El aceite de oliva virgen, un alimento de alto valor nutricional y propiedades sensoriales únicas, está asociado a la dieta mediterránea, cuyos beneficios para la salud humana han sido descritos en varios trabajos científicos. Entre las propiedades sensoriales positivas del aceite, además del picante y amargo, está el frutado, descrito como el conjunto de propiedades aromáticas que caracterizan al aceite obtenido de frutos sanos y frescos, verdes o maduros, según el cultivar, y la observación puede ser directa o indirecta, es decir, retronasal. El olor único del aceite de oliva virgen extra es el resultado de una mezcla compleja de compuestos volátiles que se forman durante y después de la extracción del aceite de la aceituna.
La mayoría de estos volátiles pertenecen a los aldehídos, alcoholes, ésteres, hidrocarburos, cetonas y furanos, siendo los compuestos volátiles C6 y C5 los más comunes. El análisis de volátiles en los AOV de varios cultivares de olivo italianos y españoles reveló que los aldehídos C6 (hexanal, Z-3-hexenal, E-2-hexenal), alcoholes C6 (hexanol, Z-3-hexenol, E-2-hexenol) y sus ésteres acetato (acetato de hexilo y acetato de Z-3-hexenilo) representan del 60% al 80% del total de volátiles.
Los volátiles con propiedades olorosas deseables pertenecen a metabolitos vegetales especializados y se forman en una serie de reacciones bioquímicas conocidas como vía de la lipoxigenasa (LOX). Las enzimas de la vía LOX se liberan durante el procesamiento, tras la degradación del tejido del fruto del olivo. Los precursores de los compuestos volátiles C6 son el ácido linoleico (18:2) y el ácido linolénico (18:3). Los hidroperóxidos correspondientes de estos ácidos se forman por la acción de la enzima LOX. Hasta la fecha, se han aislado cuatro isoformas de la enzima LOX de frutos de olivo, dos de las cuales representan las superfamilias LOX-1 y LOX-2. Las isoformas de la superfamilia LOX-1 muestran una mayor afinidad por el ácido linoleico y sintetizan 9- y 13-Z,E-HPOD en una proporción de 2:1 y 4:1, respectivamente, mientras que los representantes de la superfamilia LOX-2 muestran una mayor afinidad por el ácido linolénico y sintetizan exclusivamente 13-hidroperóxidos de ácidos grasos. Los hidroperóxidos de ácidos grasos se escinden mediante la hidroperóxido liasa (HPL) y los aldehídos resultantes se reducen a alcoholes mediante la alcohol deshidrogenasa (ADH) y se convierten en los ésteres correspondientes mediante la aciltransferasa (ATT). Además de esta acción principal, la enzima LOX también puede escindir los hidroperóxidos de ácidos grasos resultantes y los radicales alcoxi liberados participan en reacciones químicas cuyos productos son compuestos C5 volátiles, de los cuales sólo la 1-penten-3-ona contribuye de manera significativa independientemente de la características olorosas deseables del aceite de oliva virgen extra, mientras que los otros compuestos C5 contribuyen al aroma a través de un efecto sinérgico con otros compuestos volátiles. En última instancia, el contenido de compuestos volátiles en el aceite depende en gran medida del cultivar, el grado de madurez del fruto, la zona geográfica de cultivo, los factores agronómicos y el método de procesamiento.
La formación de compuestos volátiles en el aceite de oliva virgen extra debido a la madurez del fruto
La actividad de la lipoxigenasa varía entre cultivares.
A pesar de las diferencias, los investigadores croatas descubrieron que la maduración tenía un efecto muy similar sobre la actividad de la enzima LOX de los distintos cultivares examinados.
Con la maduración, la actividad específica de la enzima LOX en los frutos aumenta y alcanza su máxima actividad en el período de decoloración del fruto (MI~4), seguido de una disminución del contenido de polifenoles de más del 75% en Oblica, del 60% en Levantinka. y el 70% en Lastovka.
El análisis de los productos primarios de la oxidación del ácido linoleico reveló que la enzima LOX sintetiza una mezcla de hidroperóxidos, concretamente 9- y 13-Z,E-HPOD en una proporción de aproximadamente 1:2 en cultivares, lo que la clasifica como una lipoxigenasa no tradicional de la superfamilia LOX-1.
La isoforma de especificidad dual de la enzima LOX tiene una alta afinidad por el ácido linoleico y sintetiza 13-Z,E-HPOD, un precursor de las dianas volátiles C6 hexanal, hexanol y acetato de hexilo. En los tres cultivares estudiados, se observó una correlación positiva entre el MI, la actividad de la enzima LOX y la concentración de acetato de hexilo. La concentración más alta de los componentes objetivo aislados en este estudio, así como la mayoría de los otros compuestos volátiles C6 deseables, se encontró en los aceites obtenidos del procesamiento de frutas con 2/3 de piel morada (MI~3). Se encontraron diferencias cuantitativas en las concentraciones de aldehídos, alcoholes y ésteres individuales.
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