Efecto del déficit de irrigación y fertilización potásica en el potencial impacto del fenómeno de heladas sobre la calidad del aceite de oliva virgen extra variedad ‘arbequina’

Abstract

El aceite de oliva es un componente importante en la dieta de muchas personas, debido a sus propiedades nutricionales y funcionales, otorgadas principalmente por el perfil de ácidos grasos y componentes menores como los compuestos fenólicos, que junto a los compuestos volátiles brindan las cualidades organolépticas responsables del aroma y sabor del aceite, muy valoradas por los consumidores. En los últimos años la demanda de este producto ha aumentado promoviendo las plantaciones de olivos en zonas de mayor latitud. Aun cuando el olivo es altamente tolerante al frío, la influencia de las bajas temperaturas puede ocasionar el fenómeno de heladas tempranas, que afecta la calidad del AOVE en general. Se ha estudiado al déficit de irrigación y la fertilización potásica del suelo, como estrategias de cultivo que podrían atenuar el daño generado por las heladas tempranas que afectan a las olivas, mediante la acumulación de solutos y compuestos bioactivos, haciéndola mucho más tolerante y resistente, y, por otra parte, adelantar el proceso de maduración antes de que ocurran las heladas. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del déficit de irrigación y la fertilización potásica del cultivo, como forma de incrementar la capacidad osmótica en olivas variedad 'Arbequina', sobre el impacto potencial del fenómeno de heladas en la calidad del aceite de oliva virgen extra y sus compuestos bioactivos. Olivas variedad 'Arbequina' se cosecharon en tres estados de maduración (mayo a julio) durante 2021. La mitad de la cosecha se sometió a heladas forzadas durante 7 horas a -3 ± 1°C antes de extraer su aceite, mientras que a la otra parte se le extrajo el aceite inmediatamente. En la pulpa de oliva se determinó contenido de azúcares por HPLC. En los aceites se determinó acidez libre, índice de peróxidos, coeficientes de extinción específicos y tocoferoles según metodología AOCS (1993), colorimetría (ISO 11664-4:2011; Norma UNE 72031/83), perfil de volátiles (Romero, N. y cols., 2015), perfil de fenoles (Mateos y cols., 2001) y capacidad antioxidante (Huang y cols., 2002). Los datos se analizaron utilizando ANOVA e Intervalos de Comparación Múltiples LSD de Fisher. Con los datos se ajustó un modelo de segundo orden utilizando el Diseño de Box-Behnken (BBD) y se estudiaron relaciones y correlaciones a través de análisis multivariante (PCA y OPLS-DA). Todas las muestras de aceite analizadas en el laboratorio, tanto de olivas frescas como olivas congeladas presentaron valores menores en los parámetros de calidad a los exigidos por la norma COI, de manera que se clasificaron como AOVE. Para los aceites proveniente de olivas congeladas se obtuvo un menor índice de peróxidos, también resultaron ser más luminosos, más verdes y amarillos. Las muestras con mayor riego presentaron un mayor contenido de compuestos volátiles y, para estados tempranos de maduración, un menor contenido de compuestos fenólicos, observándose este comportamiento de manera mucho más notoria en los aceites procedentes de olivas frescas. El efecto combinado del riego y la fertilización potásica provocó que los aceites de olivas congeladas mantuvieran la calidad respecto a los aceites de olivas frescas, viéndose reflejado en los valores de los parámetros de calidad, el contenido de tocoferoles, la capacidad antioxidante y en la no aparición de componentes volátiles responsables del defecto provocado por heladas tempranas. Este trabajo ha sido financiado por ANID (Proyecto Fondecyt Regular 1191682).

Olive oil is an essential component in the diet of many people, due to its nutritional and functional properties, granted mainly by the profile of fatty acids and minor components such as phenolic compounds, which together with volatile compounds provide the organoleptic qualities responsible for the flavor of the oil, highly valued by consumers. In recent years, the demand for this product has increased, promoting olive plantations in higher latitude areas. Even the olive tree is highly cold-tolerant, the influence of low temperatures can cause the phenomenon of early frost, which affects the quality of EVOO. Deficit irrigation and potassium fertilization of the soil have been studied as cultivation strategies that could attenuate the damage caused by early frosts that affect olives, through the accumulation of solutes and bioactive compounds, making them much more tolerant and resistant to frost, and also to advance the ripening process before the occurrence of frosts. The aim of this study was to evaluate the effect of deficit irrigation and potassium fertilization as a way to increase the osmotic capacity of 'Arbequina' olives, on the potential impact of frost on the quality of extra virgin olive oil and its bioactive compounds. 'Arbequina' olives were harvested at three stages of ripening (May to July) during 2021. Half of the harvest was submitted to forced freezing for 7 h at -3 ± 1°C before oil extraction, while the other half had its oil extracted immediately. Sugars were determined in the olive pulp by HPLC. In the oils, free acidity, peroxide value, specific extinction coefficients and tocopherols were determined according to AOCS methodology (1993), colorimetry (ISO 11664-4:2011; Standard UNE 72031/83), volatile compounds (Romero, N. et al., 2015), phenolic compounds (Fuentes et al., 2018) and antioxidant capacity (Huang et al., 2002). Data were analyzed using ANOVA and Fisher’s Multiple Comparison Interval LSD. A second-order model was fitted to the data using Box-Behnken Design (BBD) and relationships and correlations were studied through multivariate analysis (PCA and OPLS-DA). All the oil samples analyzed in the laboratory, both from fresh and frozen olives, remained within the limits established by the IOC standard, so they were classified as EVOOs. The oils from frozen olives showed a lower peroxide value and were also more luminous, greener, and yellower. Samples with higher irrigation had a higher content of volatile compounds, and, in early stages of maturation, the samples showed a lower content of phenolic compounds. This behavior was more pronounced in oils from fresh olives. The combined effect of irrigation and potassium fertilization allowed frozen olive oils to maintain their quality compared to fresh olive oils, as evidenced by the values of quality parameters, tocopherol content, antioxidant capacity and the absence of volatile compounds responsible for the defect caused by early frosts. Funding: ANID Fondecyt Project 1191682.