1 OLI D’OLIVA VERGINI
INDICE
1.1.1 Classificazione degli oli ottenuti dalle olive: ( reg.CEE 1513/01 )
1.2 Tecnologia di produzione dell’olio d’oliva.
1.2.2 Operazioni che precedono la raccolta:
1.2.2.3 CERNITA, PULITURA E CALIBRATURA:
1.2.3.3.1 Metodo per pressione.
1.2.3.3.2 Metodo per centrifugazione.
1.2.3.3.3 Metodo per percolamento;
1.2.4 Separazione dell’olio dal mosto:
1.3 Caratteristiche dell’olio d’oliva vergini.
1.3.1.1 Determinazione dell’acidità libera:
2.1.2 Metodo d’estrazione con solventi
2.2.2.1 Neutralizzazione con NaOH e separazione meccanica:
2.2.2.2 Separazione con solventi:
2.2.2.3 Distillazione dell’olio:
1.1 Introduzione
L’olivo ritenuto originario dell’Asia minore, è una pianta tipica del bacino del mediterraneo e si può trovare spontaneo lungo tutte le coste di questo mare. A livello mondiale la produzione d’olive è fornita per quasi i ¾ dall’Europa, cui seguono Africa e Asia. A livello comunitario il maggior produttore d’olive è la Spagna (45%) seguita dall’Italia e dalla Grecia.
Per quanto concerne la classificazione botanica, l’olivo appartiene alla famiglia delle Oleacee e quella maggiormente coltivata in Europa al genere Olea. Il genere Olea comprende la specie Europea alla quale appartengono le varietà maggiormente coltivate.(1).
Una caratteristica che contraddistingue l’olio d’oliva da quasi tutti gli altri oli alimentari è che l’olio viene ricavato da un frutto, in particolare da una drupa caratterizzata da:
Epicarpo o buccia: durante la fase di vegetazione, il frutto è verde per la presenza massiccia di clorofilla; poi nel periodo dell’invaiatura, ossia fine ottobre inizio novembre, il colore vira al giallo quindi al rosso vinato tendente al bruno.
Mesocarpo: è presente il maggiore quantitativo di sostanze lipidiche.
Endocarpo o nocciolo: legnoso.
1.1.1 Classificazione degli oli ottenuti dalle olive: ( reg.CEE 1513/01 )
v OLI VERGINI: oli ottenuti dal frutto dell’olivo esclusivamente con mezzi meccanici o fisici. Gli oli vergini possono essere distinti a loro volta in:
Olio extra vergine d’oliva: olio d’oliva vergine con acidità libera ( espressa in acido oleico ) al max di 0.8 g/100g d’olio e che rispetta altri parametri stabiliti per questa categoria.
v OLIO DI OLIVA RAFFINATO: è ottenuto dalla raffinazione dell’olio d’oliva vergine lampante al quale sono stati tolti i maggiori difetti. Viene di norma miscelato con le categorie d’oli vergini viste.
v OLIO DI OLIVA: ottenuto dalla miscelazione dell’olio raffinato con una delle sottocategorie d’oli vergini commestibili.
v OLIO DI SANSA DI OLIVA: è ottenuto da processi d’estrazione con solventi della sansa d’oliva, che, di fatto, rappresenta il residuo dell’estrazione di tipo meccanica che presenta ancora una certa quantità d’olio. Esso può essere distinto in tre sottocategorie:
1.2 Tecnologia di produzione dell’olio d’oliva.
1.2.1 Generalità:
L’estrazione dell’olio d’oliva con metodi meccanici consiste nel liberare la frazione oleosa dal tessuto cellulare, favorendo il processo di coalescenza. Tuttavia è impossibile estrarre tutto l’olio, dal momento che non tutte le cellule vengono rotte nel processo di estrazione. Inoltre dobbiamo poi considerare che l’olio che esce dalle cellule rotte può rimanere intrappolato:
§ Nei frammenti solidi come bucce ecc…
§ Sotto forma d’emulsione con l’acqua di vegetazione; l’emulsione è di fatto resa stabile per l’azione di diverse specie chimiche anfifiliche come lipoproteine ed fofolipidi presenti nel frutto stesso in grado di comportarsi da agenti emulsionanti.
