Influencia del entorno agroclimático sobre la calidad del aceite de oliva. Nuevas estrategias para su conservación y para el aprovechamiento de los subproductos de la industria oleícola

Abstract

[spa] El sector agroalimentario se ha dedicado, desde siempre, a la obtención de productos ligados a la tierra siguiendo las costumbres y las tradiciones que le son propias. En este sentido, la elaboración del aceite de oliva es un claro ejemplo de este tipo de productos. Las mejoras tecnológicas conjuntamente con los esfuerzos de las personas implicadas, cada vez más cualificadas, así como el control y la difusión de los Consejos Reguladores de las Denominaciones de Origen han dado como resultado una importante mejora en la calidad del aceite de oliva que se comercializa como aceite de oliva virgen extra. En este contexto, en el presente trabajo se han propuesto varios objetivos. En una primera etapa, se procedió a evaluar la influencia de la variedad y del grado de madurez de las aceitunas, así como de los efectos agroclimáticos de suelo, clima y paisaje, sobre la calidad del aceite de oliva virgen extra. En una segunda etapa, el objetivo fue estudiar nuevas estrategias que permitan la mejora del proceso de conservación del aceite de oliva. Para ello se determinaron los efectos de la temperatura, la ausencia de luz y la utilización de una atmosfera modificada sobre la calidad del aceite de oliva. Además, como propuesta innovadora, también se evaluó el efecto de la eliminación parcial o total del oxígeno presente en la matriz del aceite de oliva mediante la aplicación de ultrasonidos (US) de potencia. Finalmente, la tercera y última línea de trabajo se centró en evaluar el posible aprovechamiento de los subproductos de almazara, como fuente de compuestos bioactivos. En concreto, se estudió la aplicación de los US de potencia como mecanismo para favorecer la extracción de compuestos antioxidantes a partir del orujo de almazara El proceso de extracción se llevó a cabo utilizando un disolvente no tóxico y a baja temperatura, potenciando de esta forma el posible uso alimentario de los extractos como ingredientes funcionales. En la primera fase del trabajo, se consideraron las variedades de aceituna autorizadas por la DO "Olí de Mallorca" (arbequina, picual y empeltre) recogidas manualmente en diferentes estados de madurez: verde (aceituna totalmente verde), en envero (aceituna mitad verde, mitad morada) y madura (aceituna totalmente morada). Se elaboraron los diferentes aceites mediante el sistema Abencor, y posteriormente se analizaron los principales parámetros físico-químicos de calidad: grado de acidez (GA), índice de peróxidos (IP) y coeficientes de extinción K2 3 2 y K2 7 0 , además de analizar el perfil de ácidos grasos, el perfil fenólico y el contenido en fenólicos totales (FT), la capacidad antioxidante, la estabilidad oxidativa, y las coordenadas de color dentro del espacio CieLab. Por último, y para terminar de definir la calidad global del aceite de oliva también se llevó a cabo el análisis sensorial de todas las muestras. Mediante la aplicación de un análisis multivariable de los diferentes parámetros analizados se pudo visualizar la importancia tanto del efecto varietal como del estado de madurez de la aceituna, sobre las propiedades físico-químicas y organolépticas del aceite de oliva. Todos los aceites analizados, tomando en consideración los parámetros de calidad que definen la categoría del aceite de oliva, independientemente del grado de madurez de las aceitunas de procedencia, se clasificaron dentro de la categoría virgen extra (de acuerdo con el Reglamento CEE 2568/91). No obstante, los parámetros GA y K2 7 0 experimentaron un ligero incremento a medida que aumentó el grado de madurez de las aceitunas. En cuanto al perfil de ácidos grasos de los diferentes aceites analizados, para una misma variedad de aceituna, no se observaron diferencias significativas (p < 0,05) en los porcentajes de ácidos grasos como el oleico, el esteárico, el linolénico o el araquídico, presentes en los aceites obtenidos a partir de aceitunas de diferente grado de maduración. En cambio, si hubo importantes diferencias en función de la variedad, siendo el aceite de oliva de la variedad picual el que exhibió los porcentajes más elevados de ácido oleico (~ 79%), seguido del aceite de la variedad arbequina (~ 67%) y de la variedad empeltre (~ 65%). No obstante, para los aceites de las distintas variedades analizadas, sí se apreció una ligera pero significativa disminución del porcentaje de ácido palmítico, durante el proceso de maduración de las aceitunas. En cambio, el ácido linoleico presentó una tendencia inversa al palmítico, incrementando ligeramente su porcentaje a medida que el aceite de oliva provenía de aceitunas más maduras. Como resultado de estos cambios en la composición de ácidos grasos, se detectó un ligero descenso en la relación entre ácidos grasos mono- y poliinsaturados (MUFA/PUFA) para todas las variedades de aceite analizadas. Respecto a l os valores de FT, capacidad antioxidante (analizada mediante las técnicas CUPRAC, ABTS y FRAP) y la estabilidad oxidativa, se observó como para las variedades arbequina y picual, estos parámetros presentaron valores máximos en aceites elaborados a p artir de aceitunas en envero. Sin embargo para la variedad empeltre, se observó como el contenido en FT, así como la capacidad antioxidante y la estabilidad oxidativa disminuyeron a medida que aumentó el grado de madurez de las aceitunas. Las variedades estudiadas se caracterizaron por una elevada presencia de compuestos fenólicos, en particular oleuropeína aglicona, luteolina aglicona, oleuropeína y pinoresinol, siendo en general, e independientemente del grado de madurez, la variedad empeltre la que presentó los valores más elevados de estos compuestos. Por otra parte, el análisis sensorial mostró como los atributos frutado, amargo