Chemical and ATR-FTIR characterisation of olive oils from small-scale producers in San Lorenzo Maggiore, Southern Italy

إن زيت الزيتون أكثر من مجرد سلعة مطبخية؛ إنه سجل سائل لمكان محدد، وموسم معين، والعناية التي يبذلها الناس الذين يزرعون الثمار ويعصرونها. تعتمد جودته على سلسلة من الأحداث التي تبدأ قبل وقت طويل من وصول الزجاجة إلى الرف: صحة الشجرة، وتوقيت الحصاد، وسرعة العصر، وكيفية تخزين الزيت بعد ذلك. عندما تتضرر ثمار الزيتون أو تُترك لفترة طويلة قبل المعالجة، يتغير تركيبها الكيميائي، بطرق غالبًا ما تكون غير مرئية للعين ولكن يمكن اكتشافها من خلال القياس الدقيق. يستخدم العلماء اختبارات محددة للتحقق من هذه التغييرات، بحثًا عن علامات الفساد أو الأكسدة التي قد تؤثر على طعم الزيت وقيمته الغذائية ومدة صلاحيته. بالنسبة للمنتجين الصناعيين الكبار، تعد هذه الفحوصات روتينية، أما بالنسبة للعديد من المزارع الصغيرة التي تديرها عائلات منتشرة في تلال جنوب إيطاليا، فإن الصورة العلمية غالبًا ما تكون غير مكتملة. تحافظ هذه العمليات الصغيرة على أصناف محلية فريدة وطرق تقليدية، ومع ذلك نادرًا ما تظهر زيوتها في الدراسات العلمية الواسعة التي تحدد ماهية زيت الزيتون "الجيد".

في تلال سان لورينزو ماجيوري، وهي بلدية صغيرة في مقاطعة بينيفينتو، شرع فريق من الباحثين في محاولة لتغيير هذا الصمت. أرادوا فهم الطابع الكيميائي الحقيقي لزيت الزيتون المنتج في هذا الركن المحدد من إيطاليا، ليس من خلال اختيار العينات المثالية فقط، بل عبر التقاط الواقع الكامل لما يصنعه المزارعون المحليون. عمل الباحثون مباشرة مع خمسة وأربعين منتجًا مختلفًا من صغار المنتجين، حيث جمعوا زيوتهم وأخضعوها لسلسلة من الاختبارات الكيميائية القياسية. قاموا بقياس الحموضة الحرة، التي تشير إلى مدى تحلل دهون الزيت، وقيمة البيروكسيد، التي تتبع المراحل الأولى من الأكسدة. كما استخدموا تقنية تسمى مطيافية (ATR-FTIR)، وهي طريقة سريعة تسلط ضوء الأشعة تحت الحمراء عبر الزيت لإنشاء بصمة جزيئية، مما يكشف عن الهيكل العام للدهون دون الحاجة إلى تحضير معقد. لم يكن الهدف هو تصنيف الزيوت للبيع، بل بناء أول قاعدة بيانات موثوقة لهذه المنطقة، توضح نقاط القوة في الإنتاج المحلي والتباينات الطبيعية التي تحدث في الزراعة الواقعية.

رسمت النتلائج صورة لإنتاج محلي متنوع وصحي بشكل عام، وإن لم يخلُ من بعض العيوب. فمن بين خمسة وأربعين عينة تم جمعها، وقع واحد وأربعون منها ضمن الحدود المقبولة لكل من الحموضة الحرة وقيمة البيروكسيد، مما يشير إلى أن غالبية الزيت المنتج في سان لورينزو ماجيوري هي ذات جودة جيدة. ومع ذلك، تجاوزت أربع عينات الحدود لأحد هذين المقياسين، حيث وصلت الحموضة الحرة إلى 1.01 بالمئة، وارتفعت قيم البيروكسيد إلى 40.5. لم يتم تجاهل هذه العينات المتطرفة، بل عوملت كإشارات مهمة؛ فقد سلطت الضوء على أنه في مشهد المزارع المستقلة الصغيرة، يمكن أن تختلف جودة الزيت بشكل كبير من منتج لآخر، وغالبًا ما يعتمد ذلك على سرعة معالجة الثمار بعد الحصاد أو كيفية تخزينها. لم تمنح الدراسة ملصقًا تجاريًا رسميًا مثل "بكر ممتاز" للمجموعة، لأن ذلك يتطلب لجنة تذوق حسية كانت خارج نطاق هذه الحملة، لكن البيانات الكيميائية قدمت لقطة واضحة للحالة الراهنة للإقليم.

