindi è necessario neutralizzare la loro acidità con gli SNF che hanno un buon potere tampone.

1.1.3

La tecnologia di fabbricazione del gelato

Il processo di fabbricazione del gelato prevede le seguenti operazioni unitarie: conservazione delle materie prime, preparazione della miscela di base, 12

omogeneizzazione, maturazione, congelamento in freezer, estrusione, formatura, indurimento e confezionamento (Salvadori Del Prato, 2015). Preparazione della miscela di base La prima fase del processo consiste nella miscelazione degli ingredienti nelle giuste dosi (Salvadori Del Prato, 2015). Gli ingredienti vengono quindi pesati e aggiunti ai serbatoi di miscelazione dotati di agitatore o miscelatore e camicia esterna, per il riscaldamento ed il raffreddamento. L’ordine di aggiunta degli ingredienti al serbatoio è molto importante. Vanno aggiunti per primi gli ingredienti liquidi tenendo l’agitatore in moto e poi vanno aggiunti quelli solidi (miscelati tra loro in precedenza in un altro serbatoio) prima che la miscela abbia raggiunto i 50°C (se riscaldata). Sapori e coloranti vanno aggiunti alla miscela fredda prima della maturazione o prima del congelamento. La Pastorizzazione La pastorizzazione della miscela di base viene effettuata oltre che per scopi legali sanitari e conservativi anche per migliorare la struttura del gelato. Infatti il trattamento termico denatura le proteine del siero migliorando la tessitura del gelato. La pastorizzazione può essere fatta nel serbatoio di miscelazione dotato di camicia esterna, dove circola un fluido caldo che riscalda la miscela in agitazione fino a circa 68°C per 30-35 minuti, oppure si possono usare scambiatori a piastre o a tubi raschiati per fare la pastorizzazione HTST o flash. Qualsiasi pastorizzazione si decida di fare bisogna portare la carica batterica a livelli inferiori a 100000 UFC/ml e alla completa assenza di patogeni. L’omogeneizzazione La miscela preriscaldata viene omogeneizzata con omogeneizzatore a uno o due stadi, a circa 140-200 bar di pressione. La miscela omogeneizzata viene in seguito ritrasferita al pastorizzatore per il trattamento termico finale a 85°C per 15 secondi e poi dopo il raffreddamento a 5°C viene mandata ai serbatoi di maturazione.

L’alta temperatura migliora l’omogeneizzazione a parità di 13

pressione applicata e riduce la tendenza a riaggregarsi dei globuli di grasso. L’omogeneizzazione rompe i globuli di grasso (grazie alla cavitazione e alla forza di attrito generata dalla corrente di miscela che si muove ad alta velocità tra le pareti strette della valvola dell’omogeneizzatore) riducendone le dimensioni e favorendo la dispersione e la formazione dell’emulsione, aumenta la superficie totale del grasso, fa formare membrane proteiche (proteine del latte adsorbite dai globuli) sui globuli di grasso che avevano perso con l’omogeneizzazione la loro parete. Tutto questo concorre alla formazione di un gelato più fine, morbido al gusto, con una migliore dispersione dell’aria (maggiore overrun) e maggiore resistenza allo scioglimento. L’omogeneizzazione permette di ridurre l’uso di stabilizzanti, il tempo di maturazione e la possibilità di burrificazione del grasso nel freezer. Maggiore è il quantitativo di solidi totali e di grasso minore dovrà essere la pressione di omogeneizzazione applicata. La maturazione Dopo che la miscela è stata raffreddata intorno ad una temperatura intorno ai 25°C viene immessa nel serbatoio di maturazione, dove riposerà sotto un’agitazione lenta e costante a quella temperatura per almeno 4 ore o più. La maturazione permette agli emulsionanti e agli stabilizzanti di fare effetto, alle polveri di idratarsi ed al grasso di cristallizzare aumentando la viscosità e migliorando le capacità della miscela di inglobare aria. Il congelamento Il congelamento del gelato con inglobamento d’aria è anche detto volgarmente dagli italiani “Mantecazione”. Il processo di congelamento vero e proprio può essere diviso in due fasi dove nella prima, la miscela completata con colori, sapori ed eventualmente anche frutti viene rapidamente congelata nel freezer inglobando aria con formazione di piccoli cristalli di ghiaccio e nella seconda il prodotto ancora parzialmente congelato viene aggiunto di altri ingredienti solidi, impacchettato e ulteriormente congelato nel processo di indurimento. I freezer emulsionano un quantitativo controllato di aria nella miscela e congelano l’acqua della miscela in piccolissimi cristalli di ghiaccio fissando l’emulsione. Per far 14

avvenire la formazione di piccoli cristalli di ghiaccio il processo deve essere velocissimo e durare circa 1-2 minuti. Contemporaneamente ci deve essere una forte agitazione della miscela che diminuisce la viscosità rompendo gli aggregati di globuli di grasso e incorporando aria per formazione di un’emulsione nella massa. Il freezer sostanzialmente è uno scambiatore di calore a tubi raschiati da un organo rotante dotato di lame detto dasher (responsabile dell’agitazione e dell’inglobamento dell’aria poiché funge da montante), con una camicia dove circola un fluido refrigerante a temperatura bassissima che crea una differenza di temperatura tale da permettere un congelamento rapidissimo. Estrusione, formatura, indurimento e confezionamento Il gelato è normalmente confezionato in coppe, coni o contenitori con macchine rotanti o fisse connesse direttamente in linea. Dopo si realizza la fase di indurimento in tunnel o in celle dove circola aria fredda a circa -40°C per portare il gelato ad una temperatura di circa -20°C, dove l’80-90% dell’acqua si congela indurendo il gelato. Il confezionamento viene fatto da macchine confezionatrici in materiali quali plastica, cartone, fogli di alluminio e carta plastificata. Il gelato può essere stoccato in magazzini refrigerati a circa -25°C.

1.1.4

Il gelato artigianale

Il gelato artigianale segue le stesse procedure di produzione del gelato industriale però si differenzia per la manualità delle operazioni, per la scala produttiva più piccola e soprattutto per la scelta degli ingredienti e l’arte e l’esperienza di ogni singolo gelataio che rende queste produzioni molto meno standardizzate di quelle industriali (Salvadori Del Prato, 2015). Nella produzione di gelato artigianale esistono due diversi metodi per preparare i gusti: nel primo si parte da una o due basi bianche (senza uova) o gialle (con uova) che vengono pastorizzate e maturate e poi aggiunte di creme, o sapori, o paste o frutti o preparati per arrivare al gusto desiderato procedendo poi al congelamento; nel secondo si miscelano e bilanciano tutti gli ingredienti necessari per la preparazione di ogni singolo gusto e poi si procede con la pastorizzazione, maturazione e in fine il congelamento. Un’altra caratteristica fondamentale del gelato artigianale è quella di essere preparato in 15

appositi macchinari speciali designati per servire piccole produzioni, costituiti essenzialmente da congelatori o mantecatori verticali a mastello o orizzontali o verticali a cilindro e da altre attrezzature manuali, come mixer più piccoli per preparare miscele di volumi ridotti. Il mantecatore verticale è costituito da un recipiente cilindrico centrale che si muove a pochi millimetri da una serpentina che genera il freddo. Lo scambio termico tra la miscela e la serpentina è assicurato dal glicole etilenico che è un buon conduttore termico dove sono immersi il cilindro e la serpentina. Nel cilindro c’è un agitatore\raschiatore verticale. Il mantecatore verticale introduce poca aria nel gelato dando un overrun molto basso e non frantuma i prodotti che si vogliono aggiungere al gelato, però è poco pratico e versatile per questo la maggioranza dei gelatai ha optato per il mantecatore orizzontale che è un modello più moderno con funzionamento simile ai freezers industriali. Il mantecatore orizzontale è fornito di serbatoio per l’alimentazione diretta della miscela, che gela e si trasforma in gelato in un cilindro orizzontale circondato da camiciatura dove circola il refrigerante e all’interno del quale gira l’agitatore\raschiatore, che non è delicato come quello dei mantecatori verticali ma frulla la miscela, nel vero senso della parola, facendogli inglobare molta aria in maniera più delicata dei freezers industriali ma non arrivando all’overrun ottenuto con queste macchine. Il mantecatore orizzontale a differenza del verticale è facile da lavare ed è molto più automatizzato e comodo per l’operatore. Il pastorizzatore è discontinuo e non è altro che un serbatoio riscaldato da una serpentina con un agitatore, dove la miscela viene portata alla temperatura di pastorizzazione per il tempo desiderato. Il pastorizzatore può fungere anche da maturatore ma si preferisce dotarsi di un serbatoio apposito per la maturazione che viene fatta a 4°C per un tempo che va da 4 a 24 ore. Tuttavia esistono pastorizzatori-mantecatori

addirittura

pastorizzatori-omogeneizzatori-

mantecatori, che comprendono tutte le macchine nel nome. Nella gelateria artigianale generalmente per l’indurimento vengono usati gli abbattitori. Il gelato artigianale solitamente non viene preconfezionato, ma viene versato in vasche di forma parallelepipeda senza coperchio o in cilindri a pozzetto con coperchio (il gelato dura di più e mantiene meglio le sue proprietà in questi pozzetti) che poi vengono messe nei banchi di vendita immerse in un liquido refrigerante che le mantiene a circa -15°C. Gli ingredienti del gelato artigianale sono gli stessi di quelli industriale però la differenza è che nella gelateria artigianale uova, panna e 16

latte sono ingredienti fondamentali mentre nell’industriale questi sono quasi sempre sostituiti da preparati in polvere e stabilizzanti. Tuttavia anche nella gelateria artigianale, per aiutare l’operatore con il dosaggio e per evitare l’uso eccessivo di uova (utili come sostituto naturale di emulsionanti e stabilizzanti ma se usate in alta quantità danno al gelato eccessivo contenuto di colesterolo e gusto di uovo troppo intenso), si possono usare semilavorati. I semilavorati possono derivare solo dalla materia prima naturale e fornire solo un servizio di prelavorazione e sono ad esempio paste di nocciola, paste di cioccolato, paste di cacao, preparazioni di frutta zuccherate e pastorizzate. Oppure si usano semilavorati che sono dei veri e propri sostituti delle materie prime, addizionati anche con stabilizzanti ed emulsionanti. Inoltre si usano miscele di stabilizzanti ed emulsionanti preparate da ditte specializzate, chiamate volgarmente in gelateria “Neutro”.

1.2

IL SORBETTO

Il sorbetto viene prodotto con il medesimo processo del gelato. La differenza tra le due tipologie è che il sorbetto vero e proprio è prodotto utilizzando solo acqua, succhi di frutta, zuccheri, addensanti ed emulsionanti. La struttura del sorbetto, infatti, non è data dai costituenti del latte che non vengono utilizzati per produrlo, ma è fornita per la maggior parte dagli zuccheri che rispetto al gelato sono presenti in quantità maggiore (Salvadori Del Prato, 2015).