y picante fueron los más característicos de los aceites de las variedades arbequina y picual, mientras que para la variedad empeltre, el atributo amargo fue el más representativo, en particular del aceite procedente de aceitunas en envero. En general, no se observaron diferencias significativas (p < 0 ,05) para los diferentes atributos positivos a medida que aumentó el grado de madurez de las aceitunas. También es interesante destacar que no se detectara defecto alguno en ninguno de los aceites analizados. Los tres tipos de aceites de oliva elaborados a partir de las variedades arbequina, picual y empeltre se distribuyeron en tres grupos diferenciados, como resultado de la aplicación del análisis de componentes principales (ACP) sobre las características físico-químicas y sensoriales de estos. Mediante el CP1, correlacionado positivamente con el atributo positivo de dulce y de forma negativa con los FT, los atributos frutado, picante y astringente y la coordenada de color a*, pudo explicarse un 45,8 % de la variabilidad total. Por su parte el CP2, representando un 19,8 % de dicha variabilidad, quedó definido positivamente por el GA y el parámetro K2 3 2 y negativamente por la estabilidad oxidativa y el ratio MUFA/PUFA. Adicionalmente, gracias al tercer componente principal (CP3) permitió recoger otro 12,8 % de la variabilidad total de la base de datos de los aceites de oliva objeto de estudio, presentando una correlación negativa con las variables de capacidad antioxidante (ABTS) y los FT y una correlación positiva con el IP, las coordenadas de color L* y b* y el parámetro C*. Globalmente, los resultados indican que la recolección en la etapa del envero parece ser la más idónea para la elaboración del aceite de oliva, ya que en ella se llega a un mayor equilibrio entre los diferentes parámetros que determinan la calidad del aceite de oliva. En esta primera etapa, también se evaluó el efecto que ejercen las características agroclimáticas del olivar sobre la calidad del aceite de oliva. Para este estudio, se consideraron tres olivares de edad similar, situados en diferentes puntos de la Isla de Mallorca, en los cuales predomina la variedad de aceituna arbequina. En cada uno de ellos se tomaron muestras de aceituna en diferentes estados de madurez, así como muestras de suelo, y se registraron las condiciones climáticas y de paisaje. Mediante la aplicación de un análisis multivarible, los tres primeros componentes principales resultantes de la aplicación de ACP identificaron conjuntamente los diferentes patrones de comportamiento de los olivares en base a sus condiciones agroclimáticas, explicando el 71 % de la varianza total de los parámetros analizados. Los resultados indicaron que los aceites de oliva elaborados en los olivares menos lluviosos y de mayor elevación sobre el nivel del mar fueron los que presentaron el contenido más alto en FT, mayor capacidad antioxidante y mayor estabilidad frente a la oxidación. En cambio, para un mismo olivar-muestra no se observaron diferencias significativas (p > 0,05) entre los aceites elaborados con aceitunas en diferente estado de madurez. Como resultado de esta primera fase de la investigación se ha propuesto una metodología capaz de diferenciar entre aceites de oliva, elaborados a partir de una misma variedad de aceituna, con diferente procedencia geográfica, en función de las características físico-químicas de los aceites y de los atributos agroclimáticos de la zona, sin incluir el factor humano. En la segunda etapa de este trabajo, se evaluaron diferentes estrategias para la conservación del aceite de oliva basadas en la utilización de una atmosfera inerte, ausencia de luz y baja temperatura, incorporando una nueva técnica, innovadora en este campo, basada en la aplicación de un pretratamiento con US de potencia, con el fin de desplazar el oxígeno disuelto en la matriz del aceite de oliva. Este estudio se llevó a cab o con dos tipos de aceite de oliva virgen extra; un primer aceite caracterizado por su bajo GA bajo (0,15% ácido oleico), procedente de la variedad arbequina, y un segundo tipo, procedente de la variedad empeltre, caracterizado por un GA relativamente elevado (0,74% ácido oleico), próximo al límite legislado para la categoría virgen extra. En el estudio se determinaron los principales parámetros de calidad definidos en el Reglamento CEE 2568/91 (GA, IP y los coeficientes de extinción K2 3 2 y K2 7 0 ) , así como el perfil de ácidos grasos, el contenido en fenoles totales, la estabilidad oxidativa, y se llevó a ca bo un exhaustivo análisis organoléptico tanto de los atributos positivos, como de los posibles atributos negativos, durante un período de conservación de 16 meses. Antes de iniciar el estudio de conservación, se comprobó, a p artir del análisis inicial de las muestras pretratadas con US de potencia, como dicho tratamiento no modificó de forma significativa las propiedades físico-químicas y sensoriales del aceite de oliva, lo cual permitió la incorporación de las muestras tratadas con esta nueva metodología al estudio de conservación. A partir del estudio basado en el seguimiento de los diferentes parámetros físicoquímicos y sensoriales de las muestras, durante un periodo de conservación de 16 meses, pudo observarse como en el caso de trabajar con un aceite de oliva con valores iniciales correspondientes a los parámetros de calidad muy por debajo de los límites establecidos para la categoría virgen extra (en particular, un bajo GA: 0,1-0,2 % ácido oleico), el hecho de conservar el aceite de oliva en condiciones que minimizan las reacciones de oxidación (atmosfera inerte, ausencia de luz, baja temperatura y/o mediante pretratameinto con US de potencia) no tuvo efectos significativos sobre la calidad del mismo, durante al menos un período de 16 meses. Sin embargo, cuando el aceite de oliva virgen extra desde un principio no es de buena calidad (valores