Tutte le operazioni che si compiono negli impianti d’estrazione, devono limitare il più possibile queste difficoltà cercando di innalzare al massimo l’olio libero, ossia in altri termini massimizzare il più possibile la resa del processo di estrazione sempre salvaguardando l’aspetto qualitativo sempre più importante.
1.2.2 Operazioni che precedono la raccolta
1.2.2.1 RACCOLTA DELLE OLIVE:
I dati analitici dimostrano che non è opportuno aspettare la maturazione completa delle drupe in quanto la % di olio si assesta già prima sui valori ottimali ed inoltre perché in fase avanzata di maturazione si manifestano alcune caratteristiche negative come perdita di colore, minore aromaticità, maggiori alterazioni… ecc. Una raccolta anticipata e tempestiva è quindi indispensabile per impedire anche una caduta spontanea che favorirebbe una maggiore tendenza all’irrancidimento idrolitico ed ossidativo, attacco da parte di microrganismi, ecc.
Diverse possono essere le modalità di raccolta:
· Manuale: dal punto di vista puramente qualitativo è l’approccio migliore e può avvenire a mano, in tal caso si parla di brucatura oppure tramite apposito pettine. Da evitare la raccattatura manuale delle olive cadute spontaneamente per i motivi precedentemente elencati.
· Meccanica: dal punto di vista economico rappresenta l’approccio che meglio si presta a ridurre i costi di produzione ottemperando alla sempre più difficile disponibilità di manodopera. Le macchine possono agire per pettinatura, aspirazione o scuotimento meccanico.
Particolarmente delicata è poi l’operazione di trasporto, durante la quale i frutti devono essere preservati dalla rottura e dallo schiacciamento che li rende attaccabili da microrganismi il che accelererebbe tutti i processi d’alterazione.
1.2.2.2 IMMAGAZZINAMENTO:
Dovrebbe essere più breve possibile ed idealmente non dovrebbe superare i due giorni. I danni alle olive, infatti, aumentano in ragione di tale periodo a causa dell’attacco da parte delle muffe e dei relativi enzimi. Tale processo di degradazione può essere tuttavia rallentato attraverso il controllo dell’aerazione ( e quindi dell’umidità relativa ) e della temperatura che non dovrebbe mai superare il range 12-15 °C.1.2.2.3 CERNITA, PULITURA E CALIBRATURA:
La cernita delle olive è sempre un’operazione che presenta effetti positivi sulla qualità del prodotto finale, in quanto presenta l’obiettivo di eliminare tutti i frutti alterati e danneggiati. Tuttavia tale operazione viene limitata alla produzione degli oli di pregio, dove i prezzi di vendita più alti coprono i maggiori costi di produzione.
Le olive passano quindi alla successiva fase di pulitura mediante l’ausilio di vasche con un sistema di circolazione d’acqua forzata. Vengono in tal modo allontanate sia le impurezze vegetali
( come rametti, foglie … ecc.) che quelle minerali ( polvere, ecc...). Tale operazione è in linea generale sempre importante per la qualità del prodotto finale. Tuttavia risulta essere fondamentale nel momento in cui si adottano sistemi di estrazione dell’olio a mezzo di separazioni centrifughe. Questo essenzialmente per due motivi:
i. Le impurezze vegetali possono rilasciare sostanze all’olio impartendo diversi difetti come per es. il “ sapore di foglie”.
ii. Le sostanze minerali e metalliche danneggerebbero le parti meccaniche per abrasione specialmente quando l’estrazione dell’olio si realizza tramite il decanter.
Tuttavia le diverse operazioni di pulitura calibratura e cernita non sono esenti da svantaggi. Le sollecitazioni meccaniche a cui vanno in contro le drupe, possono provocare rottura precoce con conseguente calo della resa in olio.
1.2.3 Estrazione
Le olive ottenute dalle fasi precedenti sono quindi sottoposte alle tre fasi d’estrazione seguenti;
1.2.3.1 FRANGITURA:
Rappresenta la prima operazione d’estrazione dell’olio dai tessuti vegetali del frutto. In tale fase si attua la rottura delle cellule dell’epicarpo e del mesocarpo con fuoriuscita dell’olio dai vacuoli e quindi sua coalescenza in gocce più grandi. In questa fase si ha rottura anche dei noccioli che vanno a costituire il così detto nocciolino.
