Compostos voláteis do Azeite Ana Maria Carvalho Partidário INIAV - Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária Unidade Estratégica de Investigação e Serviços de Tecnologia e Segurança Alimentar Azeite É o óleo extraído dos frutos da oliveira, Olea Europeae, por meios mecânicos ou processos físicos, não sendo admitidos solventes ou métodos químicos de extração Principais diferenças entre AZEITE e outros Óleos vegetais: • é um óleo obtido a partir do fruto e não de sementes • não são permitidos solventes na sua extração, nem processos de re-esterificação ou mistura com outros óleos de origem vegetal Os aromas e sabores do Azeite, incluem descritores como: Frutado, Doce ou Amargo, passando por Erva fresca cortada e Tomate , e ainda sensações tácteis como Picante, e odores associados a frutos mais maduros como Frutos tropicais e Banana ou ainda Noz, Canela e Especiarias. O Azeite é um alimento versátil na sua utilização que, não só enriquece em termos Nutricionais os alimentos, como também contribui para os variados cheiros e paladares, que tornam o ato de comer, para além de necessidade fisiológica, um prazer para os sentidos Fração volátil de um Azeite Virgem Extra • Azeitonas saudáveis e num grau de maturação adequado • Frutos colhidos no estado de maturação correto, através de técnicas de colheita adequadas Nesta situação, os compostos voláteis do aroma são comuns a muitos frutos e vegetais: Metabolitos de vias biogenéticas intracelulares Produzidos por vias enzimáticas a partir de ácidos gordos polinsaturados: C18:2 C18:3 ácido cis, cis, cis-9, 12,15-octadecatrienóico As boas características organoléticas de um Azeite vão depender do grau de maturação e do processamento Eficiência da trituração da polpa Temperatura da pasta durante o esmagamento Concentração final de voláteis Tempo e temperatura da batedura (malaxagem) Sistema de extração do óleo Principal via de formação dos compostos do aroma Via da Lipoxigenase - LOX pathway In: Molecules 2014, 19 (1), 881-895 aldeidos, álcoois e ésteres em C6 J Chromatography A, 1054 (1/2), 17-31 Compostos em C5 Características comuns aos compostos responsáveis pelo aroma do Azeite Baixo peso molecular Elevada volatilidade (atingem o epitélio nasal, como numa dispersão molecular, através da inalação) Hidrosolúveis qb para se difundirem na mucosa com facilidade Liposolúveis para se dissolverem nos lipidos das membranas contíguas às proteínas recetoras Configuração quimica adequada para ligação a proteínas especificas In: Eur.J.Lipid Sci. Technol. 104 (2002) 639-660 Compostos voláteis com contribuição POSITIVA para o aroma Aldeídos, álcoois e seus ésteres em C6: trans-2-hexenal, hexanal, cis-3-hexene-1-ol, acetato de cis-3-hexenilo... Compostos de carbonilo e álcoois em C5 e dímeros de penteno: 1-pentene-3-ona, 1-pentene-3-ol... Compostos voláteis relacionados com DEFEITOS de aroma em azeite Hexanal, trans-2-hexene-1-ol, acetato de hexilo, cis-2-pentene-1-ol (LOX) Álcoois e cetonas em C8 (frutos com bolores) Aldeídos e álcoois de cadeia ramificada em C4 e C5 (degradação de aminoácidos) Ésteres