L'échographie peut améliorer l'extraction d'EVOO

Les chercheurs ont mis au point un système d'extraction abordable utilisant des ultrasons pouvant améliorer la qualité et augmenter le rendement.

Maria Lisa Clodoveo
Mars 21, 2017
Par Ylenia Granitto
Maria Lisa Clodoveo

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Une équipe de recherche de l'Université de Bari s'est concentrée sur l'optimisation de l'étape de malaxation dans la production d'huile d'olive. Le malaxage est l'étape où la pâte d'olive est agitée avant d'être séparée dans une centrifugeuse.

"Les principaux objectifs de la recherche dans le domaine de l'extraction sont essentiellement de trois concernant la phase de malaxage: réduire la longueur de cette étape, améliorer l'échange thermique et augmenter les rendements d'extraction d'huile sans effets négatifs sur la teneur en phénol », Maria Lisa Amirante Clodoveo de l'Université de Bari Aldo Moro a expliqué.

La réduction des consommations de procédures et de ressources, associée au maintien de la qualité, contribue à garantir de meilleurs profits.- Maria Lisa Amirante Clodoveo

"Les systèmes traditionnels, tels que le réchauffement de la pâte d'olive, l'ajout d'eau et la prolongation de la durée de malaxation ont été soulignés au point qu'il semblait nécessaire d'introduire quelque chose de nouveau pour bénéficier davantage en termes de rendement et d'efficacité », a déclaré Clodoveo.

En ce sens, le premier objectif des chercheurs coordonnés par Clodoveo était de trouver une solution pour améliorer cette opération. Le malaxeur est une machine à lots qui fonctionne entre deux appareils continus (le concasseur et le décanteur), et c'est un échangeur de chaleur insuffisant, en raison du rapport défavorable entre sa petite surface par rapport au grand volume de pâte d'olive avec lui.

Dans le monde entier, des technologies émergentes allant des micro-ondes aux champs électriques pulsés ont été testées et utilisées, mais le groupe de chercheurs italiens s'est concentré sur les ultrasons. En plus de leur effet sur la modulation des réactions chimiques, physiques et biochimiques au sein de la pâte d'olive broyée, les ultrasons offrent des appareils à faible coût, une évolutivité facile et une durabilité élevée du processus d'un point de vue énergétique.

Par conséquent, les chercheurs voulaient présenter une solution technique qui serait abordable pour un large éventail de producteurs afin d'augmenter les rendements et la qualité sans coûts d'énergie supplémentaires.

Maria Lisa Clodoveo

"Nous pensions que les ultrasons pouvaient être très prometteurs car ils exercent une action thermique douce combinée à une action mécanique considérable », a expliqué Clodoveo. L'action mécanique est due au cavitation qui, en termes simples, consiste en la formation de bulles de vapeur microscopiques provoquées par les oscillations des valeurs de pression.

Les bulles atteignent un diamètre critique jusqu'à ce qu'elles implosent violemment, générant des jets de fluide qui brisent les cellules qui ont traversé le broyeur intactes. Cependant, toutes les fréquences ultrasonores ne sont pas capables de générer la cavitation efficace à l'intérieur de la pâte d'olive. Au cours des tests de simulation, les chercheurs ont vérifié que seule une plage ultrasonore basse fréquence (20 - 50 kHz) est utile pour atteindre l'objectif.

Essentiellement, de nombreuses cellules traversent le broyeur sans se briser jusqu'à ce qu'elles se retrouvent dans le malaxeur. "Grâce à l'échographie, la cavitation provoque instantanément la rupture de ces cellules, libérant des gouttelettes huileuses et des composés mineurs », a expliqué le chercheur. "Cela a un double effet consistant en une libération plus élevée d'huile d'olive et une concentration plus élevée de polyphénols et d'antioxydants comme les caroténoïdes et les tocophérols. "

En appliquant des ultrasons dans une usine à cycle continu, les chercheurs ont observé une augmentation évidente du rendement, passant d'environ 14.5% avec un procédé conventionnel à 16.5% avec des ultrasons.

De plus, ils ont évalué une augmentation de plus de 20 pour cent des polyphénols dans les échantillons traités avec un système à ultrasons. "La teneur en molécules à action saine, évaluée par Filomena Corbo, s'est révélée plus élevée que dans l'huile d'olive traditionnelle », a souligné Clodoveo.

De plus, le profil des propriétés chimiques et organoleptiques utilisées pour la classification du produit n'a pas été affecté et il n'y avait pas de différences significatives par rapport au système traditionnel.

De plus, l'analyse de l'espace de tête des échantillons réalisée par chromatographie en phase gazeuse par Antonello Paduano a révélé que les composés volatils n'ont subi aucun dommage. Cela a souligné que la voie délicate de la lipoxygénase enzymatique n'était pas compromise par l'action thermique des ultrasons.

"Afin de répondre aux besoins changeants du marché, les meuniers ont besoin d'usines à haut rendement, capables de limiter les coûts d'investissement et de gestion, de réduire le temps de traitement et de maximiser la capacité de travail », a expliqué Clodoveo. "La réduction de la consommation de procédures et de ressources, associée au maintien de la qualité, contribue à garantir de meilleurs profits », a-t-elle fait remarquer.

La dernière étape de la recherche a nécessité la collaboration avec l'Université polytechnique de Bari. "Grâce aux compétences en génie mécanique de Riccardo Amirante, nous avons atteint l'échelle industrielle », a ajouté Clodoveo, précisant qu'avec le financement PerformTech de la région des Pouilles, la machine a atteint un niveau élevé de maturité technologique et il est maintenant prêt à être mis sur le marché.



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