Diversi sono i sistemi di frangitura oggi più utilizzate:
1. Frantoio a molazze: è il sistema più diffuso negli oleifici che impiegano il sistema d’estrazione per pressione che descriveremo in seguito. Esso risulta costituito da cilindri ( molazze) in granito in numero variabile da 2 a 6 che spesso hanno una distanza diversa dall’albero centrale su cui ruotano: questo permette di assicurare la frangitura su una superficie maggiore del fondo della vasca. Il frantoio è inoltre dotato di un sistema di pale che riportano continuamente la pasta sotto le molazze, nonché di raschiatori che rimuovono continuamente la pasta dalla superficie delle molazze e della vasca. In media ciascuna molazza opera un giro completo in 5 sec ed esiste inoltre la possibilità di regolare la distanza tra il fondo e lo scalzo delle molazze; questo permette di regolare il grado di frantumazione del nocciolino che di fatto non deve essere mai troppo spinto in quanto ha una importante funzione drenante. Con il frangitore a molazze si hanno i seguenti vantaggi:
i. La costituzione delle emulsioni è ridotta al minimo.
ii. Si ottiene uno stadio avanzato del processo di coalescenza.
Tutta via vi sono gli svantaggi dell’elevato ingombro e della lentezza dell’intero processo.( 3-5 q in 15-30 min.).
2. Frantoio a cilindri: è un vero e proprio laminatoio che si basa sull’impiego di due cilindri tra i quali le olive vengono schiacciate e quindi la pasta fluisce dal cilindro più esterno da opportuni fori di diametro fisso.
3. Frantoio a martelli: utilizzato per la produzione d’oli di bassa qualità; E’ dotato di bracci rotanti metallici che urtano violentemente contro una griglia cilindrica permettendo la fuori uscita dei frammenti con una dimensione massima dettata dai fori presenti.
4. Frantoio a dischi.
5. Frantoio a pioli.
Rispetto ai frantoi a molazze presentano questi svantaggi:
i. Eccessiva rapidità della frangitura che, di fatto, non prepara adeguatamente la pasta alla successiva fase di separazione dell’olio, e questo rende necessario una fase intermedia di gramolatura.
ii. Costituzione d’emulsioni stabili.
iii. Riscaldamento della pasta per gli elevati stress meccanici a cui va in contro.
1.2.3.2 GRAMOLATURA:
Questa operazione consiste in un rimescolamento della pasta ottenuta dalla frangitura che, di fatto, consente di spingere ulteriormente la coalescenza delle goccioline lipidiche ottenendo in tal modo un aumento delle dimensioni medie delle goccioline lipidiche predisponendo la pasta alla fase successiva d’estrazione. Tale operazione si rende necessaria soprattutto per il problema delle emulsioni che si vengono a costituire previa frangitura. Consente oltresì di operare una più spinta omogeneizzazione della pasta soprattutto nel momento in cui si sono impiegati frantoi diversi da quello a molazze e quando si adottano sistemi di estrazione per centrifugazione o per percolamento.
Le gramolatici possono essere distinte in orizzontali o verticali dotate di pale di rimescolamento, mentre la parete è dotata di una camicia entro la quale può scorrere l’acqua a diversa temperatura in funzione dell’olio che vogliamo ottenete. Le temperature che vengono di norma impiegate per la produzione di oli di qualità risultano dell’ordine dei 30 °C. In tali condizioni di fatto si registra una diminuzione di viscosità, aumento dell’attività d’enzimi con diversa attività tra cui quella di degradare le sostanze ad attività emulsionante, di degradare la struttura interna del frutto (pectinolitici), consentendo un aumento del processo di coalescenza e quindi della resa in olio delle olive. Tempi e temperature sono importantissimi in quanto sono in grado d’influire sul parametro acidità libera degli oli vergini d’oliva. Se infatti l’acidità è troppo elevata si ottengono gli oli vergini lampanti!