1.3

COMPOSIZIONE CHIMICA E QUALITÀ DELL’OLIO EXTRA VERGINE DI OLIVA

La qualità dell’olio è determinata principalmente dallo stato delle olive al momento della lavorazione, dalla tecnologia di estrazione nonchè dalla delicata fase di condizionamento-conservazione dell’olio (Sacchi, 2003) oltre ad essere influenzata da fattori di tipo agronomico e varietale. Quando si parla in modo generico di qualità dell’olio ci si riferisce, principalmente, alle caratteristiche chimiche, chimico fisiche e organolettiche che il prodotto possiede, i cui limiti analitici sono definiti dal Regolamento CEE n. 2568/91 e succ. mod. (Di Giovacchino, 2010). 17

All’interno di tale normativa gli oli “vergini” di oliva, definiti come “oli ottenuti dal frutto mediante operazioni puramente fisiche e senza alcuna additivazione” si distinguono nelle tre categorie “vergine extra”, “vergine” e “vergine lampante”, sulla base dei seguenti parametri: acidità libera, numero di perossidi, indici spettrofotometrici, valutazione organolettica (Tabella 1.1). Table 1.1 Oil classification (Reg. CE 2568/91 e succ. mod.) \

Indici spettrofotometrici Categoria

Acidità (%)

Numero di perossidi (meq O2/kg)

K232

K270

extravergine di oliva vergine di oliva olio lampante

≤ 0,8 ≤ 2,0 >2

≤ 20 ≤ 20 -

≤ 2,50 ≤ 2,60 -

≤ 0,22 ≤ 0,25 -

Valutazione organolettica

ΔK

mediana dei difetti (Md)

mediana del fruttato (Mf)

≤ 0,01 ≤ 0,01 -

Md =0 Md ≤ 3,5 Md > 3,5*

Mf > 0 Mf > 0 -

* o quando la mediana del difetto è inferiore o uguale a 3,5 e la mediana del fruttato uguale a 0.

Acidità libera. L’acidità libera è alla base della classificazione merceologica degli oli vergini, e per gli oli “extra vergini” essa deve risultare inferiore allo 0,8% (Reg. CE n. 1989/03). L’acidità rappresenta una misura del contenuto percentuale di acidi grassi liberi, i quali derivano dalla degradazione enzimatica dei trigliceridi che costituiscono la struttura fondamentale del grasso. Infatti, eventuali lesioni cellulari a carico del frutto prima dell’estrazione, determinano un aumento dell’acidità dovuta all’azione delle lipasi, che entrando in contatto con l’olio, idrolizzano il legame esistente tra i singoli acidi grassi ed il glicerolo, producendo acidi grassi liberi. Numero di perossidi. La determinazione del numero di perossidi misura lo stato di ossidazione primaria degli acidi grassi che costituiscono i trigliceridi. Questi ultimi, a contatto con l’ossigeno dell’aria e per azione di agenti catalizzatori (luce, calore, metalli pesanti) o delle lipossigenasi, enzimi presenti nelle cellule delle olive, si trasformano in idroperossidi. La misura di questo parametro non è sufficiente a definire lo stato di ossidazione dell’olio in quanto gli idroperossidi vanno incontro a decomposizione con la formazione di sostanze responsabili del difetto di rancido (aldeidi e chetoni) a basso peso molecolare. Per quanto riguarda gli oli “extra vergini” il numero di perossidi non deve essere superiore a 20 meq O2/1000 gr di olio. Indici spettrofotometrici. I valori di assorbimento K232 e K270 costituiscono gli indici spettrofotometrici negli oli vergini e misurano lo stato di ossidazione dell’olio. In particolare, in seguito alla formazione degli idroperossidi, che 18

derivano dalla ossidazione primaria, si rileva un aumento dell’assorbimento nella regione dell’UV alla lunghezza d’onda di 232 nm, mentre con la formazione dei composti carbonilici secondari, derivanti dall’ossidazione secondaria, si ha l’aumento dell’assorbimento a 270 nm. Per gli oli “extra vergini” il K232 deve essere minore o uguale a 2,50 mentre il K270 deve essere non superiore a 0,220 (Reg. CE 1989/03). Valutazione organolettica. Questo parametro, introdotto come Panel Test dalla normativa comunitaria del 1991 dal Regolamento CEE 2568/91, permette di valutare le caratteristiche organolettiche degli oli d’oliva in particolare la presenza e l’intensità dei pregi (“fruttato”, “amaro”, “piccante”, etc.) e degli eventuali difetti (“rancido”, “muffa”, “riscaldo”, “avvinato”, etc.).

A tale scopo 8-12

assaggiatori addestrati (panel), indipendentemente l’uno dall’altro, utilizzando una apposita scheda di valutazione valutano la presenza e l’intensità dei diversi attributi positivi e negativi presenti. I dati ottenuti vengono sottoposti a elaborazione

statistica,

secondo

quanto

riportato

nell’allegato

XII

del

Regolamento CEE 2568/1991 come modificato da ultimo dal Regolamento UE 1348/2013. Per la categoria extravergine, la mediana del fruttato deve risultare superiore a zero e la mediana del difetto uguale a zero. Le proprietà salutistiche dell’olio extravergine di oliva sono state attribuite alla sua composizione lipidica, caratterizzata da un alto livello di acido oleico e ai diversi composti “minori” presenti nella frazione insaponificabile (Frankel, 2011). La composizione in acidi grassi dell’olio di oliva è caratterizzata da un elevato rapporto in acidi grassi insaturi e saturi con netta prevalenza dell’acido oleico (6080%) che, in quanto monoinsaturo, è piuttosto stabile alla conservazione e alla cottura. Tale caratteristica influenza diversi aspetti del prodotto quali la qualità organolettica (fluidità), lo stato fisico (cristallizzazione dei trigliceridi saturi alle basse temperature), la qualità nutrizionale (elevata per un elevato tenore di monoinsaturi), la stabilità all’ossidazione (minore per gli acidi grassi polinsaturi) (Sacchi, 2003). A livello nutrizionale è dimostrato che, la composizione lipidica della dieta, può incidere sulla regolazione del livello di colesterolo nel sangue. Infatti, l’acido oleico conferisce alle nostre lipoproteine ematiche e alle membrane cellulari, fluidità e funzionalità (Sacchi, 2008). Esso interferisce positivamente sul metabolismo del colesterolo: mantiene bassi o riduce i livelli di colesterolo totale (del 10% ca.), sia del colesterolo legato alle lipoproteine a bassa densità, 19

colesterolo LDL (Low Density Lipoprotein) o colesterolo “cattivo”, sia dei trigliceridi VLDL (Very Low Density Lipoprotein); inoltre riduce la pressione arteriosa (Coni et al., 2000; Owen et al., 2000; La Lastra et al., 2001). L’unicità e la tipicità dell’olio vergine di oliva è data soprattutto dalla presenza dei cosiddetti “componenti minori”. Questi, sebbene rappresentino non oltre il 2% dell’olio, comprendono più di 200 composti diversi presenti in concentrazioni che variano da qualche ppm a qualche centinaio di ppm. I principali composti “minori” sono: sostanze antiossidanti (tocoferoli e composti fenolici), sostanze volatili, steroli, idrocarburi (squalene), alcoli terpenici, fosfolipidi e pigmenti (carotenoidi, clorofille).

1.3.1

I composti fenolici dell’olio extra vergine di oliva

I composti fenolici, insieme ai tocoferoli, sono ritenuti i più importanti antiossidanti naturalmente presenti negli oli vergini di oliva. Essi, infatti, intervengono

nella

prevenzione

dell’ossidazione

dell’olio

fase

conservazione, nei processi di cottura (Montedoro, 1992) e nei processi di ossidazione intracellulare. La presenza di alcuni di questi componenti, inoltre, influenza drasticamente la qualità organolettica dell’olio conferendo al prodotto il tipico carattere amaro-piccante (Sacchi, 2003). L’olio vergine di oliva contiene differenti classi di composti fenolici: gli acidi fenolici, gli alcoli fenolici, flavonoidi, presenti in piccole quantità rispetto ai secoridoidi e ai lignani che sono i principali componenti. I secoridoidi cono caratterizzati dalla presenza, nella loro struttura molecolare, dell’acido elenoico o suoi derivati e derivano dai secoridoidi glucosidici presenti nel frutto. Quest’ultimi, infatti sono presenti esclusivamente in piante appartenenti alla Famiglia delle Olearaceae, che include l’Olea europea L. (Servili et al. 2002). Le sostanze fenoliche giungono nell’olio in seguito all’azione di enzimi idrolitici che generano composti liposolubili (agliconi) a partire da glucosidi complessi presenti nel frutto. L’oleuropeina, (estere dell'acido elenolico con il 3,4 diidrossifeniletanolo o idrossitirosolo) è il componente più importante, dal punto di vista quantitativo, della frazione glucosidica dell’oliva e il principale responsabile del sapore amaro dei frutti e delle foglie di olivo (Ambrosino et al., 2000). 20

Nell’oliva però, si trovano anche altri composti fenolici di natura glucosidica quali la demetil-oleuropeina, il verbascoside, estere dell’acido caffeico con l'idrossitirosolo e il ligstroside che ha una struttura simile a quella dell'oleuropeina, ma con il tirosolo al posto dell'idrossitirosolo. L’oleuropeina, la demetil-oleuropeina e il verbascoside si rinvengono in tutte le parti della drupa ma sono molto più abbondanti nella polpa. Durante la maturazione, l’oleuropeina diminuisce nella buccia e nella polpa mentre il verbascoside aumenta nella polpa (Servili et al., 1999). Recenti studi (Brenes et al., 2000) realizzati mediante analisi HPLC/MS della frazione fenolica di oli extra-vergini di oliva, hanno portato all’identificazione di due composti fenolici appartenenti alla classe dei lignani, il pinoresinolo e l’acetossipinoresinolo, le cui strutture molecolari proposte sono simili (nel pinoresinolo è presente un protone al posto del gruppo acetilico). Il complesso insieme di componenti fenolici può essere ulteriormente distinto in due frazioni, una semplice e una complessa, in base alla struttura molecolare. Nella prima frazione, che rappresenta solitamente meno del 20% dei polifenoli totali, sono stati identificati acidi fenolici (ac. caffeico, ac. siringico, etc.) e fenilalcoli tra i quali rivestono particolare importanza, il tirosolo (p-idrossifeniletanolo, Ty) ed e l’idrossitirosolo (3,4-diidrossifeniletanolo, OHTy). Gli orto-difenoli, come l’idrossitirosolo, contribuiscono maggiormente alla stabilità dell’olio. Il loro effetto antiossidante è dovuto alla possibilità di cedere un elettrone ad un radicale lipidico trasformandosi in radicale idrossilico stabilizzato per risonanza; in tal modo, bloccano la propagazione della reazione radicalica di autossidazione dei lipidi. La seconda frazione, detta anche idrolizzabile, è formata da strutture complesse che costituiscono oltre l'80% della componente fenolica totale e contengono, a livello molecolare, il tirosolo e l’idrossitirosolo. Tra questi ultimi vi sono agliconi nella cui struttura si rinviene la molecola del tirosolo e dell’idrossitirosolo, quali la forma dialdeidica dell’acido elenolico esterificato con l’idrossitirosolo (OHTy-EDA), la stessa esterificata con il tirosolo (Ty-EDA), la forma aldeidica dell’acido elenolico esterificata con l’idrossitirosolo (OHTy-EA). Questi agliconi, semplici o complessi, giungono nell’olio solo dopo l’allontanamento dello zucchero conseguente alla rottura del legame glucosidico ad opera di enzimi idrolitici (β-glucosidasi). Questo processo, che può avvenire anche nell’oliva a causa della polpa o durante la maturazione, si realizza 21

tipicamente durante la frangitura-gramolazione. Dall’ulteriore idrolisi enzimatica dell'aglicone dell'oleuropeina, si liberano poi l'acido elenolico e i fenoli semplici (tirosolo, idrossitirosolo) (Montedoro et al. 1993) che hanno un ridotto carattere amaro.