عندما نظر الباحثون في البيانات ككل، وجدوا أن الزيوت لم تقع في مجموعات منفصلة ومنظمة بناءً على من صنعها. بدلاً من ذلك، شكلت الملامح الكيميائية انتشارًا مستمرًا، حيث استقرت العينات التي سجلت مستويات أعلى من الحموضة أو الأكسدة عند أطراف المجموعة. يشير هذا النمط إلى أن الاختلافات ليست ناتجة عن سبب واحد، مثل نوع معين من أشجار الزيتون، بل هي ناتجة عن الاختلافات الصغيرة العديدة في كيفية تعامل كل مزرعة مع محصولها. وقد أكدت البصمات الطيفية التي أخذتها آلة الأشعة تحت الحمراء هذا الأمر، حيث أظهرت الإشارات الكيميائية الكلاسيكية لزيت الزيتون في جميع العينات، مع وجود تحولات طفيفة في الكثافة تعكس التاريخ الفريد لكل زجاجة. لاحظ الباحثون أيضًا أن وقت اليوم أو الفترة التي تم فيها قياس العينات أثرت على القراءات الطيفية، وهو تذكير بأن حتى طريقة التعامل مع العينة في المختبر يمكن أن تترك أثرًا على البيانات.

اختبر جزء من الدراسة ما إذا كان هذا المسح السريع بالأشعة تحت الحمراء يمكن أن يحل محل الاختبارات الكيميائية التقليدية الأبطأ لقياس الحموضة. حاول الباحثون استخدام الأنماط الطيفية للتنبؤ بمستويات الحموضة، لكن النتائج أظهرت أن الطريقة لم تكن دقيقة بما يكفي لهذا الغرض. فالأشعة تحت الحمراء ترى الكتلة الرئيسية للزيت، المكونة من الدهون المستقرة، بينما تأتي الحموضة من جزء ضئيل من الجزيئات المتحللة التي يصعب رصدها مقابل تلك الخلفية. لا يعد هذا الاكتشاف فشلًا للتكنولوجيا، بل هو تحديد واضح لحدودها: فالمسح بالأشعة تحت الحمراء ممتاز للتحقق السريع من الهوية العامة للزيت ورصد الاختلافات الكبرى، لكنه لا يستطيع بعد استبدال عملية المعايرة الكيميائية الدقيقة اللازمة لقياس الحموضة.

في نهاية المطاف، يوفر هذا العمل خريطة تأسيسية لزيت الزيتون في سان لورينزو ماجيوري. فهو يثبت أن الإنتاج المحلي قادر على تقديم جودة عالية، وفي الوقت نفسه يوثق التباين الطبيعي الذي يصاحب الزراعة الصغيرة. ومن خلال التقاط خمسة وأربعين نوعًا مختلفًا من الزيوت من شبكة من المزارع العائلية، تقدم الدراسة نقطة انطلاق واقعية للمراقبة المستقبلية. وهي تظهر أنه بينما تعتبر زيوت المنطقة سليمة بشكل عام، إلا أن هناك مجالًا للتحسين في كيفية إدارة بعض المنتجين لحصادهم وتخزينهم. تعمل هذه البيانات كمرجع للمزارعين المحليين لفهم إنتاجهم بشكل أفضل، وللعلماء لتتبع كيفية تطور جودة هذا الإقليم المحدد بمرور الوقت، مما يضمن الحفاظ على الطابع الفريد لزيوت جنوب إيطاليا وفهمه.