de los parámetros de calidad, sobretodo el GA, próximos al límite establecido par la categoría virgen extra), los procesos de conservación en atmosfera inerte o en ausencia de luz no fueron eficaces para el mantenimiento de la calidad del aceite de oliva como virgen extra, más allá de los cuatro meses de almacenamiento. En este caso, solo la conservación del aceite de oliva a baja temperatura (con y sin pretratamiento con US) consiguió que el aceite de oliva se mantuviera dentro de la categoría virgen extra, durante un período de como mínimo 12 meses. También es interesante destacar, en el caso de las muestras almacenadas a baja temperatura con y sin pretratamiento con US de potencia, el hecho que las muestras pretratadas con pulsos ultrasónicos presentaran, en la parte final del periodo de almacenamiento, unos valores inferiores para el índice de peróxidos, una mayor estabilidad oxidativa y una mayor intensidad del atributo frutado. La conservación del aceite de oliva a baja temperatura implica la aparición de un proceso cristalización de los triglicéridos que va en detrimento de la calidad del mismo. No obstante, en los estudios de conservación, llevados a ca bo con las variedades arbequina y empeltre, se observó como las muestras pretratadas con US de potencia y conservadas a baja temperatura, presentaron una significativa reducción del proceso de cristalización de los triglicéridos, durante el período de almecenamiento. Este descubrimiento, de claro interés industrial, dio lugar a l a obtención de una patente (P25827ES00) con el fin de proteger la propiedad intelectual de esta nueva metodología. Finalmente, en la tercera y última fase de la presente tesis doctoral, se evaluó el proceso de obtención de extractos, a partir del orujo de almazara, con un alto contenido en compuestos fenólicos y que presentaran una elevada capacidad antioxidante. La metodología aplicada para la extracción se basó en la aplicación US de potencia con la finalidad de mejorar la eficacia del proceso. En un estudio inicial se comprobó como un aumento de la potencia de la sonda de US utilizada, provocaba un s ignificativo aumento del contenido en compuestos fenólicos extraídos a partir del orujo de almazara, utilizando una solución etanol:agua (1:1, v/v), con un ratio disolvente/soluto de 15/1 (mL/g), un tiempo de extracción de 15 min y una temperatura de 20 °C. Es interesante resaltar que la aplicación de los US de potencia permitió la utilización de una mezcla de disolventes de extracción no tóxicos y aptos para su uso en la industria alimentaria (mezcla etanol/agua (1:1, v/v)), obteniéndose porcentajes de extracción similares a los descritos en la bibliografía utilizando disolventes de gran poder extractor pero elevada toxicidad, como por ejemplo el metanol. Con el fin de optimizar el proceso de extracción de compuestos bioactivos a partir del orujo de almazara se aplicó la metodología de superficie de respuesta (RSM), utilizando como variables la potencia de US, el ratio disolvente/soluto y el tiempo de extracción. Todas las experiencias se llevaron a cabo a una temperatura controlada de 20 °C, utilizando una mezcla etanol:agua (1:1, v/v) como disolvente. Se utilizó un diseño tipo Box-Behnken (BBD) para evaluar el efecto de las variables independientes mencionadas: potencia de ultrasonidos (X1 = 175 - 375 W/L), grado de ratio disolvente/soluto (X2 = 5 - 25 mL/g) y tiempo de extracción (X3 = 27 - 3 min). Los datos experimentales obtenidos, mediante el BBD, relativos a la extracción de compuestos fenólicos (FT), así como los correspondientes a la capacidad antioxidante de los extractos, determinada mediante las técnicas CUPRAC, y FRAP, se ajustaron de forma significativa a u n modelo lineal (p < 0,05), capaz de explicar satisfactoriamente el comportamiento del sistema y de predecir las respuestas en el dominio experimental considerado. Por otra parte, para la capacidad antioxidante evaluada mediante la técnica ABTS, los datos experimentales obtenidos se ajustaron de forma significativa (p < 0,05) a un modelo cuadrático. Las condiciones experimentales, resultantes de la aplicación de la RSM, que permitieron obtener el máximo rendimiento en FT, así como extractos de orujo de almazara que exhibieran la mayor capacidad antioxidante, fueron los siguientes: 375 W/L de potencia ultrasónica, 25 mL/g en la relación disolvente/soluto y un tiempo de extracción de 27 min. La metodología establecida para la extracción de compuestos bioactivos a partir de orujo de almazara, mediante asistencia ultrasónica, permite la extracción de compuestos termolábiles a baja temperatura, utilizando un disolvente no tóxico y con un tiempo de extracción significativamente menor que el utilizado en los procesos de extracción convencional realizados con agitación mecánica. Globalmente, el trabajo realizado durante la elaboración de esta Tesis Doctoral ha querido contribuir y apoyar, dentro de nuestras posibilidades, al sector oleícola de las Islas Baleares, y en particular a los productores y elaboradores de aceite de la Isla de Mallorca, mediante la caracterización del aceite de oliva procedente de las tres variedades autorizadas por la DO 'Oli de Mallorca' (arbequina, picual y empeltre) en función del grado de madurez de la aceituna y de los factores agroclimáticos propios de los olivares de Mallorca. Además, se ha puesto a disposición de los productores adscritos a la DO "Oli de Mallorca", la nueva metodología de conservación del aceite de oliva, que permite el almacenamiento a baja temperatura preservando las propiedades físico-químicas y sensoriales del aceite, reduciendo de forma significativa, el proceso de cristalización de los triglicéridos. Finalmente, se ha intentado aportar un procedimiento, basado en la aplicación de los US de potencia, que permita el aprovechamiento de los residuos de almazara, contribuyendo de esta forma a la revalorización del producto.