La resistenza dell’olio all’ossidazione è da mettere in relazione, più che al patrimonio di polifenoli totali, soprattutto alla dotazione di fenoli complessi che contengono l’idrossitirosolo (Sacchi, 2003). L’olio extravergine di oliva, contiene un significativo contenuto di composti fenolici, che mostrano proprietà antimicrobiche, antiossidanti e antinfiammatorie, in vivo e in vitro (Cicerale et al., 2012). Una recente ricerca pubblicata da Beauchamp et al. (2005) ha dimostrato che il Ty-EDA o forma dialdeidica dell’aglicone del ligstroside (chiamato oleocantale dagli autori) è il principale responsabile dell’amaro, e presenta una attività antinfiammatoria simile all’ibuprofene. Oltre ad un’analogia sensoriale connessa alla sensazione pungente in gola i due composti sono capaci di inibire gli enzimi della ciclossigenasi nella via biosintetica delle prostaglandine. L’oleocantale rappresenta uno dei composti fenolici, la cui concentrazione varia tra i 100- 300 ppm (Montedoro et al., 1993). Risulta inoltre che ci sia un effetto sinergico dei vari composti fenolici sulla salute umana. Il lavoro di Fini et al. (2008) ha dimostrato che l’azione chemiopreventiva del pinoresinolo (PR), contro il cancro al colon è maggiore per basse concentrazioni di PR in un olio di oliva vergine rispetto all’estratto purificato. Recentemente l’Europea Food Safety Authority (EFSA) Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies ha dichiarato l’esistenza di una relazione causaeffetto tra consumo di polifenoli dell’olio di oliva e la protezione dell’LDL dal 22

danno ossidativo, con un consumo pari a 5 mg al giorno di OHTy e suoi derivati (Reg. UE 432/2011). La qualità e la natura delle sostanze fenoliche, presenti nell’olio d’oliva è estremamente variabile in relazione alla varietà, allo stato di maturazione, all’infezione della mosca olearia (Bactrocera Oleae) ed alla tecnologia di estrazione e conservazione (Sacchi et al., 2003). L'interesse rivolto ai costituenti fenolici dell'olio di oliva, tuttavia, è legato anche ad un altro aspetto importante per la qualità e cioè l'influenza da essi esercitata sulle caratteristiche organolettiche. In particolare, i fenoli complessi derivanti da oleuropeina e ligstroside sono risultati correlati rispettivamente agli attributi amaro e piccante (Gutierrez-Rosales et al., 2003). Panel di esperti sono d’accordo nell’affermare che un olio molto amaro ha anche un’alta qualità per cui l’assaggio dell’olio può essere una buona guida per i consumatori nello scegliere un prodotto con proprietà salutistiche (Vitaglione et al., 2015).

1.3.2

I composti volatili dell’olio extra vergine di oliva

Le sensazioni olfatto-gustative dell’olio vergine di oliva sono il frutto della percezione (e quindi degli effetti antagonistici e sinergici) di diverse molecole volatili e non, che arrivano tramite la cavità boccale, sulle nostre papille gustative e all’interno del nostro naso (bulbo olfattivo). Livelli quantitativi diversi delle stesse sostanze, possono dare origine a sensazioni più o meno gradevoli; i composti volatili presenti nell’olio possono, quindi, dare pregi o difetti e contribuire alla formazione di aromi tipici (Sacchi, 2003). L’olio vergine di oliva immagazzinato nel vacuolo delle cellule oleifere contiene solo piccolissime quantità di composti volatili derivanti dal metabolismo degli acidi grassi o dalla conversione di alcuni amminoacidi. La maggior parte di questi composti, presenti in un olio di buona qualità, si originano dall’ossidazione enzimatica degli acidi linolenico e linoleico (Angerosa, 2002). I componenti responsabili delle note olfattive appartengono a diverse classi chimiche quali aldeidi, chetoni, alcoli, esteri, idrocarburi, eteri. Essi non esistono o esistono solo in tracce nelle cellule intatte, si formano in seguito all’attivazione di una serie di reazioni enzimatiche che, nel loro insieme, vanno sotto il nome di cascata delle lipossigenasi (Angerosa, 2002). Il fenomeno è da considerarsi quale conseguenza della 23

lacerazione della struttura cellulare nella fase di molitura (Angerosa, 1998) ma tali enzimi continuano ad agire anche durante la fase di gramolazione della pasta di olive. Gli enzimi coinvolti (lipossigenasi, alcool deidrogenasi, esterasi, e isomerasi) danno origine, quali metaboliti, ad aldeidi, alcoli ed esteri a sei atomi di carbonio (Salas et al., 1999) (Figura 1.2). Tali enzimi hanno la caratteristica di catalizzare preferenzialmente la formazione degli idroperossidi in posizione 13, dei due acidi grassi, la cui decomposizione dà origine ad aldeidi a sei atomi di carbonio, tra cui la cis-3-esenale (dall’acido linolenico), la quale isomerizza rapidamente dando origine alla trans-2-esenale.

Figure 1.2 - Lipoxygenase patway (Sacchi, 2016).

Quest’ultima aldeide rappresenta solitamente il 40-60% di tutte le sostanze volatili dell’olio extra vergine di oliva di buona qualità e conferisce all’olio un carattere aromatico tipicamente erbaceo, pungente, gradevole, che ricorda l’erba fresca appena falciata (Sacchi et al., 2003). Altri composti responsabili delle note aromatiche di “verde” e “fruttato di oliva” caratteristici dell’olio di oliva vergine, 24

e derivanti dalla via delle lipossigenasi, sono: Esanale, Esanolo, Esilacetato, cis-3Esenale, cis-3-Esenolo, cis-3-Esenilacetato, trans-2-Esenale, trans-2-Esenolo, trans-2-Esenilacetato. Tuttavia, la composizione quali-quantitativa dei componenti volatili derivanti dalla cascata delle lipossigenasi dipende dalla quantità e attività dei diversi enzimi coinvolti che, a loro volta, sono condizionati principalmente da fattori genetici, (Angerosa et.al., 1997) dal grado di maturazione dei frutti, dalle modalità di conservazione delle olive prima della lavorazione e dalla tecnologia adottata nell’estrazione dell’olio (Solinas et al., 1987, Sacchi et al., 2003). Ogni composto volatile contribuisce all’aroma globale, oltre per la concentrazione, anche in relazione alla propria soglia di percezione (odor threshold), alla isomerizzazione cis-trans e alla posizione del doppio legame nella molecola (Angerosa et al.,2004). Diversi studi condotti fino ad oggi permettono di definire le relazioni esistenti tra i principali composti volatili e gli attributi sensoriali dell’olio extra vergine di oliva. In particolare, i composti derivanti dalla via delle lipossigenasi sono caratterizzati da diversi attributi sensoriali verdi-erbacei-fruttati.

Table 1.2 – Composti responsabili delle note verdi nell’olio extra vergine di oliva (Sacchi, 2016). 25

1.4

IL RILASCIO DI AROMA DA UNA MATRICE ALIMENTARE

La natura dei costituenti non volatili come proteine, lipidi, carboidrati, e sali influisce notevolmente sulla ritenzione dei composti aromatici nelle matrici alimentari, infatti, si possono verificare delle interazioni chimico-fisiche tra questi ultimi e i costituenti dell’alimento. Queste interazioni possono modificare la ripartizione dei composti aromatici all’interno dell’alimento influenzandone quindi il flavour (De Roos, 1997; Fischer & Widder, 1997; Godshall, 1997; Lubbers et al., 1998; Guichard, 2002; Van Ruth et al., 2002). Le proteine sono capaci di influenzare la volatilità dei composti aromatici mediante adsorbimento fisico reversibile (interazioni di Van Der Waals) e/o mediante legami covalenti irreversibili (come nel caso delle aldeidi, il gruppo NH2 ed i gruppi SH delle proteine) (Van Ruth et al., 1995; Reineccius, 2006). Una delle proteine maggiormente studiate è la β-lattoglobulina che intergisce con molti composti volatili, come aldeidi, chetoni ed esteri. In molti casi le interazioni tra proteine e composti aromatici sono reversibili, coinvolgendo legami idrofobici o idrofili (Lubbers et al., 1998). È stato riportato anche che le aldeidi alifatiche possono legarsi alla β-lattoglobulina mediante un legame covalente irreversibile. Anche l’α-lattoalbumina può legare aldeidi e chetoni ma con minore capacità di legame (Guichard, 2006; Meyner et al., 2004). I mono e disaccaridi aumentano la volatilità relativa dei composti aromatici nei confronti dell’acqua, mentre i polisaccaridi possono sopprimmere la volatilità dei composti come risultato delle interazioni molecolari non specifiche (Reineccius, 2006). I polisaccaridi inoltre aumentando la densità di soluzioni acquose riducono il rilascio di flavour dall’alimento (Naknean & Meenune, 2010). I lipidi adsorbono e dissolvono la maggior parte dei composti aromatici, influenzando fortemente la loro percezione. I composti volatili, infatti, si ripartiscono tra il prodotto e la fase gassosa in funzione delle loro proprietà fisiche; dunque, data la loro natura idrofobica si concentrano maggiormente nella fase lipidica, per questo motivo la loro ripartizione in fase gassosa o acquosa viene ridotta e la soglia di percezione del flavour tende ad aumentare.

