Istituto Tecnico Statale Per Attività Sociali
“Bruno Chimirri” - Catanzaro
PROGRAMMA OPERATIVO NAZIONALE 2007-2013
“Competenze per lo Sviluppo” - 2007 IT 05 1 PO 007 F.S.E.
Codice Progetto: C-5-FSE-2013-109
“L’oliva: dalla ricchezza nutrizionale alla validità ambientale”
Parametri di qualità di un olio
La normativa CEE per valutare il livello di ossidazione di un olio
di oliva ha previsto due determinazioni:
Numero di perossidi: misura il livello dei prodotti primari di
ossidazione (idroperossidi) e quindi dell' irrancidimento. Tali
prodotti non sono rilevabili all'esame organolettico.
Esame spettrofotometrico nell'ultravioletto: permette la
misurazione a 232 nm, del livello dei prodotti primari di
ossidazione e a 270 nm, del livello dei prodotti secondari di
ossidazione (composti carbonilici) che si originano per
degradazione degli idroperossidi e che conferiscono il difetto
di rancido all'olio.
Le frodi dell’olio
Il nostro olio è spesso soggetto a falsificazioni. Le frodi
maggiormente ricorrenti ai giorni nostri riguardano
soprattutto le diverse classificazioni, cioè oli di classe
inferiore vengono venduti come prodotti di classe superiore,
per esempio mediante una rettificazione.
La rettificazione, impropriamente detta raffinazione,
comprende una serie di trattamenti chimici e fisici, atti a
rendere commestibili oli chimicamente alterati ed inadatti
all’alimentazione per caratteri organolettici indesiderabili.
Ma l'analisi chimica e fisica degli oli ha raggiunto livelli
notevoli, permettendo così di stabilire, con assoluta certezza,
se siano state compiute frodi. Anche quelle più sofisticate
non possono infatti sfuggire, oggi, ai controlli effettuati per
mezzo di apparecchi perfetti quali il gas-cromatografo e lo
spettrofotometro.
Metodi analitici conducibili
su un campione di olio
Titolazione: il metodo chimico di determinazione dell'acidità si basa su una
titolazione acido/base mediante soluzione di idrossido di potassio, mentre quello
per la determinazione del numero di perossidi si basa su una titolazione ossidoriduttiva mediante soluzione di tiosolfato di sodio.
Spettrofotometria U.V.: da test spettrofotometrici si traggono per l'olio importanti
informazioni sulla qualità dei grassi componenti, sullo stato di conservazione e
sulle modificazioni indotte dai processi tecnologici e di estrazione.
Analisi gascromatografica degli acidi grassi :tipi, quantità, isomeri trans.
TITOLAZIONE
Acidità libera
CHE COS’E’: parametro per stabilire la qualità di un olio di oliva. E’ espressa come percentuale
di acido oleico anche se è dovuta a numerosi composti. La presenza elevata di questi acidi
grassi liberi (superiori al 3-4%) rende un olio non commestibile poiché avrebbero un'azione
irritante sulla mucosa gastroenterica
GLI ACIDI LIBERI derivano come prodotto di alcune reazioni innescate da enzimi lipolitici,
durante la maturazione del frutto o a causa di una cattiva conservazione del frutto.
SU CHE COSA SI BASA L’ANALISI Titolazione acido-base effettuata in soluzione organico con
idrossido di potassio come titolante e fenolftaleina come indicatore.
ACIDO OLEICO
Reattivi:
Campione di olio di cui si vuole conoscere l’acidità
Idrossido di potassio sol. 0.1 M
Etere etilico
Alcool etilico assoluto
Fenolftaleina sol. 0.1 %
Apparecchiatura:
Buretta da 25 mL
Vetreria.
Procedimento operativo
•Si pesano accuratamente su bilancia analitica, in una beuta da 250 mL, una quantità in grammi di olio in
esame che dipende dal grado di acidità presunto.
•In un cilindro graduato si prepara una miscela 1:3 di alcool etilico ed etere etilico e la si travasa in una
seconda beuta da 250 mL.
