L’Unione Europea è il principale produttore di olio di oliva nel mondo. Le statistiche mostrano che l’80,2% della produzione mondiale, pari a 2.056.200 tonnellate, viene prodotto nei Paesi del Mediterraneo. La coltivazione dell’olivo ha sempre avuto una notevole importanza economica e sociale nei Paesi del Bacino del Mediterraneo: la maggior parte della produzione mondiale di olive, stimata intorno ai 10 milioni di tonnellate – di cui 9 milioni utilizzati per l’estrazione dell’olio di oliva – è localizzata in Spagna, Italia e Grecia. In Italia circa 2.500.000 di tonnellate di olive sono destinate all’industria di estrazione da cui si ottengono 450-500.000 tonnellate di olio, pari a circa al 25% dell’intera produzione mondiale. L’Italia è il secondo produttore europeo di olio di oliva con una produzione nazionale media di oltre 6 milioni di quintali, e con ben 37 denominazioni (DOP) riconosciute dall’Unione europea. Circa il 90% della produzione di olio si registra nel Sud Italia, tra Puglia, Calabria e Sicilia (Istat 2009).
Lo smaltimento dei reflui dell’industria olearia: un problema da risolvere. Tuttavia, in questo scenario idilliaco, il trattamento dei sottoprodotti dell’industria olearia occupa certamente un ruolo di primissimo piano fra le difficoltà da dovere fronteggiare. Infatti, il marcato carattere inquinante di taluni reflui unitamente agli elevati costi da affrontare per il loro efficace smaltimento, in ottemperanza alle normative vigenti, penalizza fortemente questo settore. Il 50% delle spese di produzione dell’olio dipendono dallo smaltimento dei reflui. Tra i diversi “scarti” prodotti un esempio è rappresentato dallo smaltimento della sansa di oliva, i cui costi di si aggirano intorno ai 70 euro/ton.
Utilizzo della sansa di oliva in alimentazione animale. A tal proposito, negli ultimi anni la ricerca scientifica ha focalizzato l’attenzione nel trovare soluzioni alternative all’utilizzo dei reflui ed, in particolare, all’utilizzo della sansa nella filiera agro-zootecnica.
Tra le diverse soluzioni, numerosi studi hanno valutato il possibile impiego delle sanse nell’alimentazione sia dei ruminati che dei monogastrici. L’impiego di sanse in alimentazione animale risale agli anni ‘30 (Maymone et al., 1935); nei periodi successivi e sino agli inizi degli anni ‘70, il problema dell’impiego alimentare dei sottoprodotti oleari non è stato più attenzionato. Alcuni studi (Chiofalo et al., 2004) hanno evidenziato l’importanza della sansa di oliva non solo come fonte “nobile” di lipidi, ma anche come fonte fibrosa, in alternativa ai foraggi che, in alcune aree geograficamente svantaggiate, non sono sempre disponibili durante l’arco dell’anno, o risultano di scadente qualità. Un prodotto come la sansa può rappresentare quindi una valida alternativa, e ridurre i disagi per gli allevatori legati alla produzione, alla conservazione, o eventualmente all’acquisto di un buon fieno. Un altro punto di notevole interesse, è la valutazione dell’aspetto economico, il mangime con l’integrazione di sansa ha mediamente un costo minore del 20% rispetto al mangime classico, traducendosi in un significativo risparmio economico per l’allevatore (Liotta et al., 2001, Kadi et al., 2004).
L’utilizzo in ambito agro-zootecnico dei residui oleari è, comunque, condizionato da un attento controllo della composizione chimica di tali reflui, al fine di evitare compromissioni e/o alterazioni delle performances produttive. Nell’ottica, quindi, di voler caratterizzare la sansa di olive e con l’intento di un utilizzo sempre maggiore di questo sottoprodotto nel settore della mangimistica, considerato il prezioso apporto in termine di lipidi grezzi e di fibra che lo stesso apporta a fronte di un continuo e costante rincaro delle materie prime utilizzate in alimentazione animale, l’obiettivo di questo studio è stato quello di applicare l’innovativa e rapida tecnica NIRS per la caratterizzazione analitica della sansa di oliva.
L’innovazione tecnologica: La tecnica NIRS. L’analisi chimica dei prodotti alimentari richiede tecniche analitiche sempre più sofisticate e ad elevata innovazione tecnologica per il controllo sia della materia prima che del prodotto finale, durante tutto il processo produttivo. In considerazione dell’elevato numero di componenti degli alimenti complessi e delle alterazioni più o meno fraudolente potenzialmente possibili, l’analisi chimica dei prodotti alimentari è una branca della chimica analitica in continuo aggiornamento, che richiede lo sviluppo di metodi sensibili, rapidi e altamente specifici per una varietà di composti. Tra le metodiche chimico-fisiche, un crescente interesse è stato rivolto alla spettroscopia NIR, che consente un’analisi non distruttiva e la determinazione di componenti di materiali con la sola esplorazione del campo spettrale, grazie allo sviluppo e applicazione di procedimenti chemiometrici (Williams, 2001).