I lipidi influenzano la volatilità ed il trasferimento di massa degli aromi e possono anche agire come precursori del flavour, solventi di composi aromatici e modulatori del rilascio aromatico (Brauss et al., 1999; Haar et al., 2000). In letteratura si riporta anche un’interazione tra i polifenoli ed i componenti volatili attraverso un legame non covalente e non e che queste interazioni potrebbero avere effetto sul rilascio di aroma (Pozo-Bayon & Reineccius, 2009). I primi studi condotti da King e Solms (1982) documentano le interazioni idrofobiche tra i composti fenolici e i composti aromatici nei sistemi contenenti acqua, che aumentano la solubilità dei composti aromatici. In letteratura è riportato anche che i polifenoli interagiscono irreversibilmente con le proteine alimentari come ad esempio i secoridoidi dell’olio extra vergine di oliva che formano legami covalenti con la β-lattoglobulina (Canela et al., 2013 ). Altri lavori hanno mostrato che il legame tra polifenoli e proteine è di tipo idrofobico e/o idrofilico ed è reversibile. (Siebert et al., 1996; Bandyopadhyay et al., 2012). Quando viene aggiunto olio ad un alimento, formando un’emulsione o una dispersione, i composti odorosi lipofili tendono a spostarsi nella fase oleosa e la loro concentrazione nella fase continua diminuisce abbassando anche la loro concentrazione nella fase gassosa. Quindi la presenza di olio in un alimento tende ad avere un effetto significativo sul rilascio di aroma nella fase gassosa e sulla percezione. Si può affermare, quindi, che la composizione e la struttura dell’alimento hanno una forte influenza sul rilascio dei composti aromatici, i quali possono essere disciolti, adsorbiti, incapsulati, legati, intrappolati o limitati nella diffusione dai componenti della matrice alimentare. L’importanza ralativa di ognuno di questi meccanismi varia anche in base alle proprietà chimico-fisiche dei composti volatili dell’alimento (Kinsella, 1988). Quando un olio extravergine di oliva è abbinato ad un prodotto che contiene latte o i suoi costituenti, il rilascio di aroma potrebbe variare in relazione all’interazione della matrice non-volatile dell’alimento, a causa della presenza di sieroproteine del latte e/o dei polifenoli dell’olio. Infatti, in uno studio sul rilascio dei composti volatili in un emulsione ottenuta con olio extra vergine e siero proteine, è stato valutato l’effetto dei polifenoli sul rilascio di aroma simulando in vitro il consumo dell’emulsione. Le proteine del siero influenzano negativamente il rilascio di aroma, mentre l’interazione tra le proteine e la saliva umana hanno un effetto più basso, particolarmente per alcuni composti volatili, come ad esempio gli alcohol e gli 27

acetati. La presenza dei polifenoli dell’olio influisce positivamente sul rilascio di aroma (Genovese et al., 2015). Ad oggi la maggior parte degli studi sul gelato sono stati finalizzati a comprendere in che modo la tipologia e la quantità di grasso utilizzato nella produzione influenza la percezione e il rilascio di aroma nel gelato. Oltre a studiare il rilascio di aroma sostituendo parzialmente o totalmente il grasso, questi lavori erano finalizzati a rimpiazzare i grassi utilizzati con fat replacers (composti che simulano le funzionalità del grasso nel gelato apportando meno calorie) con l’obbiettivo di diminuire il contenuto di grasso del gelato, diminuendone di conseguenza anche il contenuto calorico e il colesterolo rendendolo più salutare (Prindiville et al., 2000; Welty et al., 2001; Relkin et al., 2004; Ohmes et al., 1998). Fino ad ora quindi, non sono ancora stati eseguiti studi sull’impiego di oli vegetali nel gelato come l’olio extra vergine di oliva, il quale potrebbe apportare al gelato ricchezza in grassi insaturi, un maggiore contenuto di biofenoli e quindi l’aumento dell’attività antiossidante e una riduzione del contenuto di colesterolo, oltre che gli aromi tipici dell’olio.

SCOPO DELLA TESI

In considerazione dell’interesse che la produziona artigianale ha mostrato negli ultimi anni all’impiego dell’olio extravergine nel gelato, il presente lavoro di tesi ha avuto come obbiettivo quello di studiare l’uso dell’olio extra vergine di oliva nella preparazione del gelato artigianale, al fine di migliorarne le proprietà nutrizionali, valutare il comportamento degli antiossidanti e verificarne le proprietà sensoriali. In particolare, la presente tesi si è proposta di: 1. Studiare le caratteristiche chimico-fisiche e sensoriali di un gelato artigianale al fiordilatte prodotto con l’aggiunta di un olio extra vergine di oliva ricco in biofenoli e caratterizzato da un intenso flavour erbaceo. 2. Verificare l’effetto dell’interazione tra le proteine del latte ed i componenti volatili e biofenolici dell’olio e, di conseguenza, l’attività antiossidante ed il rilascio di aroma del gelato all’olio extravergine nel sistema-gelato. 3.

Definire il profilo sensoriale del gelato all’extravergine e valutare la possibilità di mascherare l’aroma dell’olio con altri aromi.

A tale scopo, presso la gelateria artigianale Vanilla Ice Lab (Maddaloni, Caserta), con la preziosa collaborazione della titolare, Pina Molitierno, sono state condotte diverse prove di produzione con ingredienti scelti al fine di studiare gli aspetti sopra indicati.

3.1

MATERIALI E METODI

CAMPIONI, STANDARD E REAGENTI

I campioni di gelato sono stati prodotti dalla ditta “Vanilla Ice Lab” (Maddaloni, Caserta) e sono stati conservati in congelatore chiusi ermeticamente. L’olio extra vergine di oliva “Diesis” è stato fornito dal frantoio “La Torretta” (Battipaglia, Salerno), in bottiglie di vetro da 500 mL che sono state conservate in condizioni idonee evitando l’esposizione a fonti di luce e temperature elevate al fine di evitarne l’ossidazione. Il “Diesis” è un olio extra vergine di oliva DOP “Colline Salernitane” prodotto con tre varietà di olive (Rotondella 10%, Carpellese 50%, Frantoio 40%) raccolte a mano con macchine agevolatrici. L’olio è stato prodotto utilizzando frangitore a dischi e decanter a tre fasi a risparmio d’acqua. I reagenti e gli standard usati per le analisi di base sono stati reperiti come segue: esano (95%), metanolo (99,9%), acido acetico glaciale, etere dietilico, etanolo e acqua distillata sono stati forniti da Romil (Cambirdge, Inghilterra). Ioduro di potassio e carbonato di sodio sono stati forniti da AppliChem (Darmsdadt, Germania). Idrossido di sodio, felolftaleina e salda d’amido sono state fornite da Titolchimica S.P.A (Rovigo, Italia). Tiosolfato di sodio e isobutil acetato (99.8%) sono stati forniti da Fulka (Buchs, Svizzera). Il cloroformio è stato fornito da LabScan (Dublino, Irlanda). Il cloruro di potassio è stato fornito da Farmalabor (Pozzillo, Italia). Il reattivo di folin è stato fornito da Carlo Erba Reagents (Milano, Italia), ABTS e Trolox sono stati forniti da Sigma-Aldrich (Darmsdadt, Germania).

3.2

PREPARAZIONE DEI CAMPIONI

Con l’obbiettivo di valutare il rilascio di aroma e l’interazione tra le proteine del siero del latte ed i polifenoli nel gelato, è stato preparato un gelato artigianale all’olio extra vergine di oliva. Come confronto sono stati preparati anche un sorbetto all’olio extravergine di oliva privo di componenti del latte e un gelato al fiordilatte privo di olio e privo di aromi naturali o sintetici. 30

Oltre a questi 3 campioni è stato preparato un gelato all’olio extra vergine di oliva aggiunto di cis-3-esenil-acetato (aroma food grade), così da conferirgli aroma di banana e valutare l’impatto sulla percezione dell’aroma di olio.

3.2.1

Preparazione del gelato all’olio extra vergine di oliva e del gelato al fiordilatte

La miscela di base per il gelato all’olio e il gelato al fiordilatte, anche chiamata ‘base bianca’, è stata preparata in un pastorizzatore-emulsionatore miscelando a 4°C: latte intero (66,66%), panna al 35% di grasso (14%) e un mix di polveri (19,34%) formato da latte magro in polvere, saccarosio, destrosio, glucosio atomizzato e addensanti (gomma di guar e farina di carruba). Nel pastorizzatore la miscela viene riscaldata in continua movimentazione fino a 85°C e subito dopo la temperatura viene abbassata repentinamente a 4°C. La miscela poi viene fatta riposare circa 10 ore in movimentazione lenta. Per la preparazione del gelato al fiordilatte la base bianca viene portata al mantecatore dove viene lavorata per 7-8 minuti in continua agitazione a bassissime temperature e il gelato in uscita a -7/-9°C viene abbattuto per 4 ore fino a -18°C e stoccato in congelatore a quella temperatura. Per il gelato all’olio extra vergine di oliva invece, la base bianca (84.4%) viene miscelata ulteriormente con olio (11.7%) e destrosio (3.9%), per poi seguire il processo del gelato al fiordilatte. Il gelato all’olio aromatizzato è stato preparato con lo stesso procedimento di quello non aromatizzato, con la differenza che nella fase di mixing prima della mantecazione è stato aggiunto cis-3-esenil-acetato in purezza, in una quantità tale da avere una concentrazione di 0,04 ppm nel gelato (Figura 3.1)

Figure 3.1 – Milk ice cream and EVOO ice cream production flowchart.

3.2.2

Preparazione del sorbetto all’olio extra vergine di oliva

Il sorbetto è stato preparato miscelando acqua (59%), olio (17,2%), saccarosio (15%), destrosio (8,8%) e addensanti (guar e carruba). La miscela è stata mantecata per 7-8 minuti ed il sorbetto in uscita a -7/-9°C è stato messo in abbattitore per 4 ore per essere portato a -18°C e stoccato a quella temperatura in congelatore (Figure 3.2).

Figure 3.2 – EVOO Sorbet production flowchart.

3.3

ANALISI CHIMICO-FISICHE

Sul campione di olio sono state eseguite le seguenti analisi: acidità, numero di perossidi, analisi spettrofotometrica ed estrazione delle sostanze fenoliche dell’olio. Sui campioni di gelato all’olio e sul sorbetto all’olio è stata eseguita l’estrazione delle sostanze fenoliche.

3.3.1

Determinazione dell’acidità dell’olio

Il campione di olio è stato sottoposto ad analisi per la determinazione dell’acidità, secondo il regolamento CEE 2568/91. La determinazione prevede la titolazione degli acidi grassi liberi mediante una soluzione di idrossido di sodio 0,10 N, fino al punto di equilibrio della reazione di neutralizzazione evidenziato da un indicatore. In una beuta da 200 ml sono stati pesati 5 g di olio a cui sono stati aggiunti 100 ml di una miscela alcol-etere (1:2 v/v) neutralizzata. Alla miscela previa agitazione e completa omogeneizzazione, sono state aggiunte cinque gocce 33

di indicatore fenolftaleina all’1%. La soluzione è stata titolata con una soluzione alcalina fino al viraggio dell’indicatore. L’acidità è stata espressa in % di acido oleico, calcolata come segue: (V * N * 282) / (P * 10) dove: V = volume (ml) di soluzione di idrossido di sodio consumato; N = normalità della soluzione di idrossido di sodio; P = peso (g) del campione prelevato.