[cat] El sector agroalimentari s'ha dedicat, des de sempre, a l 'obtenció de productes lligats a la terra seguint els costums i les tradicions que li són pròpies. En aquest sentit, l'elaboració de l'oli d'oliva és un clar exemple d'aquest tipus de productes. Les millores tecnològiques conjuntament amb els esforços de les persones implicades, cada vegada més qualificades, així com el control i la difusió dels Consells Reguladors de les Denominacions d'Origen han donat com a resultat una important millora en la qualitat de l'oli d'oliva que es comercialitza com oli d'oliva verge extra. En aquest context, el present treball s'han proposat diversos objectius. En una primera etapa es va procedir a avaluar la influencia de la varietat i del grau de maduresa de les olives, així com dels efectes agro-climàtics de sòl, clima i paisatge, sobre la qualitat de l'oli d'oliva verge extra. En una segona etapa, l'objectiu va ser el d'estudiar noves estratègies que permetin la millora del procés de conservació de l'oli d'oliva. Per a això es van determinar els efectes de la temperatura, l'absència de llum i la utilització d'una atmosfera modificada sobre la qualitat de l'oli d'oliva. A més, com a proposta innovadora, també es va avaluar l'efecte de l'eliminació parcial o total de l'oxigen present dintre de la matriu de l'oli d'oliva mitjançant l'aplicació d'ultrasons (US) de potencia. Finalment, la tercera i darrera línia de treball, es va centrar en avaluar el possible aprofitament dels subproductes de la industria oleícola, com a font de composts bioactius. En concret, es va estudiar l'aplicació d'US de potencia com a mecanisme per afavorir l'extracció de compostos antioxidants a p artir de la piyolada. El procés d'extracció es va dur a terme a baixa temperatura i utilitzant un d issolvent no tòxic, potenciant d'aquesta forma el possible ús alimentari dels extractes com a i ngredients funcionals. En la primera fase del treball, es van considerar les varietats d'oliva autoritzades per la DO " Oli de Mallorca" (arbequina , picual i empeltre) recollides manualment en diferents estats de maduresa: verd (oliva totalment verda), semi madura (oliva meitat verd, meitat morada) i madura (oliva totalment morada). Els olis es van elaborar mitjançant el sistema Abencor, i, posteriorment, es van analitzar els principals paràmetres fisicoquímics de qualitat: grau d'acidesa (GA), índex de peròxids (IP) i coeficients d'extinció K2 3 2 i K2 7 0 , a més d'analitzar el perfil de àcids grassos , el perfil fenòlic i el contingut en fenòlics totals (FT), la capacitat antioxidant, l'estabilitat oxidativa, i les coordenades de color dins de l'espai CIELAB. Finalment, i per acabar de definir la qualitat global de l'oli d'oliva també es va dur a terme l'anàlisi sensorial de totes les mostres. Mitjançant l'aplicació d'una anàlisi multivariable dels diferents paràmetres analitzats es va poder visualitzar la importancia tant de l'efecte varietal com de l'estat de maduresa de l'oliva, sobre les propietats fisicoquímiques i organolèptiques de l'oli d'oliva. Tots els olis analitzats, considerant els paràmetres de qualitat que defineixen la categoria de l'oli d'oliva, independentment del grau de maduresa de les olives de procedencia, es van classificar dintre de la categoria verge extra (d'acord amb el Reglament CEE 2568/91). Malgrat això, en general els paràmetres GA i K2 7 0 van augmentar a mesura que el grau de maduresa de les olives augmentava. En quant al perfil d' àcids grassos dels diferents olis analitzats, per a una mateixa varietat d'oliva, no es van observar diferencies significatives (p < 0,05) en els percentatges d'àcids grassos com l'oleic , l'esteàric , el linolènic i l' araquídico presents en els olis obtinguts a partir d'olives de diferent grau de maduració. En canvi, si hi va haver importants diferencies varietals, sent l'oli d'oliva de la varietat picual el que va exhibir els percentatges més elevats d'àcid oleic (~ 79%), seguit de l'oli de la varietat arbequina (~ 67%) i de la varietat empeltre (~ 65%). No obstant, per als olis de les diferents varietats analitzades, sí que es va apreciar una lleugera però significativa disminució del percentatge d'àcid palmític, durant el procés de maduració de les olives. En canvi, l'àcid linoleic, va presentar una tendència inversa al palmític, incrementant lleugerament el seu percentatge a m esura que l'oli d'oliva provenia d'olives més madures. Com a r esultat d'aquests canvis en la composició d'àcids grassos, es va detectar un lleuger descens en la relació entre àcids grassos mono- i poli - insaturats (MUFA/PUFA ) per a totes les varietats d'oli d'oliva analitzades. Pel que fa als valors dels FT, capacitat antioxidant (analitzada mitjançant les tècniques CUPRAC, ABTS i FRAP) i l'estabilitat oxidativa, es van observar com, per a les varietats arbequina i picual, aquests paràmetres presentaren valors màxims en olis elaborats a p artir d'olives semimadures. En canvi, per a la varietat empeltre, es va observar una disminució del contingut en FT, així com de la capacitat antioxidant i de l'estabilitat oxidativa mesura que va augmentar el grau de maduresa de les olives. Les varietats estudiades es van caracteritzar per una elevada presència de compostos fenòlics, en particular oleuropeïna aglicona, luteolina aglicona, oleuropeïna i 10 pinoresinol, essent en general, la varietat empeltre la que presenta els valors més elevats d'aquests compostos, independentment del grau de maduresa de les olives. D'altra banda, l'anàlisi sensorial va mostrar com els atributs fruitat d'oliva, amarg i picant foren els més caracteristics dels olis de les varietats arbequina i picual, mentre que per a la varietat empeltre, l'atribut