metílicos e etílicos em C4, etanol e ác.acético (fermentação de açucares) Produtos da quebra homolitica dos hidroperóxidos em C13 (auto oxidação) Compostos voláteis Odor Limiares deteção (mg/Kg) 3-metilbutanol Madeira, Doce Hexanol Frutado, Aromático 2,5 2-hexene-1-ol Erva verde, Folhas 8 2-heptanol Doce, terra 0,01 * Pentanona-3 Frutado 1-1,3 1-pentene-3-ona Pungente 1-1,3 2-metilbutanal Doce 0,01 * Hexanal Maçã verde, Erva 0,08 * Trans-2 - hexenal Amargo, Adstringente 0,42 * Cis-3 - hexenal Folhas verdes Acetato de butilo Verde, Pungente 0,30 * Acetato de etilo Doce, viscoso 0,94 * Acetato de 2-metilbutilo Frutado, Verde 0,005 Acetato de hexilo Doce, Frutado 0,94 * In: Shaker, 2013. International Food Research J. 20 (1): 197-204; Morales, 1999. Grasa y aceites, 50, 2: 114-121 0,10 * 3,0 * l.d. em óleo (restantes ld em água) O aroma único de um Azeite de boa qualidade é o resultado de: 1- Frutos na melhor qualidade sanitária; 2- Colhidos no momento certo de maturação através de técnicas adequadas; 3- Armazenados nas melhores condições, evitando processos de degradação e fermentação; 4- Extraídos com tecnologia adequada (controlo de tempo e temperaturas baixas); O azeite assim obtido deverá ser armazenado em condições que minimizem o processo de oxidação que se inicia logo após a extração. As reações químicas “inter e intra” especificas que se estabelecem nos compostos presentes, são afectadas por toda a matriz envolvente (presença de metais, pigmentos, composição em ácidos gordos, quantidade e tipo de anti-oxidantes naturais, etc) e pelas condições ambientais, como luz e temperatura. diferentes atributos sentidos pelos provadores Para os consumidores, e estando assegurada a questão da Genuinidade e da Qualidade (segurança química ou biológica), o que faz a diferença na escolha de um azeite é o factor hedónico, ou seja o gosto e a sensibilidade particular de cada indivíduo. Resultados das análises realizadas por P/T-GC-MS aos compostos voláteis do aroma de amostras de azeite no âmbito da Operação REMDA-Olival Purge and Trap concentrator 2012 Grupos dos principais compostos voláteis - Galegas µg/Kg 20000 Galega101 Galega102 Galega104 Galega106 Galega110 Galega124 Galega131 Galega134 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 cetonas aldeidos alcoois HC HC aromaticos Terpenos esteres 2012 Grupos dos principais compostos voláteis - Arbequinas µg/Kg 25000 Arbequina52 20000 Arbequina122 Arbequina129 15000 10000 5000 0 cetonas aldeidos alcoois HC esteres comp. S Amostras sem defeitos na AS 2012 cetonas aldeidos alcoois hidrocarbonetos HC aromaticos Terpenos esteres comp.enxofre comp.clorados outros Total (µg/Kg) 2012 Arbequina 52 1283 2952 24143 (76%) 1754 0 0 1108 99 172 357 31867 Galega 101 Arbequina 122 Arbequina 129 147 2050 8773 (68%) 1475 0 0 49 198 50 139 12881 Galega 102 cetonas 296 0 aldeidos 3909 1524 alcoois 4977 10650 hidrocarbonetos 3542 1969 HC aromaticos 112 67 Terpenos 1059 239 esteres 249 0 comp.enxofre 0 0 comp.clorados 20 20 outros 94 93 Total (µg/Kg) 14259 14563 Defeito < 3,5 Tulha/Borras Outros (queimado) Comp.voláteis 1042 3115 21699 (74%) 2120 0 0 935 52 0 239 29202 Galega 110 112 2507 19301 (73%) 3301 173 461 75 18 179 190 26317 Galega 104 Galega 106 Galega 124 Galega 131 Galega 134 0 2135 4136 1498 145 277 100 0 200 373 8863 21 2612 3227 2297 85 0 142 0 125 66 8576 150 1731 846 946 68 0 0 21 75 9 3846 64 698 2000 2194 177 186 0 25 66 25 5436 78 1155 6774 2735 326 138 0 0 62 192 11460 Outros Outros Mofo Tulha/Borras Tulha/Borras ausência de 1-pentine-3-ol e de cis-3-hexenal, baixo teor de 2-hexene-1-ol 2012 RT: 6.03 - 35.52 NL: 3.50E 6 TIC F: MS galega110_3 27.92 22 Relative Abundance 20 16 ppm 7.54 1,4 ppm 1,6 ppm 18 cis-3-hexenal 1-pentine-3-ol 16 Frutado:3 Amargo: 1,5 Picante: 2,5 Hexene-2-ol 14 12 24.09 19.04 10 8 22.64 6 28.89 4 8.71 2 15.90 11.02 12.11 8.19 20.93 17.99 29.98 26.52 14.26 33.19 31.50 0 10 RT: 15 20 Time (min) 25 30 35 6.28 - 35.29 NL: 3.77E 7 TIC F: MS arbequina52 _2 27.88 75 12 ppm 70 Relative Abundance 65 Hexene-2-ol 60 55 50 Frutado:2,5 Amargo: 0,5 Picante: 1 45 40 7.47 8 ppm 35 1,2 -propanodiol 30 25 0,6 ppm 12.04 1-pentine-3-ol 20 15 10 5 0,3 ppm 8.12 8.49 cis-3-hexenal 22.58 12.77 15.84 14.19 18.15 18.99 28.86 24.04 26.55 30.05 33.18 0 10 15 20 Time (min) 25 30 35 2012 Relative Abundance RT: 5.78 - 35.63 27.92 Hexene-2-ol 25 20 1-pentine-3-ol 7.54 15 0,3 ppm cis-3-hexenal Frutado:3 Amargo: 1,5 Picante: 2,5 24.09 19.04 2,4-dimetilhexano 10 22.64 5 0 NL: 3.50E6 TIC F: MS galega110_3 16 ppm 8.19 11.02 12.11 9.13 7.60 15.90 28.89 20.93 26.52 11.10 33.19 NL: 1.39E6 TIC F: MS galega101_3 28.01 1,4 ppm 25 29.98 3,7 ppm 2,4-dimetilhexano Hexene-2-ol 20 15.98 22.74 15 Tulha/Borras: 3 18.31 10 23.34 8.25 5 12.13 19.15 26.64 25.41 29.00 33.30 30.19 30.55 14.35 0 10 15 20 Time (min) 25 30 35 2011 Amostras sem defeitos na AS Galega 113 AAR - tradicional compostos voláteis cetonas aldeidos alcoois hidrocarbonetos esteres terpenos comp.aromáticos acidos comp.heterociclicos outros Total (µg/Kg) µg/Kg 355 9282 2299 10508 183 1208 218 0 75 37 24167 2011 Galega 124 Amostras com defeitos na AS Galega 131 CAV - tradicional ESAB - biológico Galega 134 AJAM - intensivo (%) 1.47 38.41 9.51 43.48 0.76 5 0.9 0 0.31 0.15 (%) 4.59 6.99 65.67 9.57 11.21 1.59 0.1 0 0.07 0.27 16610 (%) 3.95 28.71 40.07 22.56 0.41 3.25 0.13 0.02 0.27 0.64 9290 (%) 4.37 33.11 22.62 31.13 7.33 0 0 0 0.53 0.9 11270 Defeitos Tulha > 3,5 Tulha > 3,5 Tulha = 3,5 comp. voláteis Etanol Acetato etilo Etanol Acetato isopentilo 2011 Amostras sem defeitos na AS Cobrançosa 123 (%) Cobrançosa 135 compostos voláteis CAV - tradicional AJAM - intensivo cetonas 130 1.36 206 aldeidos 1963 20.63 7233 alcoois 5885 61.85 3301 hidrocarbonetos 1161 12.2 1919 esteres 202 2.12 887 terpenos 73 0.77 0 comp.aromáticos 49 0.51 28 acidos 0 0 0 comp.heterociclicos 16 0.17 27 outros 36 0.38 101 Total (µg/Kg) 9515 13702 (%) 1.5 52.79 24.09 14 6.48 0 0.21 0 0.2 0.74 Cobrançosa 136 AJAM - intensivo 198 7519 1692 3720 375 0 31 0 25 0 13560 (%) 1.46 55.45 12.48 27.44 2.76 0 0.23 0 0.19 0 2011 4 ppm Isopropanol RT: 9.94 - 49.89 12.17 100 NL: 1.90E6 TIC F: MS Cobrancosa 123_1 95 90 85 