3.3.2

Determinazione del numero di perossidi dell’olio

I campioni di olio sono stati sottoposti ad analisi per la determinazione del numero dei perossidi, secondo il regolamento CEE 2568/91. La determinazione prevede una titolazione con una soluzione di tiosolfato di sodio 0,01 N, fino a scomparsa del colore blu-viola dell’indicatore. In una beuta da 300 ml sono stati pesati 5,2 g di olio a cui sono stati aggiunti 25 mL di una miscela acido acetico glaciale e cloroformio (3:2 v/v) e si è posta in agitazione fino ad ottenere una completa miscelazione. In seguito è stato aggiunto 1 mL di soluzione satura di ioduro di potassio ed è stata lasciata a riposo al buio per 5 minuti per far ossidare lo ioduro a iodio. In fine alla miscela sono stati aggiunti 75 mL di acqua distillata e alcune gocce di indicatore salda d’amido che dona una colorazione blu e si è titolato fino alla scomparsa del colore. Il numero di perossidi è stato calcolato come segue: NP=V * N * 100/m dove: V = volume (mL) di soluzione di tiosolfato consumato N = normalità della soluzione di tiosolfato m = massa del campione

3.3.3

Analisi spettrofotometrica dell’olio

0,1000 g di olio sono stati portati a volume in un matraccio da 10 mL con esano puro, così da ottenere una soluzione all’1% (p/v). La soluzione è stata letta allo

spettrofotometro, contro un bianco costituito dal solvente puro, alle lunghezze d’onda di 232 e 270 nm e 262, 268 e 274 nm per il calcolo del ΔK inteso come: ΔK = K268-(K262 + K274)/2 Per l’analisi è stato utilizzato uno spettrofotometro a doppio raggio UV-visibile Shimadzu UV-1601 (Shimadzu, Kyoto, Giappone).

3.3.4

Estrazione ed analisi delle sostanze fenoliche dell’olio

Le sostanze fenoliche, sono state determinate seguendo il Metodo COI/T.20/Doc. n. 29, Novembre 2009, con leggere modifiche. La metodica si basa su un'estrazione dei composti minori polari di natura biofenolica direttamente dall'olio di oliva mediante una soluzione metanolica e successiva determinazione quantitativa mediante HPLC con rivelatore UV a 279 nm. Lo standard interno è costituito da acido siringico. La soluzione degli standard esterni utilizzati per la calibrazione (tirosolo e acido siringico). Le concentrazioni della soluzione di calibrazione esterna sono: tirosolo 0,030 mg/ml, acido siringico 0,015 mg/ml. Un’aliquota di campione d'olio (5 g) disciolto in esano (10 ml) è stata estratta in imbuto separatore con una miscela acqua/metanolo (2:3 v/v) (3x7ml); prima dell’estrazione è aggiunto 1 ml di standard interno (0,015 mg/ml). l’estratto idroalcolico ottenuto è stato lavato con esano per eliminare eventuali contaminazioni oleose e centrifugato per 5 minuti a 4000 giri/min.; la fase metanolica è stata raccolta in un pallone ed evaporata sottovuoto in evaporatore rotante (40°C). Il residuo è stato ripreso con 1 ml di metanolo ed un’aliquota di tale soluzione è stata utilizzata per l’analisi HPLC.

3.3.5

Estrazione ed analisi delle sostanze fenoliche del gelato e del sorbetto

L’estrazione è stata eseguita con la metodica descritta da Pellegrini et al., (2006) con alcune modifiche. Un’aliquota da 1g di gelato o di sorbetto è stata sciolta con 5 mL di metanolo puro e posta in agitazione magnetica a temperatura ambientale per 15 minuti. La miscela è stata centrifugata a 3500 giri/minuto per 10 minuti. Dal campione estratto dalla centrifuga è stata raccolta e filtrata la fase idroalcolica. 35

3.3.6

Determinazione dei fenoli mediante HPLC

Per la separazione delle sostanze fenoliche si è utilizzata la cromatografia HPLC a fase inversa. Le fasi eluenti utilizzate sono state le seguenti: •

acqua + acido trifluoroacetico (TFA) al 3%;

•

metanolo 20% + acetonitrile 80%.

È stato utilizzato un gradiente di eluizione che parte dal 5% di metanolo/acetonitrile per arrivare in un tempo di 35 min. al 60%. Per l’analisi è stato utilizzato: •

un cromatografo HPLC SHIMADZU (mod.LC-10ADVP) provvisto di rilevatore UV-Vis DIODE ARRAY (SHIMADZU, mod.SPD-M10AVP), equipaggiato di una colonna a fase inversa (Spherisorb S5 ODS2 250 x 4,6 mm i.d.). Flusso in colonna: 1 ml/min. Quantità iniettata: 20 µl.

La rilevazione quantitativa dei picchi è stata effettuata ad una lunghezza d’onda di 279 nm. L’analisi quantitativa dei singoli componenti è stata condotta con riferimento ad uno standard interno (acido siringico) impiegato per la costruzione della retta di calibrazione (Met. COI/T.20/Doc. n. 29, Novembre 2009). Calcolo dei fattori di risposta degli standard esterni di calibrazione (RF): RF1mg (acido siringico) = Area acido siringico/mg iniettati acido siringico RF1mg (tirosolo) = Area tirosolo/mg iniettati tirosolo Calcolo del rapporto tra i due fattori di risposta (RRF): RRFsir/tir = RF1 mg (acido siringico)/RF1 mg (tirosolo) Il valore di RRFsir/tir deve essere costante e compreso nel range 5,1 ± 0,4. Tale valore permette di esprimere il risultato finale in tirosolo, utilizzando come standard interno l'acido siringico. Calcolo del contenuto in biofenoli nell'olio vergine di oliva: il contenuto in biofenoli (derivati naturali e ossidati dell'oleuropeina e del ligstroside, lignani, flavonoidi e acidi fenolici), espresso in mg/kg, viene calcolato misurando la somma delle aree dei relativi picchi cromatografici secondo la formula che segue, esprimendo il risultato senza cifre decimali.

dove: • (ΣA) è la somma delle aree dei picchi dei biofenoli (idrossitorosolo, tirosolo, derivati naturali e ossidati dell'oleuropeina e del ligstroside, lignani, flavonoidi e acidi fenolici) registrate a 280 nm; • A ac. sir. è l'area dello standard interno dell'acido siringico registrata a 280 nm; • 1000 è il fattore utilizzato per esprimere il risultato in mg/kg; • P è il peso in grammi di olio utilizzato; • RRFsir/tir è il coefficiente di moltiplicazione utilizzato per esprimere i risultati finali in tirosolo; • P ac. sir. è il peso in milligrammi di acido siringico utilizzato come standard interno in 1 ml di soluzione aggiunta al campione. L’identificazione dei principali picchi è stata effettuata per comparazione con i tempi di ritenzione di standard puri e sulla base degli spettri UV rilevati con il detector DAD (Montedoro et al., 1993; Brenes et al., 2000; Rovellini et al., 2002), e mediante analisi LC/MS (Monti et al, 2001).

3.3.7

Composti fenolici totali mediante metodo Folin-Ciocalteau.

La determinazione dei polifenoli totali è stata effettuata mediante il metodo colorimetrico che impiega il reattivo di Folin-Ciocalteau (titolo in equivalenti acidi 2 N) (Gutfinger, 1981). Tale reattivo è costituito da una miscela di acido fosfomolibdico e di acido fosfotungstico in grado di ossidare i fenoli, portando alla formazione di una miscela di ossidi di tungsteno e di molibdeno colorati in blu (l’intensità della colorazione è proporzionale alla concentrazione dei composti fenolici presenti nel campione). Ciascun campione di olio è stato diluito utilizzando una proporzione 1:50 (v/v) in metanolo (50 µL di estratto polifenolico diluito sono stati aggiunti a 2450 µL di metanolo). Successivamente è stato sottoposto ad un flusso di azoto costante fino al completo allontanamento del solvente. I polifenoli sono stati ripresi con 200 µL di acqua distillata a cui sono stati aggiunti 800 µL di una soluzione di carbonato di sodio 7,5% e 1 mL di reattivo di Folin (2 N portato a 0,2 N) precedentemente diluito con acqua 1:10 (v/v). I campioni sono stati lasciati a riposo per 30 minuti al buio e a temperatura ambiente (Sacchetti et al., 2009). L’assorbanza è stata misurata alla lunghezza 37

d’onda di 765 nm utilizzando uno spettrometro UV-1601 (Shimadzu, Kyoto, Giappone). Prima di ogni analisi spettrofotometrica è stata effettuata una prova del bianco che considerava in un campione costituito da 200 µL di acqua distillata a cui sono stati aggiunti 800 µL di una soluzione di carbonato di sodio al 7,5% e 1 mL di reattivo di Folin-Ciocalteau. Il contenuto totale di fenoli estratti è stato determinato mediante una curva di calibrazione esterna. Tale curva è stata creata usando come standard l’acido caffeico (15,6-500 ppm) ed i risultati sono stati espressi come mmol equivalenti di acido caffeico per kg di olio.

3.4

ESTRAZIONE ED ANALISI DEI COMPOSTI VOLATILI

L’estrazione dei composti volatili è stata eseguita mediante la tecnica della microestrazione in fase solida (SPME), seguita dall’analisi al Gas CromatografoSpettrometro di massa (GC/MS). La microestrazione in fase solida consente la pre-concentrazione delle sostanze volatili prima dell’analisi cromatografica. La SPME è rapida, sensibile ed è una tecnica di campionamento, libera da solventi (Arthur et al., 1990). Il dispositivo SPME (Supelco Co, Bellafronte, USA) che è stato

utilizzato

stato

dotato

una

fibra

divinyl-

benzene/carboxen/polydimethylsiloxane (DVB/CAR/PDMS) da 50/30 µm di spessore e rivestita con 1 cm di fase stazionaria. Questo è un tipo di fibra generica che ha affinità con molti composti volatili essendo composta da tra polimeri e quindi risulta molto efficace nell’analisi di alimenti come l’olio e il gelato. L’estrazione dei composti volatili dai campioni è stata eseguita in accordo al metodo Welty et al., (2001) con leggere modifiche. Il gelato è stato prelevato dalla confezione utilizzando la parte posteriore di una siringa privata dello stantuffo, previa rimozione dello strato superiore di gelato con un cucchiaio, per poi reinserire lo stantuffo e iniettarne 5g in una vial trasparente da 10 mL. Per il sorbetto il prelievo è stato fatto con la stessa metodica con la differenza che prima di inserirlo nel corpo della siringa sono stati tagliati dei cubetti di sorbetto dalla confezione con un coltello. L’olio invece è stato prelevato con una pipetta pasteur. Per il gelato ed il sorbetto, nella vial contenente il campione è stato inserito il magnete e 10 µL di standard interno isobutil acetato diluito in acqua deionizzata (408 ppm) ed è stata chiusa con un tappo di plastica per poi essere messa in un bagnetto termostatato a 25°C per 10 minuti. Trascorso questo tempo sono stati 38

aggiunti 1,25g di cloruro di potassio ed è stata chiusa ermeticamente con un tappo di alluminio. L’olio evo invece non è stato posto nel bagnetto termostatato, non è stato aggiunto di cloruro di potassio e lo standard isobutil acetato utilizzato era diluito in olio rettificato (2000 ppm). La vial è stata posta in agitazione magnetica vigorosa a 35°C per 1 minuto e agitazione moderata alla stessa temperatura per 45 minuti. Dopo l’agitazione è stato eseguito l’adsorbimento con la fibra per 15 minuti e subito dopo l’iniezione al GC/MS e il desorbimento per 10 minuti (Figura 3.3). Dopo l’adsorbimento dei composti volatili sulla fibra, è stata effettuata l’iniezione nel GC/MS. (Vichi et al., 2003). Per l'analisi è stato utilizzato un gascromatografo associato ad uno spettrometro di massa SHIMADZU (mod. QP5050A); software di acquisizione GC/MS Solution vers. 1.2 (Shimadzu Italia, Milano) dotato di una colonna capillare polare in silice fusa mod. SUPELCOWAX-10 di 60 m di lunghezza, 0,32 mm di diametro interno e 0,50 µm di film thickness di glicole polietilenico (Supelco, Bellefonte, USA).

