Efecto de la helada experimental sobre los compuestos fenólicos y volátiles relacionados con el flavor del aceite de oliva virgen, procedentes de olivas variedad Arbequina, sometidas a déficit hídrico y fertilización potásica

Abstract

Con el cambio climático incrementa el riesgo asociado a la aparición de heladas tempranas en Chile, las cuáles dañan el fruto del olivo generando cambios significativos en las características fisicoquímicas y organolépticas del aceite. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la helada experimental sobre los compuestos fenólicos y volátiles relacionados con el flavor, y su relación con las propiedades sensoriales descritos por un Panel de Cata certificado, en Aceites de Oliva Virgen variedad Arbequina, sometidos a déficit hídrico y fertilización potásica. Se generó un Diseño Box Behnken, con tres niveles de riego (75%, 100%, 125% ETo), fertilización potásica (100, 175, 250 UK₂O) y aplicación foliar de Oxicloruro de cobre (100, 200, 300 g por 100 litros de agua), sometiendo distintos árboles a un total de 15 tratamientos. La cosecha del fruto se realizó en tres estados de maduración según el índice de Ferreira: 2-3, 3-4 y 4-5. Una vez cosechadas, la mitad de las olivas se sometieron a extracción de aceite y la otra mitad se congeló a -3±1°C, por 12 horas y luego se sometió a extracción de aceite. Los aceites se sometieron a análisis de compuestos fenólicos, compuestos volátiles y parámetros de calidad en el Laboratorio de Química de Alimentos del Depto. de Ciencia de los Alimentos, de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas. Además, se enviaron muestras a un Panel de Cata de Aceite de Oliva entrenado, para la evaluación sensorial. La metodología para la determinación de trece compuestos fenólicos se validó de acuerdo con la Norma ISP, 2010, determinando los parámetros de repetibilidad, precisión intermedia, límite de detección y cuantificación, linealidad, sensibilidad y recuperación. Se obtuvieron coeficientes de correlación y de determinación iguales o mayores a 0,99, mediante curvas de calibración lineales, con un rango entre 0,1 μg/mL a 500 μg/mL. El Límite de detección osciló entre 0,0004 y 0,0303 μg/mL y el de cuantificación osciló entre 0,0012 y 0,0320 μg/mL. El coeficiente de variación de la precisión no superó el 10%, y la recuperación osciló entre 80,6% y 108,8%. Los aceites obtenidos en mayo registraron la mayor cantidad de fenoles totales, compuestos secoiridoides y volátiles totales, disminuyendo en estadios tardíos de maduración. Los aceites de olivas sometidas a helada presentaron menores concentraciones de fenoles totales y secoiridoides. Por Análisis de Componentes Principales se asoció un riego de 100% ETo y una fertilización de 250 UK₂O con un mayor contenido de compuestos volátiles totales, volátiles C6 y con el atributo frutado, mientras que el riego de 75% ETo se asoció con un incremento de los compuestos fenólicos totales, secoiridoides, y con los atributos amargo y picante. Según el Diseño Box Behnken, los volátiles totales se vieron favorecidos con 125% ETo y 250 UK₂O, mientras que los fenoles totales se favorecieron con 100 UK₂O y una menor irrigación en estadios tempranos de maduración. Por lo que un incremento en la irrigación no siempre conllevaría una reducción del contenido de los compuestos fenólicos.

Climatic change increases the risk associated to the appearance of early frosts in Chile, which can damage the olive fruit significantly, changing the physicochemical and organoleptic properties of the oil. The objective of this work was to evaluate the effect of an experimental frost over the sensory attributes described by a certified tasting Panel, and the content of phenolic and volatile compounds, in an Arbequina variety of Virgin Olive Oil, subjected to water deficit and potassium fertilization. A Behnken Box Design was developed, with three levels of irrigation (75%, 100%, 125% ETo), potassium fertilization (100, 175, 250 UK₂O), and foliar application of copper oxychloride (100, 200, 300 g per 100 liters of water), subjecting different trees to a total of 15 treatments. The fruit harvest was carried out in three ripening stages considering the Ferreira index (2-3, 3-4 and 4-5). Once harvested, half of the olives were extracted, and the other half were frozen at -3±1°C for 12 hours, and then subjected to oil extraction. The oils were submitted to analysis of phenolic compounds, volatile compounds, and quality parameters in the Laboratory of Food Chemistry of the Department of Ciencia de los Alimentos of the Faculty of Ciencias Químicas y Farmacéuticas. In addition, samples were sent to a trained Olive Oil Tasting Panel for sensory evaluation. The methodology for the determination of thirteen phenolic compounds was validated according to the ISP, 2010 Standard, determining the parameters of repeatability, intermediate precision, detection and quantification limit, linearity, sensitivity, and recovery. Correlation and determination coefficients equal to or greater than 0.99 were obtained using linear calibration curves, with ranges between 0.1 μg/mL to 500 μg/mL. The detection limit ranged between 0.0004 and 0.0303 μg/mL and the quantification ranged between 0.0012 and 0.0320 μg/mL. The precision coefficient of variation did not exceed 10% and the recovery ranged from 80,6% to 108.8%.The oils obtained in May registered the highest amount of phenolic, volatiles and secoiridoid compounds, and their contents declined as ripening progressed. Lower concentrations of phenolic compounds and secoiridoids were found in olive oils from Frost olives. The Principal Components Analysis associated an irrigation of 100% ETo and a fertilization of 250 UK₂O with higher contents of volatile compounds, C6 volatile compounds and with the fruity attribute, meanwhile, an irrigation of 75% ETo was associated with higher contents of phenolic compounds, secoiridoids, and with the bitter and pungent attributes. According to the Behnken Box Design, the volatile compounds were mainly favored with 125% ETo and 250 UK₂O, while phenolic compounds were favored with 100 UK₂O and less irrigation in early ripening stages. Therefore, an increase of irrigation does not always lead to the reduction of the total content of the phenolic compounds.