•Si prepara la buretta sul suo sostegno versando in essa la soluzione di idrossido di potassio 0.1M, e si azzera.
•Si prende la beuta contenente 10-20 ml della miscela alcool - etere e ad essa si aggiungono 1-2mL di
fenolftaleina; poiché la miscela risulta debolmente acida è necessaria neutralizzarla con alcune gocce di
soluzione di KOH, fatte defluire dalla buretta, fino a evidente colorazione violetta.
•Si riazzera la buretta, si travasa la miscela prima preparata nella beuta contenente l'olio d'oliva, si agita per
alcuni secondi al fine di rendere omogeneo il tutto, che, per la presenza degli acidi grassi, ritorna incolore.
Espressione dei risultati:
Il risultato può essere espresso sia in termini di “numero di acidità” sia in termini di
% di acido oleico, secondo le seguenti equazioni:
numero di acidità = V ⋅ M ⋅56,1
P
% AcidoOleico = V ⋅ M ⋅ 28,2
P
dove:
V = mL di soluzione di KOH usati,
M = molarità della soluzione di KOH
P = massa in g dell'olio.
La reazione di neutralizzazione che avviene, riferita all'acido oleico può essere così
schematizzata:
CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH + KOH →CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOK + H2O
RISULTATI OTTENUTI
Numero di perossidi
CHE COS’E’: esprime la quantità di ossigeno già assorbita
dall'olio, il quale quindi ha già iniziato una propria attività
ossidativa che durante l'invecchiamento porta ad un
irrancidimento del prodotto che ne conferisce odori e sapori
sgradevoli. Attraverso questa analisi possiamo quindi
determinare la potenzialità ossidativa di un olio di oliva: più
alto è il suo valore e più avanzato è lo stadio di
irrancidimento del prodotto.
CAUSE DELL’IRRANCIDIMENTO: il parametro si può
alterare:
 Sovra maturazione delle olive e/o prolungata lavorazione
 esposizione
del prodotto alla luce e/o ad elevate
temperature;
SU CHE COSA SI BASA L’ANALISI
Si basa su una titolazione redox nella quale lo iodio liberato
è titolato con una soluzione di tiosolfato di sodio a
concentrazione nota in presenza di indicatore amido, che
forma un complesso colorato con lo iodio
A + 2I-  B + I2
I2 + 2S2O32-  2I- + S4O62-
Oliva matura
Apparecchiatura:
- ditale di vetro da 3 ml
- beute a tappo smerigliato aventi capacita di 250 ml
-buretta da 50 ml graduata in 0,05 ml
Reattivi:
- cloroformio
- acido acetico glaciale
- ioduro di potassio, soluzione acquosa satura, di recente preparazione, esente da iodio e da iodati
-tiosolfato di sodio, 0,01 o 0,02, soluzione acquosa accuratamente standardizzata .
-salda d’amido
Procedimento operativo
Pesare in un ditale di vetro una massa di campione conformemente al numero di perossidi
previsto. Stappare un pallone ed introdurre il ditale di vetro contenente la sostanza da analizzare.
Aggiungere 10 ml di cloroformio. Sciogliere la sostanza da analizzare rapidamente, agitando.
Aggiungere 15 ml di acido acetico, quindi 1 ml di ioduro di potassio. Ritappare rapidamente,
agitare per 1 minuto e lasciare a riposare per 5 minuti esatti al riparo dalla luce ad una
temperatura compresa tra 15 e 25 °C. Aggiungere 75 ml di acqua distillata. Titolare lo iodio
liberato con una soluzione di tiosolfato di sodio agitando vigorosamente, usando la salda
d’amido come indicatore. Eseguire due determinazioni sullo stesso campione di sostanza.
Espressione dei risultati:
PV = VxNx100
m
Il numero di perossidi viene espresso in milliequivalenti di ossigeno attivo per Kg.
