L’olio per essere di buona qualità deve presentare una percentuale di acido oleico non inferiore al 73% e di acido linoleico non inferiore al 10%. Inoltre il rapporto oleico/linoleico non deve essere inferiore a 7.
La caratteristica peculiare della composizione trigliceridica dell’olio di oliva è rappresentata dal particolare equilibrio nella composizione acidica: rispetto agli altri grassi alimentari risulta più elevata la % di acido oleico (acido grasso saturo) e quella del linoleico (acido grasso insaturo). Gli acidi grassi insaturi sono essenziali per la dieta e devono essere assunti direttamente, in quanto non possono essere sintetizzati dall’organismo o lo possono essere solo in quantità limitata. Dopo l’assunzione essi vengono trasformati in altri composti, funzionando da precursori di molecole che svolgono nell’organismo azione regolatrice di importanti funzioni fisiologiche, come l’aggregazione piastrinica, la pressione arteriosa, la contrazione muscolare. Essi vengono inoltre incorporati, con funzione energetica e plastica, in tessuti e organi. La composizione in acidi grassi dipende dalla varietà delle olive e dalle condizioni climatiche. In zone a clima caldo, infatti, abbiamo contenuti di acido oleico limitati rispetto a quelle a clima più freddo.
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L'olio d'oliva è composto da una parte saponificabile, rappresentata dagli acidi grassi, e una parte insaponificabile. La frazione insaponificabile rappresenta solo una piccola parte dell’olio, dal 2 al 5%. Sotto questa classificazione rientrano composti assai diversi, quali IDROCARBURI, ALCOLI ALIFATICI E TRITERPENICI, POLIFENOLI, TOCOFEROLI, STEROLI. Molti di questi composti rivestono un ruolo prevalentemente merceologico, per l'identificazione della qualità e genuinità del prodotto, altri composti, invece, hanno importanza anche da un punto di vista medico e nutrizionale. Essi inoltre fungono da antiossidante, azione che conferisce all’olio resistenza all’invecchiamento e ai processi ossidativi, e costituiscono la parte principale della nota aromatica dell’olio (profumi e sapori).
I pigmenti conferiscono il colore all’olio di oliva. I pigmenti principali sono i carotenoidi e le clorofille. La quantità di carotenoidi è in relazione alla varietà delle olive, al grado di maturazione e al metodo di estrazione. Essi diminuiscono durante la maturazione e la conservazione. La quantità di clorofille dipende dalla varietà delle olive, al grado di maturazione, al metodo di estrazione, alla durata di conservazione delle olive e alle condizioni di stoccaggio dell’olio. L’olio ottenuto all’inizio della campagna oleica ha una quantità di clorofille maggiore rispetto a quello ottenuto a fine campagna dai frutti più maturi.
Le altre sostanze che determinano le caratteristiche organolettiche dell’olio sono: i costituenti volatili (quali alcoli alifatici, alcoli diterpenici, alcoli triterpenici, alcoli insaturi, aldeidi saturi e insaturi, chetoni, esteri, idrocarburi), che vanno a influenzare l’odore dell’olio, e gli acidi grassi e i composti fenolici per quanto riguarda il sapore dell’olio.
I tocoferoli e i polifenoli sono probabilmente i composti più importanti tra i componenti minori polari. Sono composti che prevengono le reazioni di ossidazione a carico degli acidi grassi e quindi contribuiscono alla stabilità dell’olio nel tempo, ritardandone l’irrancidimento. I tocoferoli, o vitamina E, sono presenti nell’olio nell’ordine dei 150-300 mg/kg, ma la loro concentrazione diminuisce all’aumentare del tempo di conservazione, specialmente se l’olio viene conservato in recipiente aperto non protetto dalla luce. Tra i tocoferoli è maggiormente presente l'alfa-tocoferolo, mentre gli altri sono presenti in tracce. La quantità di alfa-tocoferolo varia da 1.2 a 43 mg/100 g di olio con una media di 12-25 mg/100 g. La cultivar (varietà della pianta) e la maturazione del frutto ne influenzano la presenza. I tocoferoli hanno un forte potere antiossidante che protegge dallo sviluppo di coronaropatie tramite diversi meccanismi. Vi sono molti studi che dimostrano che essi inibiscono la proliferazione di cellule vascolari della muscolatura liscia che è un processo noto nella “LESIONE ATEROSCLEROTICA INTERMEDIA”. I tocoferoli costituiscono anche una difesa contro il cancro. I polifenoli inibiscono i processi ossidativi e migliorano le caratteristiche organolettiche dell’olio. La loro quantità e qualità è in relazione alla composizione chimica del suolo, al clima, alla maturazione della drupa, al sistema di raccolta ed al tipo di estrazione.
Gli steroli sono componenti delle membrane cellulari e sono prodotto sia dalle piante che dagli animali. Il colesterolo è l’unico sterolo di origine animale, mentre sono stati indentificati più di quaranta fitosteroli. Nell’olio extravergine di oliva la quantità di fitosteroli varia da 113 a 265 mg/100 g di olio ed è influenzata dal tipo di cultivar e dal grado di maturazione delle olive. Lo sterolo caratteristico degli oli vegetali è il b-sitosterolo (90 – 95%), seguito dal campesterolo (3%) ed al stigmasterolo (1%).
La somministrazione di fitosteroli riduce la concentrazione nel sangue del colesterolo totale e di LDL (Low Density Lipoprotein), cioè del "colesterolo cattivo". Vi sono numerosi studi sugli effetti protettivi anti-cancerogeni dei fitosteroli, che indicano una minore probabilità di incidenza di cancro allo stomaco, alla prostata, al seno e al colon.