1.2.3.3 SEPARAZIONE:
Possiamo avere tre diversi metodi per operare la separazione dell’olio dalle sanse:
1.2.3.3.1 Metodo per pressione
Si tratta dell’approccio più antico e maggiormente impiegato tuttora in Italia. Sottoponendo la pasta a pressatura si provoca la fuoriuscita del mosto oleoso, costituito da olio e acqua di vegetazione. Il nocciolino presenta in tale fase un’importante funzione di drenante.Il sistema di pressatura unica è realizzata oggi prevalentemente con le presse aperte, presse idrauliche a ciclo di lavorazione discontinuo. Sono fornite di un’asse centrale di supporto detto “foratina” in quanto forellato e cavo internamente di modo da consentire il deflusso del mosto anche lungo l’asse centrale della pressa. Prima di operare la pressatura è tuttavia necessario preparare la così detta “torre”, costituita da diversi strati da pasta che vengono posti su diaframmi filtranti a forma di corona circolari detti fiscoli ( vedi figura sopra ds ).la successione di diaframmi filtranti alternati a strati di pasta è intervallata da dischi metallici cechi, ossia sprovvisti di fori di drenaggio, anch’essi di forma circolare che hanno la funzione di rinforzo e supporto. Due dischi metallici delimitano inoltre la base inferiore e superiore della torre. Una sequenza impiegata di frequente è formata da 5 diaframmi filtranti alternati da 4 strati di pasta e con due dischi metallici che delineano la successione. La torre viene, di fatto, costituita a livello di un carrello mobile, che permette quindi il suo trasferimento a livello della foratina.
Si procede quindi alla pressatura vera e propria: l’innalzamento del pistone provoca la fuori uscita del mosto oleoso ed una contemporanea diminuzione d’altezza e di volume della torre. Il mosto oleoso passa quindi attraverso le maglie dei diaframmi filtranti e può proseguire il flusso seguendo due direzioni alternative, o centrifuga o centripeta. All’inizio esce un mosto costituito quasi completamente da olio poi a mano a mano aumenta la percentuale d’acqua. Al termine della pressatura si attende 15 min. circa per il completamento della percolazione che è favorito da getti d’acqua.
Al fine di valutare l’influenza della pressione d’esercizio e della durata della pressatura sulla quantità d’olio estratto nell’operazione, sono molto utili i diagrammi di estrazione, di cui un esempio è quello sopra riportato. Il grafico presenta in ordinata la quantità d’olio estratto espressi come litri di olio/5 minuti mentre in ascissa inferiore il tempo dell’operazione. Dopo aver accostato la torre alla testata fissa superiore ( origine del diagramma ), il pistone esercita pressioni via via crescenti all’aumentare del tempo trascorso. Si può notare dal grafico che benché una pressa possa giungere a pressioni elevate dell’ordine dei 350 kg/cm^2, il volume d’olio estratto per unità di tempo raggiunge un massimo quando la pressione è di poco superiore ai 70 atm, situazione che in condizioni ordinarie si raggiunge dopo circa mezz’ora. In seguito l’efficienza dell’operazione diminuisce progressivamente, sino a giungere a valori non più compatibili con i costi d’esercizio. Quindi in conclusione ci si arresta a pressioni massime notevolmente inferiori a quelle realmente possibili, con conseguente diminuzione anche dei tempi di lavorazione. Dobbiamo considerare tuttavia che l’andamento della curva d’estrazione è dipendente dal tipo di pasta da sottoporre a pressatura. Mediamente s’impiegano dai 30-40 min ottenendo una resa in olio di circa del 90%.
1.2.3.3.2 Metodo per centrifugazione
Questo sistema si basa sulla possibilità di separare due fasi immiscibili con diverse densità, utilizzando l’accelerazione centrifuga. Due sono le leggi che regolano la separazione:
- La prima è la legge di Stokes modificata opportunamente per adattarla al moto centrifugo; essa, di fatto, mette in relazione la velocità di separazione v con la differenza dei valori di densità riguardanti le due fasi d² - d¹ , la viscosità del mezzo disperdente µ, il diametro delle particelle della fase dispersa D, e l’accelerazione centrifuga ω²r :
v = (D²/18) ((d² - d¹) ω²r)/ω)
Da questa legga risulta che la velocità di separazione aumenta soprattutto quando si verifica un aumento del diametro medio delle particelle, mentre diminuisce all’aumentare della viscosità del mezzo disperdente µ. Tale parametro µ presenta valori abbastanza variabili da pasta a pasta e di non facile determinazione. Abbiamo visto che il diametro medio delle goccioline d’olio influenza in modo esponenziale la velocità di reazione e per tale motivo l’importanza della fase di gramolatura è di fatto elevata in quanto come abbiamo visto favorisce la coalescenza sia delle goccioline di olio che di acqua. Di norma la percentuale d’acqua libera viene a proposito aumentata semplicemente aggiungendo acqua alla pasta.