Relative Abundance 80 Frutado:4,5 Amargo: 1,5 Picante: 1,5 75 70 65 60 55 0,9 ppm 50 45 Hexanal 40 35 0,7 ppm 30 Hexene-2-al Acetato de isopentilo 25 22.70 27.97 0,4 ppm Hexene-2-ol 47.30 20 15 12.90 10 26.65 18.28 15.95 5 29.24 30.15 33.27 41.45 44.86 46.19 0 10 15 20 Metilciclo hexanol 25 30 Time (min) 35 40 45 2011 Relative Abundance RT: 9.85 - 47.87 100 80 Isopropanol 5,3 ppm 27.99 1,8 ppm NL: 2.02E6 TIC F: MS Cobrancosa 135_1 Hexene-2-al 1,3 ppm Hexanal 60 Frutado:4,5 Amargo: 3,5 Picante: 2 12.13 40 22.73 12.92 20 15.97 19.14 26.68 30.18 33.29 40.21 44.03 47.25 44.88 0 27.93 100 1,9 ppm 80 0,8 ppm NL: 2.89E6 TIC F: MS cobrancosa 136_1 5,3 ppm Hexene-2-al Hexanal Frutado:4,5 Amargo: 2,5 Picante: 2 60 40 22.67 12.07 12.87 20 19.07 26.61 28.96 33.24 36.77 0 10 15 20 25 30 Time (min) 35 40.12 46.02 47.41 40 45 Relative Abundance 2010 RT: 6.53 - 38.98 8.15 40 35 NL: 2.51E6 TIC F: MS azeite_4771 3% 30 Isopropanol 25 6,5% 10% etanol 20 23.18 12.59 10 5 28.84 18.14 18.46 16.03 20.99 10.98 8.17 5% 35 25 28.25 33.13 38.80 NL: 2.38E6 TIC F: MS azeite_4772 23.24 40 30 Mofo: 2 3-metilbutanol-1 12.78 15 0 2% 17% etanol 12.80 3-metilbutanol-1 Picual Isopropanol 20 5 Mofo: 2 18.53 15 10 Picual 28.90 12.64 11.00 22.62 16.08 8.90 18.81 28.24 24.48 29.15 33.15 31.46 36.50 38.84 0 10 15 20 25 Time (min) 30 35 Factos comuns e algumas Conclusões da análise cromatográfica realizada aos compostos voláteis de Azeites produzidos em Portugal 1- valores de totais de voláteis situados entre 3846 µg/Kg (3,8 ppm) em azeites obtidos de Galega e 31867 µg/Kg (31,9 ppm) em azeites de Arbequina. Estes valores estão dentro dos encontrados em bibliografia 2- nos azeites das 3 cultivares, Arbequina, Cobrançosa e Galega, verificou-se uma quase total ausência de ésteres. Apenas foram detectados: acetato de etilo, acetato de pentilo, butirato de metilo e de isopentilo, valores < 1 ppm, nalgumas das amostras analisadas. 3- os principais grupos de voláteis nos azeites das 3 campanhas, com variações, nas importâncias relativas, foram : alcoóis, aldeídos e hidrocarbonetos 4- a análise por cromatografia gasosa - espectrometria de massa (GC-MS), com pré concentração de voláteis pela técnica de purga e armadilha (P/T), revelou-se uma técnica rápida, eficiente e simples, para o estudo da composição do aroma de Azeite. 5- exemplos de compostos voláteis, presentes nas amostras analisadas, que aparentaram uma ligação mais directa com alguns dos atributos sensoriais. Atributos Compostos voláteis FRUTADO HEXENE-2-AL; HEXENE-2-OL; 1-PENTINE-3-OL; CIS-3-HEXENAL 2-HEXINE-1-OL FENO ACETATO ETILO; ISOPROPANOL MOFO 3-METILBUTANOL-1; ISOPROPANOL; (ETANOL) TULHA ACETATO DE ETILO; 2-METIL-1,4-PENTADIENO ; 1,2-PROPANODIOL; (ETANOL) MADEIRA NONENE-3-OL; 3-METILBUTANOL; 2,4-DIMETILHEXANO Em face dos resultados obtidos pensa-se ser fundamental, para se conseguir uma caracterização mais completa dos compostos voláteis do aroma de azeites portugueses, alargar este estudo a um muito maior número de amostras provenientes da mesma cultivar, modo de produção e regiões produtoras. Obrigada pela Vossa atenção