Una bevanda funzionale con effetto nutraceutico? La nuova vita delle acque di vegetazione olearie

La sfida della sostenibilità agricola e l’attuazione di un sistema di riciclo virtuoso ha rappresentato lo scenario di lavoro del progetto di dottorato industriale “Olive oil by-products as a new functional food and source of nutritional food ingredients”.

Il progetto, cofinanziato con risorse del Programma Operativo Nazionale Ricerca e Innovazione 2014-2020, ha coinvolto il Dipartimento di Agricoltura, alimentazione e ambiente dell’Università degli Sudi di Catania, il Centro di Olivicoltura, frutticoltura e agrumicoltura (CREA-OFA di Acireale), l’azienda Olearia Consoli Pasquale e Fratelli snc (Adrano, Catania) e il Politecnico di Bragança (Portogallo).

Uno degli obiettivi del progetto di dottorato ha previsto la valorizzazione delle acque di vegetazione olearie, sottoprodotto generato durante il processo di estrazione dell’olio di oliva, al fine di proporre un nuovo alimento/bevanda e ingrediente funzionale a elevato valore aggiunto.

Figura 1. Produzione e valorizzazione delle acque di vegetazione olearie

Le acque di vegetazione olearie sono ricche di fenoli, presentano idrossitirosolo (a concentrazioni superiori rispetto a quelle presenti nell’olio di oliva), tirosolo, oleuropeina, flavonoidi e altri composti, di grande interesse in campo farmaceutico e nutraceutico. L’effetto benefico dei polifenoli dell’olio d’oliva è stato riconosciuto dall’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare con il claim: ” I polifenoli dell’olio d’oliva contribuiscono alla protezione dei lipidi del sangue dallo stress ossidativo”.

Due principali strategie di valorizzazione sono state attuate:

1. filtrazione tangenziale a membrana, per l’ottenimento di un nuovo ingrediente funzionale;
2. filtrazione e fermentazione guidata con pool microbici selezionati di lieviti e batteri lattici in coltura singola e mista.

Nel primo caso, le acque di vegetazione olearie sono state sottoposte a processo di filtrazione tangenziale a membrana in industria e, successivamente, le frazioni dei concentrati sono state analizzate per le caratteristiche fisico-chimiche, l’attività antiossidante e gli effetti antimicrobici.

Figura 2. Impianto di filtrazione tangenziale a membrana

I risultati hanno indicato che la più alta concentrazione di idrossitirosolo (7203,7 mg/L) è stata rilevata nel concentrato ottenuto dal processo ad osmosi inversa, che ha mostrato anche la più alta attività antiossidante e la maggiore attività antimicrobica contro diversi microorganismi patogeni. Inoltre, lo stesso concentrato è stato aggiunto, in diversi rapporti, a un succo commerciale di arancia rossa (Oranfrizer, Scordia). L’aggiunta del concentrato, fino a un rapporto di 2:250 mL, non ha influito su sapore e odore del succo di arancia. Inoltre, alla durata massima di shelf-life (60 giorni di frigoconservazione), il succo fortificato presentava un contenuto di idrossitirosolo ancora conforme alla dose giornaliera raccomandata dall’EFSA, pari a 5 mg.

L’obiettivo del secondo studio è stato quello di ottenere una nuova bevanda funzionale con effetto nutraceutico. Le acque di vegetazione olearie sono state pretrattate mediante filtrazione (in azienda) e successiva microfiltrazione sterilizzante (in laboratorio) e sottoposte a fermentazione guidata con ceppi appartenenti a Lactiplantibacillus plantarum, Candida boidinii e Wickerhamomyces anomalus. Tali ceppi, appartenenti alla ceppoteca del Dipartimento di Agricoltura Alimentazione e Ambiente (Di3A) dell’Università di Catania, sono stati precedentemente isolati da olive in fermentazione al naturale, e sono stati selezionati per il presente studio in quanto naturalmente adattati a crescere in matrici ricche di sostanze antibatteriche, come i fenoli.

Figura 3. Cartoni filtranti usati in azienda / acque di vegetazione olearie microfiltrate/ Osservazione al microscopio di W. Anomalus

I risultati hanno mostrato che la fermentazione ha permesso la stabilizzazione del pH che, in tutti i campioni fermentati, ha raggiunto il valore considerato di sicurezza, dopo 21 giorni dall’inizio della fermentazione. Inoltre, in tutti i campioni fermentati è stato rilevato un aumento dei contenuti di fenoli, in particolare di idrossitirosolo e tirosolo, rispetto al campione controllo dove si è osservato un’ossidazione della componente fenolica. I saggi biologici hanno evidenziato che la fermentazione determina un aumento significativo dell’attività antiossidante, dell’azione antinfiammatoria della permeabilità attiva su linee cellulari tumorali intestinali, Caco-2. Quest’ultimo rappresenta un risultato rilevante dimostrando che la fermentazione con pool microbici selezionati induce un aumento della diffusione attiva del fitocomplesso presente nelle acque di vegetazione olearie, requisito necessario al fine di espletare una maggiore azione salutistica.

In conclusione, attraverso tecniche a basso impatto ambientale e biotecnologie verdi è possibile ottenere dalle acque di vegetazione olearie nuovi prodotti a elevato valore aggiunto con comprovata azione benefica da destinare al comparto alimentare e della nutraceutica.

In apertura, foto Fabio Diena per Simei

Paola Foti, Cinzia Caggia, Pasquale Consoli, Flora Valeria Romeo,