- La seconda legge riguarda l’efficienza della centrifuga E che, di fatto, consente di valutare il potere separatore di una centrifuga. Per tale valutazione dobbiamo, infatti, considerare non solo il numero di giri n ma anche il raggio della centrifuga. Per tale motivo ciascuna centrifuga è caratterizzata dal parametro E con il quale è di fatto possibile risalire al potere di separazione della centrifuga G (ω²r ).
E = ( n² r ) / ( 3600 g ) dove n²/3600 = ω²
Nelle normali centrifughe il valore di G risulta pari a 2500 – 3000. Al fine di calcolare E è possibile l’impiego di questa formula oppure tramite l’impiego del monogramma dove di fatto vengono messi in relazione il raggio di rotazione medio r , E ( definito anche forza centrifuga relativa in quanto riferita alla forza di gravità g ), numero di giri n espresso in rpm.
Il metodo di centrifugazione si sta sempre più diffondendo negli oleifici, anche se nel momento in cui viene impiegato come metodo unico di separazione, non consente di pervenire agli stessi livelli qualitativi del metodo per pressione o per percolamento. Tuttavia il metodo centrifugazione – percolamento è un approccio concorrenziale rispetto a quello tradizionale per pressione. Le centrifughe maggiormente impiegate risultano:
1. Decanter o centrifuga ad asse orizzontale o desludger; rappresenta una particolare centrifuga di forma per metà cilindrica e per metà tronco conica. Mediante decanter è possibile operare una separazione di tre fasi distinte tra cui una solida ( sansa ) e due liquide a diversa densità ( acqua ed olio ).
All’interno del corpo, a partire dall’asse di rotazione, si trovano una coclea ed un bolo di forma per metà cilindrica e per metà tronco conica. Sia la coclea che il tamburo ruotano attorno all’asse centrale nella stessa direzione, tuttavia la coclea ruota più velocemente. Il decanter viene alimentato in modo continuo dall’asse centrale e quindi cade nel corpo del decanter. In tal caso per la forza centrifuga, le tre fasi si stratificano in funzione della densità. Di fatto il solido a densità più elevata si stratifica nella parete interna del corpo rotante e viene quindi convogliato dalla coclea ( grazie al differenziale di velocità accennato ) verso l’estremità tronco conica dove di fatto nel primo tragitto va incontro ad una perdita di liquidi, quindi viene espulso all’esterno in una zona definita spiaggia del decanter.
L’eliminazione continua del solido comporta dall’altro lato una diminuzione delle parti sospese nei liquidi che invece trovano sfogo nella parte sinistra del decanter. Anche i liquidi risultano stratificati e concentrici e ponendo le uscite a diverse altezze sarà possibile ottenere i due liquidi distinti.
2. Centrifuga ad asse verticale a piatti; anche in questo caso la possibilità di separazione si basa sulla diversa densità delle fasi che possono essere al massimo tre in funzione del tipo di centrifuga considerata.
Sia l’intelaiatura esterna, sia la struttura rotante interna risultano di morfologia tronco conica. La struttura interna rotante è costituita da diversi dischi tronco-conici, chiamati appunto piatti, posti molto vicini tra loro di modo da permettere il flusso ad una lamina molto sottile di liquido. Ogni piatto è dotato da una serie di fori disposti circolarmente, ed in modo tale che ad ogni foro corrisponda quello del piatto successivo.
L’alimentazione continua del materiale avviene a livello dell’asse centrale. Di fatto esso si distribuisce lungo tutta la struttura e, nel mentre, la forza centrifuga consente la separazione delle fasi a diversa densità. Ecco che il liquido meno denso ( l’olio ) migra verso la parte interna e viene quindi continuamente asportato, come pure quello più denso che invece si andrà a stratificare nella zona più esterna.