Figura 3.3 – Flowchart of the analytical procedure used for the SPME-GC/MS determination of volatile compounds in ice cream, sorbet and oil.

Lo spettrometro di massa impiegato è dotato di una sorgente ad impatto elettronico di 70 eV. La temperatura della sorgente è stata di 200°C, la temperatura dell’interfaccia di 250°C, il programma di scansione va da 30 a 250 uma e il tempo di scansione di 0,4 secondi. Per l’analisi gas-cromatografica sono state adottate le seguenti condizioni operative: a) camera mantenuta a 40°C per 4 minuti e successivo incremento termico di 3,5°C/min fino ad una temperatura di 240°C mantenuta per 3 min;

b) temperatura iniettore: 230°C; gas di trasporto: elio; gas; flusso di elio in colonna: 1,4 ml/min; rapporto di splittaggio: 1/20. L’identificazione dei picchi, corrispondenti alle sostanze volatili presenti nello spazio di testa, è stata effettuata mediante il confronto degli spettri di massa e dei tempi di ritenzione (R.T.) delle differenti sostanze volatili con i tempi di ritenzione di standards puri iniettati nelle stesse condizioni operative. Per gli altri composti l’identificazione è stata effettuata utilizzando le librerie (NIST 27, NIST 147, SZTERP) presenti nel software di acquisizione. Per l’identificazione delle principali sostanze volatili sono stati utilizzati opportuni standard per GC (SIGMA-Aldrich, Steinheim, Germania). Le soluzioni degli standards sono state preparate in olio vegetale rettificato fresco. Come standard interno (SI) per l’analisi quantitativa è stato utilizzato l’isobutilacetato purissimo al 99,8%, (SIGMA-Aldrich, Steinheim, Germania). La quantità di ciascun analita è stata determinata paragonando l’area del picco ad esso corrispondente con quella del picco dello standard interno, aggiunto ad ogni campione in concentrazione nota ed espresse in ppb.

3.5

ANALISI DELL’ATTIVITÀ ANTIOSSIDANTE DEI POLIFENOLI

Per misurare l’attività antiossidante dei polifenoli dei campioni è stato utilizzato il metodo ABTS. Tale metodo sfrutta la capacità delle sostanze antiossidanti di bloccare e ridurre il catione radicalico ABTS +, un cromoforo blu-verde con un •

massimo di assorbimento a 734 nm. Il catione radicalico è preparato con una specifica procedura e successivamente è aggiunto alla matrice di cui si vuol valutare il contenuto in antiossidanti. In seguito alla riduzione operata dalle sostanze antiossidanti, il valore di assorbanza diminuisce; dalla percentuale di inibizione dell’assorbanza si ricava il valore di attività antiossidante della sostanza in esame. I dati ottenuti sono riportati in funzione di uno standard il Trolox, un analogo della vitamina E, e l’unità di attività antiossidante è definita come TEAC (Trolox equivalent antioxidant capacity) cioè come concentrazione (mM/L ) di Trolox che ha attività antiossidante equivalente ad una soluzione 1mM o 1mg/L della sostanza in esame (Pellegrini et al., 1999).

3.6

ANALISI SENSORIALE

Per definire il profilo sensoriale dei campioni è stato effettuato un test di assaggio con 9 assaggiatori addestrati alla valutazione dell’olio extra vergine di oliva. Agli assaggiatori sono stati presentati 5 campioni da analizzare nell’ordine che segue: gelato al fiordilatte, gelato all’olio evo, gelato all’olio evo aromatizzato, sorbetto all’olio evo, olio evo. Gli assaggiatori hanno utilizzato le schede in Figura 3.4 e 3.5 per valutare i campioni. Il descrittore untuosità è legato al contenuto in grasso ma si articola in viscosità. Il descrittore persistenza aromatica è espresso come la durata delle percezioni aromatiche alla fine dell’assaggio. La viscosità è espressa come la forza che serve per aspirare un alimento da un cucchiaino. La pastosità o meglio la palatabilità del gelato è la sensazione di avvolgimento e di gradevolezza al palato.

VALUTAZIONE SENSORIALE DEL GELATO

INTENSITA'

CARATTERISTICHE VISIVE Colore (0 = bianco)

Altro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CARATTERISTICHE OLFATTIVE/RETROLFATTIVE Intensità aromatica globale latte banana olio erbaceo Persistenza

Altro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

CARATTERISTICHE GUSTATIVE dolce acido salato amaro piccante CARATTERISTICHE TATTILI solubilità viscosità untuosità pastosità Altro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PIACEVOLEZZA

Osservazioni

Luogo e data Assaggiatore……………………………………………………………………………..

Sigla campione . . . . . . . . . . .

Figure 3.4 – Descriptive sheet used for the sensoy characterization of ice cream samples.

Corso per la valutazione dell'idoneità fisiologica all'assaggio degli oli vergini di oliva FOGLIO DEL PROFILO INTENSITA' PERCEZIONE DIFETTI: Riscaldo/Morchia Muffa/umido/terra Avvinato/inacetito/agro/acido Olive gelate Rancido Altri attributi negativi*. . . . . . . . . . . . . *Metallico, Fieno, Verme, Grossolano, Salamoia, Cotto, Acqua di vegetazione, Sparto, Cetriolo, Lubrificanti ATTRIBUTI POSITIVI Fruttato verde

maturo

Mela Altra frutta matura verde erba verde foglia amaro piccante dolce mandorla pomodoro rosmarino carciofo floreale Altro…………………………………….. Osservazioni

Luogo e data Assaggiatore……………………………………………………………………………..

Sigla campione . . . . . . . . . . .

Figure 3.5 – Descriptive sheet used for the sensoy characterization of evo oli sample

3.7

MISURA DELLA VISCOSITÀ DEL GELATO

La viscosità dei capioni di gelato all’olio evo e al fiordilatte, precedentemente fusi, è stata misurata utilizzando un reometro rotazionale (HAAKE MARS, ThermoScientific) a deformazione controllata, con geometria a cilindri coassiali (diametro interno 25.08mm; diametro esterno 27.2mm). La misura è stata effettuata in un intervallo di velocità di scorrimento, da 0.001 a 10 s−1. La temperatura di analisi era 15 °C. Tre repliche sono state effettuate per ciascun campione. 44

4.1

RISULTATI E DISCUSSIONE

COMPOSIZIONE

E PROFILO SENSORIALE DELL’OLIO EXTRA VERGINE DI

OLIVA IMPIEGATO NELLA PRODUZIONE DEL GELATO ARTIGIANALE

Prima di essere impiegato nella produzione del gelato artigianale, l’olio è stato analizzato per definirne i principali parametri di qualità e la composizione chimica. In Tabella 4.1 sono riportati i risultati delle analisi condotte sul campione di olio e i limiti di legge per un olio extra vergine di oliva. L’olio di oliva presenta dei valori di acidità, numero di perossidi e indici spettrofotometrici che rientrano nei limiti della categoria merceologica extravergine di oliva. Nella medesima tabella è riportato anche il contenuto e la composizione fenolica, misurati mediante HPLC e metodo Folin-Ciocalteau, e l’attività antiossidante dell’olio. I fenoli totali mediante metodo colorimetrico sono risultati pari a 420,5 ppm, quindi, confrontando questo valore con i riferimenti presenti in letteratura, si può dire che ha un contenuto medio-alto di polifenoli (Tripoli et al., 2005). Guardando la composizione in polifenoli si può notare che l’olio presenta una percentuale elevata di OHTy-EDA (31,23%) e OHTy-EA (14,72%) che derivano dall’oleuropeina e sono correlati al gusto amaro percepito durante un assaggio, inoltre è anche ricco di Ty-EDA (26,35%), un composto che deriva dal ligstroside ed è correlato al piccante una sensazione dovuta alla stimolazione del nervo trigemino (Della Medaglia et al., 2006; Visioli et al., 2002). L’attività antiossidante dell’olio è risultata 51 mmoli Trolox/L di olio e comparandolo ad altri alimenti come cioccolato fondente (94,8 mmoli Trolox/Kg), cioccolato al latte (36,2 mmoli Trolox/Kg), basilico (21,8 mmoli Trolox/Kg), gelato alla vaniglia (0,2 mmoli Trolox/Kg), pistacchio (37,4 mmoli Trolox/Kg), si può dire che ha un’attività antiossidante medio-alta (Pellegrini et al., 2006).

Table 4.1 – Quality indices, phenolic compounds and oil antioxidant activity. PARAMETER

EVO OIL

LOW LIMIT

Acidity (% oleic acid)

0,34

≤ 0,8

Number of peroxides (meq O2/Kg of oil)

10,7

K232

2,317

≤ 2,50

K270

0,149

≤ 0,22

∆K

-0,003

≤ 0,01

Spectrophotometric analysis

Phenols (mg/kg of oil) Ty-EA

4,38

OHTy

6,9

3,02

9,8

4,3

Cumarico

3,4

1,4

OHTy-EDA

71,2

31,23

Ty-EDA

60,3

26,35

32,3

14,07

OHTy-EA

33,8

14,72

Total phenols (Folin mg/kg of oil)

420,5

Antioxidant activity (mmoli Trolox/L of oil)

La Tabella 4.2 riporta la frazione volatile dell’olio e i descrittori sensoriali associati a ciascun composto. La maggior parte dei composti volatili identificati nell’olio sono responsabili un’aroma fruttato e/o erbaceo. La trans-2-esenale che è presente in concentrazione maggiore è un composto correlato all’amaro e al piccante dell’olio (Della Medaglia et al., 2006; Visioli et al., 2002).