amarg va ser el més representatiu, concretament per a l'oli procedent d'olives semimadures. En general, no s'observaren diferències significatives (p < 0,05) entre el diferents atributs positius a mesura que va augmentar el grau de maduresa de les olives. També és interessant destacar el fet que no es detectés cap defecte en cap dels olis analitzats. Els tres tipus d'olis d'oliva elaborats a partir de les varietats arbequina, picual i empeltre es van distribuir en tres grups diferenciats, com a r esultat de l'aplicació de l'anàlisi de components principals (ACP) sobre les caracteristiques fisicoquimiques i sensorials dels diferents olis. Mitjançant el CP1, correlacionat positivament amb l'atribut positiu de dolç i de forma negativa amb els FT, els atributs fruitat d'oliva, picant i astringent i la coordenada de color a*, va poder explicar el 45,8 % de la variabilitat total. Per la seva banda el CP2, representant un 19,8 % d'aquesta variabilitat, quedà definit positivament pel GA i pel paràmetre K2 3 2 i negativament per l'estabilitat oxidativa i la relació MUFA/PUFA. Addicionalment, gràcies al tercer component principal (CP3) va permetre recollir un altre 12,8% de la variabilitat total de la base de dades dels olis d'oliva objecte d'estudi, presentant una correlació negativa amb les variables de capacitat antioxidant (ABTS) i els FT, i una correlació positiva amb l'IP, les coordenades de color L* i b*, i el paràmetre C*. Globalment, els resultats indiquen que l'elaboració de l'oli d'oliva procedent d'olives semimadures sembla ser la més idònia, ja que en ella s'arriba a un major equilibri entre els diferents paràmetres que defineixen la qualitat de l'oli d'oliva. En aquesta primera etapa, també es va avaluar l'efecte que exerceixen les caracteristiques agroclimàtiques de l'olivarà sobre la qualitat de l'oli d'oliva. En aquest estudi, es van considerar 3 oliverars d'edat similar, situats en diferents punts de l'Illa de Mallorca, en els quals predomina la varietat d'oliva arbequina. En cada un d'ells es van prendre mostres d'oliva en diferents estats de maduresa, aixi com mostres de sòl, i es van registrar les condicions climàtiques i de paisatge. Mitjançant l'aplicació d'una anàlisi multivarible, els tres primers components principals resultants de l'aplicació de ACP identificaren conjuntament els diferents trets diferenciadors dels oliverars en base a les seves condicions agroclimàtiques, explicant el 71% de la variància total dels paràmetres analitzats. Els resultats van indicar que els olis d'oliva elaborats a partir d'oliverars menys plujosos i de major elevació sobre el nivell del mar van ser els que presentaren el contingut més alt en FT, major capacitat antioxidant i major estabilitat davant l'oxidació. En canvi, per a un mateix oliverarmostra no es van observar diferències significatives (p > 0,05) entre els olis elaborats amb olives en diferent estat de maduresa. Com a r esultat d'aquesta primera fase de la investigació s'ha proposat una metodologia capaç de diferenciar entre olis d'oliva, elaborats a p artir d'una mateixa varietat d'oliva, en funció de les caracteristiques fisicoquimiques dels olis i dels atributs agroclimàtiques de la zona, sense incloure-hi el factor humà . Dins la segona etapa d'aquest treball, es van avaluar diferents estratègies per a la conservació de l'oli d'oliva basades en la utilització d'una atmosfera inert, absència de llum i b aixa temperatura, a més d'incorporar una nova tècnica, innovadora en aquest camp, basada en l'aplicació d'un pretractament amb US de potència, per tal de desplaçar l'oxigen dissolt en la matriu de l'oli d'oliva i aixi minimitzar, encara més les reaccions d'oxidació. Aquest estudi es va dur a terme amb dos tipus d'oli d'oliva verge extra, un primer oli caracteritzat pel seu baix GA (0,15% àcid oleic), procedent de la varietat arbequina, i un segon tipus, procedent de la varietat empeltre, caracteritzat per un GA relativament elevat (0,74% àcid oleic), el qual es troba pròxim al limit legislat per a la categoria verge extra. En l'estudi es van determinar els principals paràmetres de qualitat definits en el Reglament CEE 2568/91, (GA, IP i els coeficients d'extinció K232 i K270) , aixi com el perfil d'àcids grassos, el contingut en fenols totals, l'estabilitat oxidativa, aixi com un exhaustiu anàlisi organolèptic tant dels atributs positius, com dels possibles atributs negatius, durant un periode de conservació de 16 mesos. Abans d'iniciar l'estudi de conservació, es va comprovar, a partir de l'anàlisi inicial de les mostres pretractades amb US de potència, com aquest tractament no va modificar de manera significativa les propietats fisicoquimiques i sensorials de l'oli d'oliva, la qual cosa va permetre la incorporació de les mostres tractades amb aquesta nova metodologia a l'estudi de conservació . A partir de l'estudi basat en el seguiment dels diferents paràmetres fisicoquimics i sensorials de les mostres, durant un periode de conservació de 16 mesos, es va poder observar com en el fet de treballar amb un oli d'oliva amb valors inicials corresponents als paràmetres de qualitat molt per sota dels limits establerts per a l a categoria verge extra (en particular un baix grau d'acidesa: 0,1-0,2 % àcid oleic), el fet de conservar l'oli d'oliva en condicions que minimitzin les reaccions d'oxidació (atmosfera inert, absència de llum, baixa temperatura i/o mitjancant un pretractament amb US de potència) no va tenir efectes significatius sobre la qualitat del mateix, durant almenys un periode de 16 mesos . Malgrat això, quan l'oli d'oliva verge extra des d'un principi no es de tan bona qualitat (valors dels paràmetres de qualitat, sobretot del grau d'acidesa, pròxim