Di norma questa centrifuga è impiegata per operare la separazione di mosti con un basso grado di residui solidi, appunto perché questi si accumulano ed è necessario operare la pulizia della macchina ogni tot ore di funzionamento. Questo è il limite del suo utilizzo e lo distingue dal decanter che abbiamo in precedenza considerato.
1.2.3.3.3 Metodo per percolamento;
Questo metodo si basa sul principio che una lamina d’acciaio, immersa nella pasta d’olive, si bagni preferenzialmente d’olio, dal momento che questo presenta una minore tensione interfacciale se confrontata con la tensione interfacciale acqua-metallo o pasta-metallo. L’impianto più diffuso è quello Sinolea ed è appunto basato su tale principio.L’estrattore è costituito da una vasca il cui fondo risulta costituito da una griglia di acciaio inossidabile. Tra le fessure delle griglie sono alloggiate delle lamine anch’esse in acciaio inox, che con lenti movimenti penetrano nella pasta e rimangono imbevute di olio. Le lamine quindi si ritraggono verso il basso trascinando con sé l’olio nella superficie base della griglia, dalla quale quindi l’olio si distacca e cade in contenitore di raccolta sottostante. Inizia quindi un nuovo ciclo d’estrazione previo rimescolamento della pasta che a mano a mano s’impoverisce d’olio.
Analogamente a quanto visto nel caso della separazione per mezzo di centrifughe, anche in questo caso un’elevata influenza è data dalle condizioni impiegate durante la precedente fase di gramolatura. In particolare risulta essere importante la temperatura di tale fase. Tuttavia la resa in olio di tale approccio quando utilizzato come unico metodo d’estrazione, risulta essere il reale limite. L’accoppiamento percolamento-centrifuga risulta invece efficiente, tale da rendersi confrontabile con il tradizionale approccio della pressione sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo.
1.2.4 Separazione dell’olio dal mosto:
Come abbiamo visto la separazione dell’olio dall’acqua è operata mediante l’impiego della separazione per centrifugazione, e di norma per tale stadio vengono impiegate le centrifughe a piatti che, come visto, sono indicate per matrici a ridotto contenuto di materiali solidi.
Per completezza citiamo anche il sistema alternativo che sfrutta il naturale processo d’affioramento dell’olio dal mosto, per riposo in speciali vasche di decantazione. E’ chiaro che questo secondo approccio presenta l’inconveniente di esporre l’olio all’irrancidimento con conseguente aumento dell’acidità del prodotto finale.
Per quanto riguarda la conservazione dell’olio, essa deve essere la più breve possibile ed il consumo non deve essere ritardato per più di un anno. E’ meglio impiegare contenitori inerti che garantiscano riparo sia da fonti luminose, che da un’eccessiva quantità di ossigeno. Di norma per lo stoccaggio in sede sono preferibili contenitori d’acciaio inox, come quelli riportati nella figura sottostante.
Da questa serie di trattamenti fisici otteniamo, di fatto, gli oli vergini che come abbiamo visto si possono distinguere tra loro per il diverso grado d’acidità libera.
1.3 Caratteristiche dell’olio d’oliva vergini.
L’acidità libera non rappresenta l’unico parametro di qualità degli oli d’oliva, tuttavia essa risulta importante non solo in quanto su di essa si basa la loro classificazione, ma anche per il fatto che è in grado di conferirci informazioni circa lo stato di conservazione.
Di fatto l’acidità di un olio è il risultato della presenza nel sistema d’acidi grassi liberi che come tali presentano una maggiore reattività nei confronti degli irrancidimenti ossidativi. Questi acidi grassi provengono, di fatto, dall’idrolisi dei trigliceridi, reazione che è promossa di norma da enzimi lipasici che possono provenire:
- Direttamente dal frutto; la loro attività risulta tuttavia limitata anche in sede di gramolatura dove la temperatura viene mantenuta lievemente alta appunto per favorire il fenomeno di coalescenza.