Il settore agroalimentare è sicuramente quello dove la tecnica NIRS è maggiormente diffusa; circa il 70% delle applicazione derivano da questo ambito. Infatti essa è rapida, poco costosa, non richiede reagenti chimici, non produce materiale di scarto e non crea problematiche di sicurezza e salute. Inoltre è una tecnica non invasiva, non richiede particolare preparazione del campione, eccetto la sua macinazione ed eventuale essiccazione, e non necessita di personale particolarmente addestrato, una volta che le calibrazioni sono state sviluppate. Il vantaggio enorme deriva dal fatto che numerosi parametri di un campione possono essere determinati contemporaneamente ed in tempo reale al momento del ricevimento del campione. Tuttavia, affinché uno spettrofotometro NIR possa fare una corretta analisi quali-quantitativa è necessario sviluppare una calibrazione specifica per ciascuna matrice attraverso metodi multivariati.
La prova sperimentale. In questo studio al fine di sviluppare nuove curve di taratura specifiche per l’analisi della sansa di oliva è stato utilizzato il NIR 6500 con un campo di misura di 400-2500 nm è si è reso necessario disporre di un adeguato e rappresentativo numero di campioni quanto più chimicamente differenti fra di loro in modo da fornire allo strumento dati analitici differenti e realizzare una curva “robusta”. A tal fine sono stati prelevati nella campagna olearia 2009/2010 n.100 campioni di sansa provenienti da diversi oleifici e frantoi presenti in Sicilia ed in Calabria. Successivamente, nella campagna olearia 2010/2011, sono stati prelevati ulteriori 100 campioni di sansa.
Tutti i campioni prima di essere sottoposti ai procedimenti analitici sono stati essiccati e macinati mediante molino, utilizzando una griglia di macinazione di 1 mm, al fine di renderli omogenei.
Su tutti i campioni sono stati determinati: Umidità, Proteina greggia (PG), Grassi greggi (LG), Cellulosa greggia (FG), Ceneri gregge, Fibra neutro detersa (NDF), Fibra acido detersa (ADF), Lignina acido detersa (ADL) utilizzando le metodiche analitiche ufficiali (AOAC, 2005).
Gli stessi campioni di sansa sono stati, quindi, letti al NIRS (Figura 1) e tutti gli spettri ottenuti (Figura 2) sono stati associati alle analisi fatte con le metodiche convenzionali AOAC. Disponendo sia degli spettri che del corrispondente dato analitico di ogni singolo campione si è proceduto, quindi, alla costruzione della curva di calibrazione. Le diverse prove di sviluppo delle curve sono state fatte utilizzando una regressione Partial Least Squares (PLS) lavorando su tutto l’intervallo spettrale a disposizione.
Al fine di valutare la robustezza della curva di calibrazione, tutti i dati sono stati sottoposti ad elaborazione matematico statistica (ANOVA, proc. GLM del SAS, 2001) mettendo a confronto, per ogni parametro analitico, i risultati ottenuti con la metodica NIRS e quelli ottenuti con le metodiche convenzionali AOAC.
Dal confronto tra i valori ottenuti con le due metodiche è emerso che i risultati relativi a tutti i parametri composizionali sono stati sovrapponibili tra di loro con un valore della significatività statistica superiore allo 0,05. Alcuni dei risultati ottenuti dal confronto tra le due metodiche sono riportati in tabella 1.
Considerazioni conclusive. L’applicazione della curva di calibrazione NIRS è efficiente in termini di risposte analitiche per i parametri di Umidità, PG, LG, FG, Ceneri, NDF, ADF, ADL, anche per la sansa di oliva (D’Angelo 2011).
La tecnica NIRS, pertanto può essere una valida, economica e veloce alternativa nella caratterizzazione chimica dei principali costituenti di questa particolare tipologia di sottoprodotto. Quanto detto assume particolare importanza nell’ottica di un suo utilizzo sempre maggiore nel settore della mangimistica quale componente delle razioni per animali da reddito alla luce della presenza di importanti principi nutritivi, in modo particolare lipidi e fibra grezza, e del continuo rincaro delle materie prime e dei sottoprodotti di origine vegetale. In tale direzione la sansa di oliva essiccata, se adeguatamente gestita, può essere considerata una potenziale risorsa per il comparto zootecnico e non può essere etichettata solo ed unicamente quale prodotto di scarto dell’industria olearia.
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G. D’Angelo, B. Chiofalo, V. Lo Presti, M. Pagliaro, R. Fiumanò, V. Chiofalo