V = ml di soluzione di Na2S2O3
N = normalità della soluzione di Na2S2O3
m = massa in g di olio pesato
Analisi Spettrofotometrica
Analisi UV
CHE COS’E’: è un procedimento di semplice esecuzione, che ha permesso di risolvere
definitivamente il problema del riconoscimento dell'olio rettificato eventualmente aggiunto all'olio
di oliva vergine, sfruttando il fatto che gli oli naturali di pressione non contengono doppi legami
coniugati che invece si formano, sia pure in misura minima, durante la rettifica, particolarmente
nella fase di decolorazione su terre attive.
OBIETTIVO: valutare la genuinità dell’olio e identificare eventuali adulterazioni.
Legge di Lambert-Beer
A = bC
Sorgente
di
emissione
I0
I0
~~~~~~~~~~~~~~~~~~ I
Campione
I
~~~~~~~~~~~~~~~~~~
0
Rivelatore
b
A = Assorbanza = Log (Io /I)
I = Intensità di emissione di una sorgente
 = assorbività molare o coefficiente di estinzione molare, l’assorbanza di una
soluzione 1M
b = cammino ottico
C = concentrazione della sostanza che assorbe la luce
Spettrofotometro UV-visibile
Uno strumento che effettua analisi con tecniche spettroscopiche si chiama
genericamente spettrofotometro ed è composto dalle seguenti parti:
Monocromatore
Sorgente
di
emissione
Comparto
del
campione
Rivelatore
al PC
Il monocromatore è un sistema che permette di selezionare o filtrare le  che
arrivano dopo il campione.
La tecnica consiste nell’irraggiare il campione con un intervallo più o meno ampio di
; le  assorbite, aventi energia sufficiente a promuovere transizioni elettroniche,
corrispondono ai gruppi funzionali delle molecole. La risposta è visibile sotto forma
di spettro di assorbimento.
L'esame UV viene condotto sull'olio disciolto in opportuno solvente (cicloesano o
isoottano) nell'intervallo compreso tra 220 e 280 nm. Le lunghezze d'onda più
significative sono 232, 262, 268 e 274 nm. I valori di assorbimento vengono espressi
come assorbanza specifica o coefficiente di estinzione molare, intendendo con questa
espressione l'assorbanza ad una certa lunghezza d'onda di una soluzione all'1 %
dell'olio in esame nel solvente prescelto, osservata in una cella dello spessore di 1 cm.
Per quanto riguarda il solvente, il Metodo Ufficiale indica l'isoottano, mentre in
passato era usato generalmente il
cicloesano.
Dall’osservazione del grafico si è potuto
constatare che nel quarto campione
preso in considerazione vi era la
presenza di coloranti aggiuntivi.
CROMATOGRAFIA
Il termine cromatografia racchiude una serie di metodi
analitici in grado di separare e quantificare singolarmente i
diversi componenti presenti in miscele di analiti anche
molto complesse.
I metodi cromatografici sfruttano la tendenza delle varie
sostanze a distribuirsi a seconda della diversa affinità delle
molecole e degli ioni nei confronti di due fasi diverse di cui
una è mantenuta fissa (fase stazionaria) e l'altra è mobile
(fase mobile o eluente. La fase mobile, costituita
generalmente da un fluido (liquido o gas) fluisce attraverso
la fase stazionaria, costituita invece da una sostanza solida,
trasportando i diversi componenti della miscela. Ognuno di
tali componenti presenta una differente affinità per le due
fasi, quindi migrerà ad una diversa velocità separandosi dal
resto dei componenti.
Gascromatografia (GC)
La gascromatografia è una delle tecniche cromatografiche che consente
di:
 stabilire la composizione acidica qualitativa e quantitativa di qualsiasi
sostanza grassa;
individuare se
industrialmente;
un
olio
d'oliva
sia
extravergine
o
lavorato
individuare qualunque grasso del quale sia nota con sufficiente
approssimazione la composizione sia dal punto di vista qualitativo che
quantitativo;
individuare una miscela di olio d'oliva nella quale siano presenti grassi
vegetali o animali estranei.
Esempio di cromatogramma ottenuto
dall’analisi di un olio campione.
CROMATOGRAFIA SU COLONNA
COS’E’ LA CROMATOGRAFIA SU COLONNA?