Table 4.2 – Volatile compounds identified in the olive oil sample. 46

COMPOUND

AVERAGE

ST.DEV

µg/kg di olio

SENSORY DESCRIPTOR

OCTANE

146,17

44,15

0,55

Sweet, alcane

ETHYL ACETATE

228,77

53,71

0,86

Pungent

3-METHYLBUTANAL

4,57

1,44

0,02

Almond

ETHANOL

1459,21

275,3

5,50

Fruity, sweet

3-PENTANON

631,52

144,77

2,38

Fruity, green, sweet

1-PENTEN-3-ONE

494,26

162,98

1,86

Pungent

HEXANAL

883,81

141,76

3,33

Green

TRANS-2-PENTENAL

49,95

8,4

0,19

Grass, bitter, almond

1-PENTEN-3-OL

331,04

76,47

1,25

Olive oil, plastic

3-METHYL-1-BUTANOL

17,26

0,32

Pungent

D-LIMONENE

Citrus, Floral

CIS-2-HEXENAL

204,44

38,35

0,77

Green, fruity, sweet

TRANS-2-HEXENAL

13803,36

2778,69

51,99

Grass

1-PENTANOL

40,6

6,43

0,15

Pungent

HEXYL ACETATE

341,28

71,24

1,29

Banana, fruity

CIS-2-PENTEN-1-OL

357,53

64,63

1,35

Fatty, almond

CIS-3-HEXENYLACETATE TRANS-2-HEXENYL ACETATE

780,99

159,35

2,94

12,56

1,67

0,05

TRANS-2-HEPTENAL

15,64

1,79

0,06

1-HEXANOL

1807,54

351,57

6,81

CIS-3-HEXEN-1-OL

1272,69

246,81

4,79

TRANS-2-HEXEN-1-OL

3561,95

718,06

13,42

Herbaceus, banana Apple, banana, grape, fruity, herbaceous Oxidis, tallowy, pungent Green, fruity, floral Fruity, herbaceous fruity

Nella Figura 4.1 è mostrato il profilo sensoriale dell’olio extra vergine di oliva utilizzato nella sperimentazione, dal quale, come ci si poteva aspettare guardando la composizione e il contenuto in composti volatili e polifenoli, si evince che su una scala da 1 a 10 l’olio risulta avere un valore medio-alto del descrittore fruttato, in particolar modo delle note erbacee e con un valore medio di amaro e piccante. 47

EVO OIL

tomato

Green Fruity 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

pungency

Green grass

green leaf

biOerness

Figure 4.1 –Sensory profile of the oil sample.

4.2

PROFILO SENSORIALE DEL GELATO ARTIGIANALE ALL’OLIO EXTRA VERGINE DI OLIVA

Nella Figura 4.2 sono riportati i profili sensoriali delle caratteristiche chimico fisiche (A) e dei descrittori olfattivo-gustativi (B) di gelato al fiordilatte, gelato all’olio EVO e sorbetto all’olio EVO. Osservando le caratteristiche chimicofisiche, si può notare che il panel di assaggiatori ha percepito il sorbetto più colorato rispetto ai gelati. Questo è dovuto alla concentrazione di olio maggiore (il sorbetto è stato preparato con un contenuto di olio maggiore, in modo da avere la stessa percentuale di grasso del gelato all’olio EVO, così da avere lo stesso grado di emulsione importante per l’analisi dei composti volatili) e quindi dei composti colorati dell’olio, come clorofilla e carotenoidi, saranno presenti in maggiore quantità, inoltre, non contenendo latte manca la componente bianca dovuta alla dispersione delle micelle caseiniche. Il gelato all’olio EVO è percepito più colorato del gelato al fiordilatte per lo stesso motivo, infatti, la sua leggera colorazione è dovuta ai composti colorati dell’olio che invece non sono presenti nel fiordilatte. Il sorbetto presenta anche una maggiore quantità di cristalli di ghiaccio dovuta alla mancanza di proteine e grassi del latte nella formulazione che hanno proprietà emulsionanti e leganti, che invece sono presenti nei due gelati rendendoli più cremosi con meno cristalli e con una maggiore palatabilità rispetto al sorbetto (Salvadori Del Prato, 2015). La viscosità dei gelati è maggiore rispetto 48

al sorbetto a causa dei legami e delle interazioni dei costituenti del latte nella matrice. Sempre a causa della maggiore concentrazione in olio e alla mancanza di costituenti del latte il sorbetto è percepito più untuoso rispetto ai gelati, infatti, il fiordilatte che non contiene olio ed ha la percentuale di grasso più bassa, è percepito come il meno untuoso. Dai test reologici effettuati sui gelati fusi, infatti, si è visto che la viscosità misurata per il gelato all’olio evo (0,044 Pa·s) è due volte maggiore rispetto a quella del gelato al fiodilatte (0,022 Pa·s) che non contiene olio. Questo dato misurato sul gelato fuso conferma quanto percepito dal panel. Il sorbetto è risultato più solubile avendo una concentrazione maggiore di acqua ed avendo come matrice grassa solo olio che ha punto di fusione minore rispetto ai grassi del latte presenti nei gelati. Osservando i descrittori olfattivi-gustativi l’aroma di latte e panna è diminuito passando dal fiordilatte al gelato all’olio EVO, perchè questi aromi vengono coperti da quelli dell’olio, mentre per il sorbetto è stato zero dato che non contiene costituenti del latte. La dolcezza è risultata leggermente maggiore per il gelato all’olio EVO e per il sorbetto perchè nella loro preparazione per bilanciare la miscela sono stati usati più zuccheri rispetto al fiordilatte. I descrittori olio ed erbaceo sono stati percepiti in uguale misura per gelato all’olio e sorbetto, mentre sono pari a zero per il fiordilatte che naturalmente non contiene olio. A causa delle interazioni tra proteine del latte presenti nel gelato e polifenoli dell’olio responsabili di amaro e piccante (Pripp et al., 2004; Canela et al., 2013), questi due descrittori sono stati percepiti quasi la metà nel gelato all’olio rispetto al sorbetto che quindi è risultato più amaro e piccante. La persistenza aromatica è risultata essere molto maggiore per i gelati rispetto al sorbetto. Questo potrebbe essere dovuto all’interazione proteine-aromi che inizialmente sono trattenuti mediante legami idrofobici per poi essere rilasciati lentamente durante l’assaggio, quando le sieroproteine interagiscono con le proteine della saliva (Genovese et al., 2015). L’intensità aromatica globale è risultata di poco maggiore per i due campioni che contengono olio.

Figure 4.2 – Sensory profile of the chemical-physical features (A) and olfactorytaste descriptors (B) of EVOO ice cream, EVOO sorbet and milk ice cream.

4.3

COMPOSTI

FENOLICI E VOLATILI DEL GELATO ARTIGIANALE ALL’OLIO

EXTRA VERGINE DI OLIVA

Nella Figura 4.3 è riportata la composizione quali-quantitativa dei composti fenolici recuperati dal gelato all’olio EVO e dal sorbetto all’olio EVO, espressa in mg/kg di olio utilizzato per produrli. Com’è possibile notare il contenuto di biofenoli estraibili da queste matrici è risultato di gran lunga inferiore al contenuto fenolico iniziale dell’olio tal quale (227ppm). Infatti dal sorbetto all’olio evo sono stati estratti solo 12 mg/kg di sostanze fenoliche, mentre nel gelato 4 mg/kg. I composti fenolici recuperati dal gelato sono risultati in minore quantità rispetto a quelli recuperati dal sorbetto, a causa delle interazioni tra 50

proteine del latte e polifenoli dell’olio che invece non avvengono nel sorbetto essendo quest’ultimo privo di costituenti del latte (Genovese et al., 2015, Canela et al., (2013), Caporaso et al., 2016, Pripp et al., 2004). Questa interazione ne impedisce una agevole estraibilità, probabilmente le molecole fenoliche a ph acido potrebbero essere successivamente liberate e rese disponibili a livello gastrico. Ulteriori studi potranno dimostrare tale comportamento. Più nel dettaglio il sorbetto presenta una maggiore quantità di OHTy-EDA e OHTy-EA, maggiormente correlabili all’amaro, e di Ty-EDA e Ty, correlabili invece al piccante (Della Medaglia et al., 2006; Visioli et al., 2002). Questi risultati confermano anche i risultati del panel che ha percepito più amaro e piccante il sorbetto all’olio EVO rispetto al gelato all’olio EVO.

Figure 4.3 – Phenolic compounds rocovered from ice cream and sorbet produced using extra vergin olive oil.

L’attività antiossidante misurata sul gelato all’olio extra vergine di oliva è risultata pari a 0.8 mmoli di Trolox/L di gelato, naturalmente molto inferiore a quella riscontrata sull’olio pari a 51 mmoli di Trolox/L di olio.Però tale attività risulta essere comunque quattro volte superiore a quella di un gelato alla vaniglia (0,2 mmoli di trolox/L di gelato) (Pellegrini et al., 2006). Tale riscontro trova conferma in quanto osservato da Canela (2013), relativamente all’inibizione dell’attività antiossidante di singoli composti fenolici incubati con Beta-Lattoglobulina. In particolare il tirosolo mostrava un’attività antiossidante di circa il 10-20%, l’idrossitirosolo intorno al 50% e l’estratto polifenolico totale dell’olio extra vergine intorno al 40% dell’attività antiossidante misurata sull’olio 51

tal quale. Considerando che tali dati fanno riferimento ad un sistema modello in cui la Beta-Lattoglobulina era messa a contatto con i singoli componenti, le interazioni possibili nel sistema reale del gelato con gli altri ingredienti proteici e lipidici giustifica pienamente i bassi valori di attività antiossidante riscontrati. Come discusso da Canela (2013), la natura delle interazioni tra fenoli e proteine ed il meccanismo di inibizione dell’attività antiossidante attraverso studi di spettrometria di massa MALDI-TOF, sono attribuibili sia a legami covalenti tra fenoli e matrice proteica che a interazioni idrofobiche non covalenti tra i fenoli e i diversi gruppi funzionali della matrice. Nella Tabella 4.3 sono riportati i composti volatili identificati in gelato all’olio EVO, gelato al fiordilatte e sorbetto all’olio EVO. Osservando l’andamento degli alcoli provenienti dall’olio si nota che la loro concentrazione nel gelato all’EVOO è minore rispetto al sorbetto all’EVOO, a causa delle interazioni con le proteine del latte che invece non sono presenti nel sorbetto, nel quale quindi non incidono sul rilascio di questi composti (Van Ruth et al., 1995; Reineccius, 2006, Guichard, 2006; Guichard, 2002). Le uniche eccezioni sono l’1-Penten-3-olo e l’1-Pentanolo che hanno andamento opposto agli altri alcoli. Per quanto riguarda i chetoni e gli esteri provenienti dall’olio, si nota che la loro concentrazione nel gelato all’EVOO è inferiore a quella del sorbetto all’olio EVO a causa delle interazioni con le proteine del latte (Van Ruth et al., 1995; Reineccius, 2006, Guichard, 2006; Guichard, 2002). La concentrazione delle aldeidi provenienti dall’olio è maggiore nel sorbetto all’EVOO rispetto al gelato all’EVOO, a causa delle interazioni con le proteine del latte che si verificano in quest’ultimo (Meyneir et al., 2004; Guichard, 2006; Guichard, 2002). La trans-2-eptenale fa eccezione poichè presenta un andamento opposto alle altre aldeidi.