la limit establert per aquesta categoria), les metodologies de conservació en atmosfera inert o en absència de llum no van ser eficaces per al manteniment de la qualitat de l'oli d'oliva com verge extra, més enllà dels quatre mesos d'emmagatzematge. En aquest cas, només la conservació a baixa temperatura (amb i sense pretractament amb US) va aconseguir que l'oli d'oliva es mantingués dins de la categoria verge extra, almenys fins als 12 mesos. També és interessant destacar, que en el cas de les mostres emmagatzemades a baixa temperatura amb i sense pretractament amb US, les mostres en les quals s'havia fet un pretractament amb polsos ultrasònics presentaren, al final del periode d'emmagatzematge, uns valors inferiors per a l'index de peròxids, una major estabilitat oxidativa, aixi com una major intensitat de l'atribut fruitat d'oliva. A més, la conservació de l'oli d'oliva a baixa temperatura implica la cristal-lització dels triglicèrids, fet que va en detriment de la qualitat del mateix. En els estudis de conservació, duts a terme amb les varietats arbequina i empeltre, es va observar com les mostres pretractades amb US de potència i emmagatzemades a baixa temperatura, van presentar un menor grau de cristal- lització dels triglicèrids, al llarg del periode de conservació. Aquest descobriment, de clar interès industrial, va donar lloc a l'obtenció d'una patent (P25827ES00) per tal de protegir la propietat intel-lectual d'aquesta nova metodologia. Finalment, dins la darrera fase de la present tesi doctoral, es va avaluar el procés d'obtenció d'extractes, amb un alt contingut en compostos fenòlics i elevada capacitat antioxidant, a partir de la pinyolada, residu sòlid procedent de obtenció de l'oli d'oliva. La metodologia aplicada per a l'extracció es basà en l'aplicació US de potència amb la finalitat de millorar l'eficàcia del procés . En un estudi inicial es va comprovar com un augment de la potència d'US, aplicat mitjançant una sonda d'ultrasons, provocava un augment significatiu del contingut en compostos fenòlics extrets a p artir de la pinyolada, utilitzant com a dissolvent una solució etanol:aigua (1:1 , v/v) , amb una relació dissolvent/solut de 15/1 (mL/g), un temps d'extracció de 15 min i una temperatura controlada de 20 ° C. És interessant remarcar que l'aplicació dels US de potència va permetre la utilització d'una barreja de dissolvents d'extracció no tòxics i aptes per al seu ûs en la industria alimentària, obtenint percentatges d'extracció semblants als descrits en la bibliografia utilitzant dissolvents de gran poder extractor, però elevada toxicitat, com el metanol. Per tal d'optimitzar el procés d'extracció de compostos bioactius a partir d'aquest subproducte de tafona es va aplicar la metodologia de superficie de resposta (RSM), utilitzant com a variables la potència d'US, la relació dissolvent/solut i el temps d'extracció. Totes les experiències es van dur a terme a una temperatura controlada de 20 ° C , utilitzant una barreja etanol:aigua (1:1, v/v) com a dissolvent. Es va aplicar un disseny tipus Box-Behnken ( BBD ) per avaluar l'efecte de les variables independents esmentades: potència d'ultrasons ( X1 = 175-375 W / L), grau de dilució dissolvent/solut (X2 = 5-25 mL/g) i temps d'extracció ( X3 = 3-27 min) . Les dades experimentals obtingudes, mitjançant el BBD, relatives a l'extracció de compostos fenòlics (FT) , aixi com les corresponents a la capacitat antioxidant dels extractes, determinada mitjançant les tècniques CUPRAC i FRAP, es van ajustar de forma significativa amb un model lineal (p < 0,05), capaç d'explicar satisfactòriament el comportament del sistema i de preveure les respostes dins del domini experimental considerat. D'altra banda, per a la capacitat antioxidant avaluada mitjançant la tècnica ABTS, els valors experimentals obtinguts es van ajustar de forma significativa (p < 0,05) a un model quadràtic. Les condicions experimentáis, extretes de l'aplicació de la RSM, que maximitzaren el rendiment d'extracció de composts fenólics, així com d'extractes que exhibissin la major capacitat antioxidant a partir de la pinyolada, van ser els següents: 375 W/L de potencia ultrasònica , 25 ml/g en la relació dissolvent/solut i un temps d'extracció de 27 min . La metodologia establerta per a l'extracció de compostos bioactius a partir de la residu sòlid de tafona, mitjançant assistència d'US de potencia, permet l'extracció de compostos termolàbils a baixa temperatura, utilitzant un dissolvent no tòxic i amb un temps d'extracció significativament menor que l'utilitzat en processos de extracció convencional realitzats amb agitació mecànica . Globalment, el treball realitzat durant l'elaboració d'aquesta Tesi Doctoral ha volgut contribuir i donar suport, dintre de les nostres possibilitats, al sector oleícola de les Illes Balears, i en particular als productors i elaboradors d'oli de l'illa de Mallorca, mitjançant la caracterització de l'oli d'oliva procedent de les tres varietats autoritzades per la DO "Oli de Mallorca" (arbequina, picual i empeltre) en funció del grau de maduresa de l'oliva i dels factors agroclimàtiques propis dels olivaras de Mallorca. A més, s'ha posat a disposició dels productors adscrits a la DO "Oli de Mallorca", la nova metodologia de conservació de l'oli d'oliva, que permet l'emmagatzematge a baixa temperatura preservant les propietats fisicoquímiques i sensorials de l'oli, i reduint, de manera significativa, el procès de cristal-lització dels triglicèrids. Finalment, s'ha intentat aportar un procediment, basat en l'aplicació dels US de potència, que permeti l'aprofitament dels residus d'aquesta industria, contribuint d'aquesta manera a la revalorització del producte.