- Di origine microbica; tipico quando le olive sono state raccolte e quindi non conservate in locali idonei. Umidità, alte temperature, sono fattori che favoriscono lo sviluppo di muffe che appunto dispongono anche di enzimi idrolitici tra cui le lipasi. Di fatto le condizioni di partenza delle olive condizionano fortemente l’acidità libera del prodotto finale.
Uno stadio molto importante, come più volte accennato, è quello di gramolatura in grado di influenzare diversi parametri tra i quali:
1. La resa del processo d’estrazione successiva: sia il tempo che la temperatura con la quale la gramolatura è condotta influenzano positivamente la resa com’è possibile notare dai grafici.
2. Quantità di polifenoli: all’aumentare del tempo e della temperatura la quantità di polifenoli diminuisce. Questo rappresenta uno svantaggio dal punto di vista della stabilità, in quanto molte di queste specie chimiche si comportano di fatto da antiox.
3. Acidità libera: un incremento del tempo di gramolatura determina un aumento dell’acidità libera.
1.3.1.1 Determinazione dell’acidità libera:
La determinazione dell’acidità di un olio viene, di fatto, operata attraverso una titolazione A/B impiegando la fenolftaleina come indicatore. E’ però indispensabile rendere l’olio stesso solubile in un ambiente polare ed a tal fine s’impiega una miscela etere etilico/etanolo solventi tra loro miscibili:
a) L’etanolo mi permette di condurre la titolazione A/B poiché rappresenta un solvente polare protico;
b) L’etere etilico mi permette di solubilizzare l’olio
Si procede quindi la titolazione con una soluzione di NaOH fino a viraggio appena percettibile della fenolftaleina: dobbiamo, infatti, considerare il contributo all’acidità svolto dall’etanolo stesso che è un alcol. Dalla quantità di titolante impiegato, si risale quindi all’acidità libera dell’olio che viene di fatto espressa in funzione dell’acido grasso maggiormente rappresentativo, e quindi di acido oleico.
2 OLI DI SANSA DI OLIVA
Come abbiamo visto dalla separazione dell’olio dal mosto, otteniamo come residuo, la sansa che presenta di per sé un discreto contenuto in olio, tale da giustificare economicamente la sua estrazione. Per quanto riguarda la fase d’estrazione, essa segue, di fatto, la stessa tecnologia impiegata nel caso dei semi oleaginosi come soia, girasole, colza, cotone, ecc…Variano tuttavia le fasi preliminari che si distinguono in genere da seme a seme e che in ogni modo hanno tutte l’obiettivo di aumentare la superficie di contatto esterno diminuendo contemporaneamente l’azione di trattenimento e protezione da parte dei tessuti cellulari nei confronti dell’olio. Di norma in seguito alle prime fasi di pulitura variabili da seme a seme, si procede ad una fase di molitura e condizionamento aggiustando i valori d’umidità a valori ideali aumentando la resa.
2.1 Estrazione
Due sono gli approcci che possono essere impiegati ed in particolare:
2.1.1 Metodo per pressione
Viene impiegato nel caso di semi ad alto contenuto in olio ( ≥ 20% ). Può essere condotto a freddo, ma di norma è preferito quello a caldo in quanto consente di aumentare le rese d’estrazione.
2.1.2 Metodo d’estrazione con solventi
Questo metodo è di gran lunga più utilizzato, e comunque inevitabile per semi con un basso contenuto in olio ( < 20% ). Tale metodo prevede un trattamento di riscaldamento-condizionemento (che può essere preceduto o no da una preliminare e parziale estrazione per pressione ).
Si passa quindi all’esaurimento degli sfarinati mediante estrazione con solventi organici. Di norma il solvente più comunemente usato è l’esano, molto meno tossico d’altri solventi come quelli clorurati ecc…
Negli impianti di una certa dimensione si adottano preferenzialmente sistemi in continuo che prevedono in ogni caso un’estrazione in controcorrente. Gli estrattori possono essere del tipo:
- A percolamento
- AD immersione
- Combinazioni: in tal caso si procede ad una doppia estrazione dell’olio di semi dalle farine. Queste ultime sono alimentate dall’alto dell’estrattore ad immersione (I) dove incontrano il solvente in contro corrente. Successivamente la pasta da esaurire sale attraverso l’elevatore del secondo estrattore (P), dall’alto del quale entra il solvente fresco (S¹). La pasta esaurita esce da R, mentre il solvente arricchito ( S²) esce dall’alto a sinistra.