Table 4.3 –Volatile compounds identified in EVOO ice cream, EVOO sorbet, milk ice cream. COMPOUND DIMETHYL SULFIDE OCTANE ACETONE ETHYL ACETATE 2BUTANONE 3-METHYLBUTANAL ETHANOL PROPYL ACETATE 2PENTANONE 3PENTANONE 1-PENTEN-3ONE HEXANAL TRANS-2PENTENAL 1-PENTEN-3OL 2-EPTANONE HEPTANAL 3-METHYLBUTANOL D-LIMONENE CIS-2HEXENAL TRANS-2HEXENAL 1-PENTANOL HEXYL ACETATE OCTANAL CIS-2PENTEN-1OL CIS-3HEXENYLACETATE TRANS-2HEXENYL ACETATE TRANS-2HEPTENAL

SENSORY DESCRIPTOR

ORIGIN*

Sulfurous, vegetable Sweet, alcane

M M/O

Apple, ethereal Pungent

M M/O

Ethereal, fruity

Almond

M/O

Fruity, sweet

M/O

celery

Alcohol, apple, banana, cheese Fruity, green, sweet Pungent

EVOO ICE CREAM

NONANAL TRANS-2HEXEN-1-OL

EVOO SORBET

MILK ICE CREAM

3,37±0,28 a

ND c

1,74±0,13 b

8,97±0,26 b 167,61±10,96 a

45,26±1,84 a ND c

1,49±0,16 c 74,67±6,35 b

90,72±6,56 b

419,87±6,27 a

6,47±0,59 c

32,39±2,71 a

ND b

25,91±3,78 a

2,83±0,23 b

6,05±0,58 a

2,54±0,35 b

22,54±1,96 b

127,66±4,42 a

1,65±0,17 c

5,73±0,44 a

ND b

5,91±0,55 a

ND b

2,31±0,24 a

136,75±13,00 b

567,871±6,40 a

2,38±0,31 c

376,65±20,38 b 211,70±4,68 b

420,60±12,64 a 824,33±66,08 a

ND c 13,971±,62 c

53,17±4,68 a

59,97±1,31 a

ND b

439,68±35,67 a

360,08±13,56 b

ND c

6,65±0,60 a

ND b

7,03±0,96 a

2,87±0,23 b

6,92±0,75 a

1,68±0,20 c

12,68±1,14 b

74,48±2,43 a

0,91±0,10 c

10,48±0,95 b

11,63±0,93 ab

14,54±1,88 a

278,16±10,22 b

334,04±9,12 a

ND c

15645,25±708,79 b

23038,06±496,02 a

ND c

66,82±1,72 a

53,14±5,88 b

ND c

36,90±0,18 b

72,34±3,51 a

ND c

10,80±0,67 a

ND b

0,70±0,09 b

370,94±21,47 b

415,16±5,55 a

ND c

85,93±4,30 b

161,34±7,32 a

ND c

13,15±0,53 b

19,13±2,03 a

ND c

36,75±3,40 a

20,89±2,36 b

ND c

2844,71±76,05 b

3289,14±77,10 a

ND c

1826,97±64,71 b

2247,52±0,87 a

ND c

0,36±0,02 b

ND c

1,12±0,09 a

ND b

1,42±0,07 a

3922,44±108,07 b

4956,27±75,19 a

ND c

M/O O

Green Grass, bitter, almond

M/O O

Olive oil, plastic

Sweet, fruity

Oily, fatty, woody Pungent

M/O

Citrus, Floral

M/O

Green, fruity, sweet Grass

Pungent

Banana, fruity

Fatty, sharp, citrus-like, soapy Fatty, almond

Herbaceus, banana

Apple, banana, grape, fruity, herbaceous Oxidis, tallowy, pungent Green, fruity, floral

Fruity, herbaceous

Fruity, apple

Fatty, waxy, pungent, soapy fruity

M/O

O O

1-HEXANOL CIS-3HEXEN-1-OL 2NONANONE

CONCENTRATION (µg/kg) AND ST.DEV

*: M=Milk; O= Evo oil; M/O= Milk and evo oil #: Concentration is expressed in µg/kg, where the molecules deriving from the milk they are µg/kg of milk constituents in the sample, for the molecules deriving from the oil they are µg/kg of oil in the sample and for the molecules deriving both from milk and oil they are µg/kg of milk costituents and oil in the samples.

P=0.05 Nella Figura 4.4 è riportata la variazione percentuale in intensità odorosa dei composti volatili dell’olio tra il sorbetto all’olio EVO e il gelato all’olio EVO, calcolata comparando le attività odorose di sorbetto e gelato espresse su kg di olio. L’attività odorosa è il rapporto tra la concentrazione di una molecola volatile e la soglia di percezione, una molecola risulta odorosa quando il valore di attività odorosa è maggiore di uno. Dal grafico si evince che la maggior parte dei composti volatili dell’olio nel gelato mostra una riduzione dell’attività odorosa che va dal 10% (1-penten-3-one) al 70% (esanale), causata dalle interazioni con le proteine del latte. Fanno eccezione l’1-penten-3-olo e la trans-2-eptenale che hanno andamento opposto, in particolare la trans-2-eptenale aumenta di circa il 78%.

Figure 4.4 – Percentage variation in odor intensity of oil volatile compounds between EVOO sorbet and EVOO ice cream. 54

Nella Figura 4.5 è riportata la variazione percentuale in intensità odorosa dei composti volatili del latte tra il gelato al fiordilatte e il gelato all’olio extra vergine di oliva, calcolata comparando le attività odorose di gelato al fiordilatte e gelato all’EVOO espresse su kg di latte. Dal grafico è emerso che per il Dimetil-sulfide l’attività odorosa si dimezza passando dal gelato al fiordilatte al gelato all’olio EVO. L’attività odorosa di esanale, ottanale e 3-pentanolo è risultata praticamente azzerata mentre quella del propil-acetato è rimasta invariata. La riduzione dell’attività odorosa potrebbe essere dovuta alla maggiore concentrazione di lipidi presenti nel gelato all’olio che possono influenzare la ripartizione ed il trasferimento di massa degli aromi ed agire da solventi di composi aromatici e modulatori del rilascio di aroma (Brauss et al., 1999; Haar et al., 2000).

Figure 4.5 - Percentage variation in odor intensity of milk volatile compounds between milk ice cream and EVOO ice cream.

4.4

PROFILO

SENSORIALE DEL GELATO ARTIGIANALE ALL’OLIO EXTRA

VERGINE DI OLIVA AROMATIZZATO (CIS-3-ESENIL-ACETATO)

In Figura 4.6 è mostrato il profilo sensoriale delle caratteristiche chimico-fisiche (A) e dei descrittori olfattivi-gustativi (B) del gelato all’olio extravergine di oliva e del gelato all’olio extra vergine di oliva aromatizzato con cis-3-esenil-acetato. Osservando il profilo delle caratteristiche chimico-fisiche, l’andamento dei due 55

campioni è molto simile, questo perchè strutturalmente i campioni sono praticamente identici, infatti, l’unico fattore per cui differiscono è la presenza del cis-3-esenil-acetato che non influenza le caratteristiche chimico-fisiche ma dona al gelato solo aroma di banana. Infatti, osservando invece il profilo dei descrittori sensoriali, si nota che nel gelato all’olio aromatizzato, rispetto a quello non aromatizzto, c’è stata una buona riduzione della percezione dell’aroma di olio, che su una scala da 1 a 10 si è ridotto dal un valore pari a 3 ad un valore di 2 dell’erbaceo che da un valore di 3 si riduce ad un valore di 1,5. Ovviamente tali riduzioni sono dovute ad un effetto di mascheramento grazie all’aromatizzazione del gelato con la molecola responsabile dell’odore di banana, che è stato percepito come descrittore predominante dal panel di assaggiatori.

Figure 4.6 - Sensory profile of the chemical-physical features (A) and olfactorytaste descriptors (B) of EVOO ice cream and aromatized EVOO ice cream. 56

CONCLUSIONI

Nel gelato artigianale all’olio extravergine è stato evidenziato come i componenti polari minori (biofenoli) e le sostanze volatili responsabili dell’aroma interagiscono fortemente con la matrice del gelato riducendo la loro estraibilità e/o rilascio rispetto a quanto misurabile nell’olio. Tale riscontro si traduce in una forte attenuazione delle note sensoriali di amaropiccante e di erbaceo percepite nel gelato al fior di latte con olio extravergine, in cui viene percepita più intensamente solo la parte più fruttata e dolce dell’aroma dell’olio. Il rilascio degli aromi erbacei derivanti dalla via delle lipossigenasi appare, infatti, molto ridotto rispetto al sorbetto ed in particolare i fenoli complessi mostrano una forte interazione con la matrice proteica del gelato. Anche la misura dell’attività antiossidante sull’estratto alcolico del gelato ha mostrato come vi sia una minore estraibilità dei composti antiossidanti che risultino ‘intrappolati’ dalla matrice. Ulteriori studi saranno necessari per verificare la biodisponibilità degli antiossidanti in condizioni gastriche e verificare se l’effetto dei sali biliari, del pH gastrico e degli enzimi digestivi consentono di ‘liberare’ aromi e biofenoli rendendoli biodisponibili ed assorbibili. Tali riscontri potrebbero portare a progettare formulazioni di gelati in cui l’olio extravergine sostituisca in parte il grasso del latte, migliorando le proprietà nutrizionali e influendo anche sulle peculiarità sensoriali del gelato. Il gelato all’olio extravergine aromatizzato alla banana mediante l’aggiunta di cis3-esenil-acetato ha poi mostrato come l’aroma dell’olio possa essere, se non desiderato, facilmente mascherato e/o armonizzato con altri aromi anche naturali. In particolare aromi alla frutta, al cioccolato o alla nocciola, mandorla, pistacchio ben si potrebbero coniugare con le note erbacee dell’extravergine. In sostanza, quindi, tale pioneristica applicazione, che alcune gelaterie artigianali hanno già tentato, può portare allo sviluppo di un prodotto interessante sia per la produzione di gelato da banco ma anche di preparazioni per l’alta ristorazione.

RINGRAZIAMENTI

Questo lavoro di tesi è stato possibile grazie all’attiva collaborazione di Pina Moliterno (Vanilla Ice Lab, Caserta) cui va un sincero ringraziamento e a Maria Provenza (Frantoio La Torretta, Battipaglia, SA) che ha fornito l’olio DOP 'Diesis' impiegato nelle prove sperimentali di produzione del gelato. Un ringraziamento è dovuto anche alla Prof.ssa Silvana Cavella per le misure della viscosità e per i suoi preziosi suggerimenti. Si ringrazia il Prof. Raffaele Sacchi, il Dr. Alessandro Genovese e il Dr. Antonello Paduano per il grande supporto offerto durante tutto il periodo di svolgimento della tesi. Un ringraziamento particolare va alla mia famiglia, alla mia ragazza e ad Egidio Cerrone, Ferdinando Cirillo e Alessandro Gargiulo che in questi anni mi hanno permesso di crescere moltissimo grazie al lavoro svolto insieme per Italy Food Porn e non solo.

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