El ultrasonido puede mejorar la extracción del aceite de oliva virgen extra
Unos investigadores han desarrollado un sistema de extracción asequible que utiliza ultrasonidos y que puede mejorar la calidad y aumentar el rendimiento.
Un equipo de investigación de la Universidad de Bari se ha centrado en optimizar la fase de malaxación en la producción de aceite de oliva. La malaxación es la etapa en la que se remueve la pasta de aceitunas antes de separarla en una centrifugadora.
«Los principales objetivos de la investigación en el campo de la extracción son, esencialmente, tres en lo que respecta a la fase de malaxación: reducir la duración de esta etapa, mejorar el intercambio de calor y aumentar el rendimiento de la extracción de aceite sin efectos negativos sobre el contenido de fenoles», explicó Maria Lisa Amirante Clodoveo, de la Universidad de Bari Aldo Moro.
La reducción del procedimiento y del consumo de recursos, junto con el mantenimiento de la calidad, contribuye a garantizar mejores beneficios.
«Los sistemas tradicionales, como calentar la pasta de aceitunas, añadir agua y prolongar la duración del malaxado, se han llevado al límite hasta el punto de que parecía necesario introducir algo nuevo para obtener mayores beneficios en términos de rendimiento y eficiencia», afirmó Clodoveo.
En este sentido, el primer objetivo de los investigadores coordinados por Clodoveo fue encontrar una solución para mejorar esta operación. El malaxador es una máquina discontinua que funciona entre dos dispositivos continuos (la trituradora y el decantador), y es un intercambiador de calor inadecuado, debido a la desfavorable relación entre su pequeña superficie y el gran volumen de pasta de aceituna que contiene.
A nivel mundial, se han probado y utilizado tecnologías emergentes que van desde las microondas hasta los campos eléctricos pulsados, pero el grupo de investigadores italianos se centró en los ultrasonidos. Además de su efecto en la modulación de las reacciones químicas, físicas y bioquímicas dentro de la pasta de aceitunas trituradas, los ultrasonidos ofrecen dispositivos de bajo coste, fácil escalabilidad y una alta sostenibilidad del proceso desde el punto de vista energético.
Por ello, los investigadores querían presentar una solución técnica que fuera asequible para una amplia gama de productores, con el fin de aumentar el rendimiento y la calidad sin costes energéticos adicionales.
Maria Lisa Clodoveo
«Creíamos que los ultrasonidos podían ser muy prometedores, ya que ejercen una acción térmica suave combinada con una acción mecánica considerable», explicó Clodoveo. La acción mecánica se debe a la cavitación que, en términos sencillos, consiste en la formación de burbujas de vapor microscópicas causadas por las oscilaciones en los valores de presión.
Las burbujas alcanzan un diámetro crítico hasta que implosionan violentamente, generando chorros de fluido que rompen aquellas células que han pasado intactas por la trituradora. Sin embargo, no todas las frecuencias ultrasónicas son capaces de generar la cavitación efectiva dentro de la pasta de aceitunas. Durante las pruebas de simulación, los investigadores verificaron que solo un rango ultrasónico de baja frecuencia (20-50 kHz) es útil para alcanzar el objetivo.
Básicamente, muchas células pasan por la trituradora sin romperse hasta que llegan al malaxador. «Gracias a los ultrasonidos, la cavitación provoca instantáneamente la ruptura de estas células, liberando gotitas de aceite y compuestos menores», explicó el investigador. «Esto tiene un doble efecto que consiste en una mayor liberación de aceite de oliva y una mayor concentración de polifenoles y antioxidantes como los carotenoides y los tocoferoles».
Al aplicar ultrasonidos en un molino de ciclo continuo, los investigadores observaron un aumento evidente del rendimiento, pasando de aproximadamente un 14,5 % con un proceso convencional a un 16,5 % con ultrasonidos.
Además, evaluaron un aumento de más del 20 % de los polifenoles en las muestras tratadas con un sistema de ultrasonidos. «El contenido de moléculas con acción saludable, evaluado por Filomena Corbo, resultó superior al del aceite de oliva tradicional», señaló Clodoveo.
Asimismo, el perfil de las propiedades químicas y organolépticas utilizadas para la clasificación del producto no se ha visto afectado, y no se observaron diferencias significativas en comparación con el sistema tradicional.
Por otra parte, el análisis del espacio de cabeza de las muestras realizado mediante cromatografía de gases por Antonello Paduano reveló que los compuestos volátiles no sufrieron ningún daño. Esto puso de manifiesto que la delicada vía enzimática de la lipoxigenasa no se vio comprometida por la acción térmica de los ultrasonidos.
«Para satisfacer las necesidades cambiantes del mercado, los molineros necesitan instalaciones de alta eficiencia, capaces de limitar los costes de inversión y gestión, reducir el tiempo de procesamiento y maximizar la capacidad de trabajo», explicó Clodoveo. «La reducción del consumo de recursos y de los procesos, junto con el mantenimiento de la calidad, contribuye a garantizar mejores beneficios», señaló.
La etapa final de la investigación requirió la colaboración con la Universidad Politécnica de Bari. «Gracias a los conocimientos de ingeniería mecánica de Riccardo Amirante, alcanzamos la escala industrial», añadió Clodoveo, precisando que, con la financiación PerformTech
de la Región de Apulia, la máquina alcanzó un alto nivel de madurez tecnológica
y ahora está lista para su lanzamiento al mercado.