Tecnica dell’analisi cromatografica
OBIETTIVO
Permette di isolare le sostanze in base alla loro diversa
affinità con sostanze più o meno polari.
STRUMENTAZIONE
Consiste di un tubo di vetro chiamata colonna nel
quale sono poste sostanze chimiche nelle due fasi:
• la fase stazionaria: è rappresentata dal gel di silice;
• la fase mobile: soluzione di etere- petrolio e acetone
secondo un rapporto 4:1.
Le sostanze da estrarre isolare presenti nelle foglie di
oliva sono
fondamentalmente
di
due
tipi:
a) Il Beta-Carotene, colorato in giallo/arancio;
b) La Clorofilla nelle forme molecolari di clorofilla A e
B,che
presenta un'intensa colorazione verde;
BETACAROTENE
CLOROFILLA B
CLOROFILLA A
HPLC: RICERCA DEL
α - TOCOFEROLO
I tocoferoli nell’olio
L’ alfa-Tocoferolo è un costituente
della vitamina E, dotato di un forte
potere antiossidante soprattutto verso
gli acidi grassi polinsaturi che sono i
più propensi ad ossidarsi.
ANTIOSSIDANTI
Sostanze che ostacolano l’ossidazione delle
varie strutture dell’organismo ad opera
dell’ossigeno e dei suoi derivati prevenendo
l’insorgenza di tumori.
• Rimuovono i radicali liberi intermedi e
impediscono la continuazione della reazione
di propagazione.
•I radicali ossidati di α-tocoferossile prodotti
in questo processo possono essere riportati
alla forma ridotta attiva per riduzione con
ascorbato, retinolo o ubichinone.
Queste sostanze sono
facilmente ossidabili,
catturando i radicali liberi che
si formano durante
l'ossidazione all'aria dei
composti insaturi, ed hanno le
stesse funzioni sia nei cibi
che nel tessuto cellulare.
I processi tecnici di lavorazione
(specie la raffinazione) dell'olio
riducono inevitabilmente la
quantità di questa sostanza, con
perdite nelle acque di
vegetazione durante l'estrazione.
Per la determinazione, negli
oli, dei tocoferoli naturali, nelle
varie forme isomeriche e
dell'alfa-tocoferili acetato è
stato sviluppato un metodo che
fa uso della cromatografia
liquida ad alta risoluzione
(HPLC).
HPLC: High Performance
Liquid Chromatography
Cos‘è: è una tecnica estremamente versatile
utilizzata per la determinazione qualitativa e/o
quantitativa di uno o più analiti in matrici
complesse, difficilmente risolvibili con altre
tecniche analitiche;
Su che si basa: sulla diversa affinità delle
sostanze analizzate verso una fase mobile ed
una fase stazionaria
Sotto l‘azione chimica e
meccanica dell‘eluente si ha
l‘eluizione delle molecole
secondo un ordine preciso: la
molecola che interagisce meno
è eluita più velocemente,
mentre tutte le altre si staccano
secondo una sequenza legata
alla crescente affinità.
S I S T E M A HPLC
Fasi mobili
Le fasi mobili usate in HPLC sono liquide e
servono per far eluire le varie sostanze nella
fase stazionaria. La scelta di esse dipende dalla
fase stazionaria utilizzata. I requisiti generali
sono:
• bassa viscosità;
•Bassa volatilità;
•Minima tossicità possibile;
•Bassa corrosività;
•Elevata purezza
Fasi stazionarie
La fase stazionaria è solitamente costituita da
materiale solido con una granulometria
dell‘ordine di 3/10mm. Esistono due tipi di
fasi stazionarie:
• costituite da microparticelle porose di
forma irregolare o sferiche con diverso grado
di porosità;
• costituite da particelle pellicolari
Come è costituito uno strumento
per HPLC
Pompe: devono fornire elevate pressioni
in ingresso e consentire rapide operazioni
di ricambio della fase mobile e di pulizia;
Filtri:impediscono che granelli di
materiali entrino all'interno della colonna;
Colonne:che possono essere di acciaio o
in vetro la cui lunghezza può variare da
10 a 30cm.