[eng] Historically, the food-processing sector has been focused on the development of products linked to the land, following their own customs and traditions. In this sense, the elaboration of the olive oil is a clear example of such products. The technological improvements, together with the efforts of the implied people, increasingly qualified, as well as the control and the diffusion of the Regulatory Councils of the Appellation of Origin (AO) have achieved an important improvement of the overall quality of the olive oil commercialized as extra virgin olive oil. In this context, the present work has different objectives. Thus, on a first stage, the aim was to evaluate the influence of the olive's variety and ripening degree, as well as the influence of the agroclimatic conditions, including soil, climate and landscape, on the quality of the extra virgin olive oil. On a second stage, the objective was to develop new strategies in order to maintain the quality of the olive oil during the conservation process. Thus, the effects of different parameters such as low temperature, darkness and modified atmospheres on the quality of the olive oil were determined. In addition, as part of an innovative strategy, the effect of the partial or total elimination of the oxygen from the olive oil counterfoil by means of the application of power ultrasounds (US) was evaluated. Finally, the third objective was focused on the evaluation of the possible revalorization of by-products from olive oil mill waste, as a s ource of bioactive compounds. In particular, the application of power US to improve the extraction process of antioxidant compounds from the olive oil mill waste was investigated. The extraction process was carried out using a non-toxic solvent and at low temperature, promoting the possible use of the extracts as functional ingredients. In the first phase of this work, the olive varieties authorized by the AOP "Oli de Mallorca" (arbequina, picual and empeltre), gathered manually at different states of maturity: green (green olives), in "envero" (half green and half purple olives) and mature (completely purple olive), were considered. The different oils were elaborated using the Abencor system, and the main physicochemical parameters were analyzed: free acidity (GA), peroxide index (IP) and extinction coefficients K2 3 2 and K2 7 (0 Moreover, the fatty acids profile, the total phenolic content (FT) and the phenolic profile, the antioxidant capacity, the oxidative stability, and the color coordinates (CieLab*) were also determined. Finally, in order to assess the global quality of the olive oil, a sensory analysis was also carried out. By means of a multivariable analysis including all the analyzed parameters, the relative importance and the influence of, both, the olive variety as well as its maturity state, on the physicochemical and sensory properties of the olive oils could be established. All the oils analyzed, considering the quality parameters that define the olive oil category, regardless of the maturity of the olives, were classified within the category of extra virgin (according to EEC Regulation 2568/91). However, the parameters GA and K270 underwent a slight increase as the maturity of the olives augmented. Regarding the fatty acids profile of the different oils analyzed, for the same olive variety, there were significant differences (p < 0.05) in the percentage of fatty acids such as oleic, stearic, linolenic and arachidic acids, present in the oils obtained from olives at different stages of maturation. In addition, there were important varietal differences, the picual olive oil exhibited the highest percentage of oleic acid (~ 79 % ), followed by arbequina (~ 67 %) and empeltre (~ 65 %) varieties. Also, for oils of the same variety, a slight but significant decrease in the percentages of palmitic acid was observed during the maturation process of the olives. In contrast, the linoleic acid, presented a reverse trend, increasing slightly as the olive oil was produced from riper olives. As a result of these changes in the fatty acid profile, a s mall but significant decrease was detected in the relationship between mono- and poly- unsaturated (MUFA/PUFA) fatty acids for all the olive oil samples. Regarding to the results of FT, antioxidant capacity (analyzed by means of the CUPRAC, ABTS and FRAP methods) and the oxidative stability, the arbequina and picual varieties exhibited the maximum values for oils elaborated from olives in the "envero" ripening stage. However, the empeltre variety, showed a decrease on FT content, as well as on the antioxidant capacity and oxidative stability, as the olives ripening degree increased. All the studied varieties were characterized by a large presence of phenolic compounds, in particular, oleuropein aglycone, luteolin aglycone, oleuropein and pinoresinol, being, in general, the empeltre variety, the one that presented the highest values, regardless the olives ripening degree. On the other hand, the sensory analysis showed as the fruity, bitter and piquant attributes were the most characteristics for the oils from arbequina and picual varieties, whereas for the empeltre variety, the bitter attribute was the most representative, especially in the oil produced from olives in "envero". In general, no significant differences (p < 0.05) were observed for the different positive attributes as the olive ripening degree increased. It is also interesting to highlight that no defects were detected in any of the analyzed oils. The three types of olive oils elaborated from arbequina, picual and empeltre varieties were distributed in three differentiated groups, as a result of the application of the principal components analysis (ACP) on the physicochemical and sensory characteristics of the different oils. By means of the CP1, correlated positively with the sweet attribute and negatively with the FT, the fruity, piquant and astringent attributes, and the a* color coordinate, it could be explained the 45.8 % of the total variability. The CP2, representing 19.8 % of the above mentioned variability, was defined positively by the GA and the K2 3 2 parameter and, negatively by the oxidative stability and the ratio MUFA/PUFA. In addition, the third principal component (CP3) could explain another 12.8 % of the total database variability of the studied oils, presenting a negative correlation with the antioxidant capacity (ABTS) and the FT variables and a positive correlation with the IP, the color coordinates L* and b* and the color parameter C*. Globally, these results indicate that the olives should be picked at the "envero" ripening stage, since a better balance among the different quality parameters is achieved. At this first stage, the effect of the agroclimatic characteristics of the olive cultivar on the olive oil was also evaluated. For this study, three different olive cultivars of similar age, placed in different locations of Majorca Island, in which the arbequina variety was predominant, were considered. For each cultivar, olive samples were collected at different ripening stage, and, also, soil samples were taken. Finally, the climatic and landscape conditions were also registered. By means of multivariable analysis, the three principal components, resulting from ACP's application, identified together the different standards of behavior of the olive cultivars on the basis of its agroclimatic conditions, explaining 71 % of the total variance of the analyzed parameters. The results indicated that olive oils elaborated from olives from cultivars with little rain and relatively high elevation over the sea level, were those which presented the highest FT content, antioxidant capacity and oxidation stability. On the other hand, for the same cultivar, no significant differences (p > 0.05) between the oils elaborated with olives at different ripening degrees were observed. As a r esult of this first phase, a methodology was proposed, being capable to differentiate between olive oils elaborated from the same olive variety, with different geographical origin, depending on the oil physicochemical characteristics and on the agro-climatic attributes of each geographical zone (excluding the human factor). At the second stage of this research, different strategies were evaluated in order to improve the conservation process of olive oil. These strategies were based on: the utilization of an inert atmosphere, the absence of light and the use of low temperature. Moreover, a n ew strategy, innovative in this field, based on the application of a pretreatment with US power to remove the oxygen dissolved in the olive oil counterfoil was also considered. This study was carried out with two types of extra virgin olive oil. The first oil was characterized by its low acidity degree (0.15 % oleic acid), produced from the arbequina variety; and the second one, produced from empeltre variety and characterized by a relatively high acidity degree (0.74 % oleic acid), close to the limit established for the extra virgin category. In this study, the main quality parameters defined on the European Regulation CEE 2568/91 (GA, IP and the extinction coefficients K232 and K270), as well as the fatty acids profile, the total phenols content and the oxidative stability were monitored for 16 months. Also, a co mplete sensory analysis, for both positive and negative attributes, was also carried out during a conservation period of 16 months. Previous to the conservation study, it was verified, from the initial analysis of the samples pretreated with power US, that this treatment did not significantly modify the physicochemical and/or sensory properties of the olive oil. This fact allowed the incorporation of the samples, treated with this new methodology, within the conservation study. From the study based on the characterization of the physicochemical and sensory parameters of the samples during a conservation period of 16 months, it could be observed that, when considering an olive oil with initial values for the quality parameters far below the established limits for the extra virgin olive oil (i.e. with a low acidity degree of 0.1-0.2 % oleic acid), the different strategies used for preserving olive oil by minimizing the oxidation reactions (inert atmosphere, absence of light, low temperature and/or by applying a US of power pretreatment) did not show significant effects on the oil quality during at least a period of 16 months. On the contrary, when the initial extra virgin olive oil was of lower quality (with quality parameter values, in particular the GA value close to the limit for this category), the methods of preservation based on the use of an inert atmosphere or the absence of light were not effective in maintaining the quality of extra virgin olive oil beyond four months of storage. In fact, only the strategies based on the application of low temperature (with and without US pretreatment) maintained the extra virgin category for at least a conservation period of 12 months. It is also interesting to emphasize that in the case of the samples stored at low temperature, with and without US pretreatment, the samples pretreated with ultrasonic pulses presented, at the end of the storage period, lower values for the peroxide index, a higher oxidative stability and higher intensity for the fruity attribute. It is well known that the conservation of the olive oil at low temperature implies the appearance of a cr ystallization process of the triglycerides, reducing the overall quality of the olive oil. In this study, carried out with arbequina and empeltre varieties, samples pretreated by US power and stored at low temperature, presented a significant reduction of the crystallization process during the storage period. This discovery, of clear industrial interest, gave place to a patent (P25827ES00), in order to protect the intellectual property of this new methodology. Finally, in the third and last phase of the present doctoral thesis, the extraction process of olive oil mill waste extracts, with a high phenolic content and elevated antioxidant capacity, was evaluated. The methodology applied for the extraction was based on the application of power US with the aim of improving the process efficiency. In an initial study, it was observed that an increase on the power of the US probe promoted a significant increase on the phenolic content extracted from the olive oil mill waste, using a solution of ethanol:water (1:1, v/v), with a dissolvent/solute ratio of 15/1 (mL/g), an extraction time of 15 min and a temperature of 20 °C. It is interesting to note that the application of the power US allowed the utilization of non-toxic and suitable solvents for the food processing industry, such as an ethanol/water mix (1:1, v/v)), obtaining similar extraction percentages to those described in the bibliography using solvents with a high extractor power but also with high toxicity, as for example, methanol. In order to optimize the extraction process of bioactive compounds proceeding from olive oil mill waste, the response surface methodology (RSM) technique was applied, using as independent variables: the power of the US probe, the solvent/solute ratio and the extraction time. All the experiences were carried out at a c ontrolled temperature of 20 °C, using a mixture of ethanol:water (1: 1, v/v) as a solvent. A Box-Behnken design (BBD) was used to evaluate the effect of the independent variables: power of US (X1 = 175 - 375 W/L), solvent/solute ratio (X2 = 5 - 25 mL/g) and extraction time (X3 = 3 - 27 min). The information obtained by means of the BBD, relative to the extraction of phenolic compounds (FT), as well as the antioxidant capacity of the extracts, measured with the methods CUPRAC and FRAP, could be adjusted to a linear model (p < 0.05), and was capable to explain satisfactorily the system behavior and to predict the answers in the experimental domain considered. On the other hand, the antioxidant capacity evaluated by means of the ABTS method, could be significantly adjusted (p < 0.05) to a quadratic model. The experimental conditions, resulting from the RSM application, that allowed to obtain the maximum FT yield, as well as extracts from olive oil mill waste that exhibited the highest antioxidant capacity, were the following: 375 W/L of ultrasonic power, 25 mL/g in the solvent/solute ratio and extraction time of 27 min. The methodology established for the extraction of bioactive compounds from olive oil mill waste, with ultrasonic assistance, allowed the extraction of thermo labile compounds at low temperature, using a non-toxic solvent and with a minimum extraction time, significantly lower to that used in conventional extraction processes with mechanical stirring. Globally, the research carried out for this Doctoral Thesis pretended to contribute and to support, inside our possibilities, the olive oil sector of the Balearic Islands, and in particular, the olive oil producers from the Majorca Island, by means of the characterization of the olive oil proceeding from the three authorized varieties by the AOP "Oli de Mallorca" (arbequina, picual and empeltre), depending on the olive ripening degree and on the agroclimatic factors from Majorca olive cultivars. In addition, a new methodology of olive oil conservation, which allows the storage at low temperature, preserving the physicochemical and sensory properties and reducing significantly the crystallization process of the triglycerides, have been placed at the disposal of the producers assigned to the AOP "Oli de Mallorca". Finally, a procedure based on the application of US, which allows the utilization of the olive oil mill waste, contributing in this way, to take advantage of the product, has also been included in this work.