Otteniamo quindi la miscella d’estrazione che viene, di fatto, filtrata e quindi distillata in apposite caldaie. Otteniamo a tale livello:
- Il distillato che subisce una spinta desolventizzazione in corrente di vapore.
- Il residuo d’estrazione che viene trasferita velocemente all’impianto di esaurimento in quanto l’olio, in tali condizioni, è suscettibile più che mai ad irrancidimenti. Quindi anche la farina esaurita viene sottoposta ad desolventizzazione, mediante il suo stoccaggio in una camera riscaldata mantenuta in depressione in modo da favorire l’evaporazione. Tale parte solida viene quindi essiccata ed utilizzata come mangime Operata l’estrazione, si passa alla successiva fase di rettifica o raffinazione.
2.2 Raffinazione o rettifica
Gli oli di sansa d’oliva, gli oli di semi, e gli oli vergini lampanti non risultano commestibili come tali ma devono subire una raffinazione; Ad esempio l’olio di sansa e quello di semi presentano in tale fase alcune caratteristiche comuni, come l’alto contenuto in mucillaggini, un odore sgradevole, un’elevata acidità libera. Dall’olio di sansa greggio otteniamo, di fatto, l’olio di sansa rettificato, che però, a differenza degli oli di semi, non può essere venduto come tale, ma viene miscelato con una delle categorie commestibili di oli d’oliva vergini.
Il processo di raffinazione consiste nelle seguenti operazioni:
2.2.1 Demucillaginazione
Il prodotto dell’estrazione contiene sostanze allo stato colloidale che permangono anche successivamente alle filtrazioni. Tra queste specie figurano anche sostanze ad azione emulsionante come fosfolipidi, poi ritroviamo gomme, glucidi, ecc…
Si procede attraverso l’aggiunta d’acqua, che consente l’idratazione delle sostanze colloidali e la loro conseguente precipitazione parziale. La restante aliquota non precipitata viene insolubilizzata previo impiego d’acidi, oppure attraverso l’impiego d’argilla finemente suddivisa in grado di costituire con i colloidi dei complessi insolubili, facilmente eliminabili previa centrifugazione.
2.2.2 Deacidificazione
Possiamo impiegare tre modalità alternative:
2.2.2.1 Neutralizzazione con NaOH e separazione meccanica:
Una soluzione d’idrossido di sodio viene addizionata ad un reattore cilindrico a fondo conico al cui interno è presente olio preriscaldato a circa 50-70 °C. In seguito all’aggiunta si procede ad una agitazione lenta ( che ha il fine di limitare la costituzione di emulsioni) , e si manifesta di fatto la precipitazione dei saponi che di fatto vanno a costituire paste saponose che inglobano tuttavia una discreta quantità di olio. La restante aliquota è rappresentato da olio neutralizzato che viene più volte lavato con acqua al fine di eliminare eventuale soluzione alcalina. L’olio è quindi centrifugato e disidratato per evaporazione sottovuoto.
Questo procedimento è preferito, in particolare modo, quando l’acidità dell’olio di partenza non supera il 12-15% d’acidità libera, a causa delle perdite d’olio che si hanno, poiché inglobata nella pasta saponosa.
2.2.2.2 Separazione con solventi:
Si sfrutta la maggiore solubilità dell’olio in un solvente apolare per poterlo separare dalla soluzione neutralizzante di soda. A titolo d’esempio accenniamo il metodo De Smet, basato sull’impiego d’esano e propanolo. L’olio, sciolto in esano, è messo a reagire con una soluzione di soda in acqua + propanolo. La reazione di neutralizzazione è sempre la medesima, ma essa decorre all’interfase tra i due liquidi. Il sapone che si viene così a produrre va a sciogliersi nella soluzione idroalcolica ottenendo alla fine:
a. Una fase sovrastante d’olio neutralizzato ed esano.
b. Una fase idroalcolica sottostante che scioglie completamente l’eccesso di NaOH e di sapone.
c. Una larga fase intermedia nella forma d’emulsione, abbastanza separata dalle altre due fasi.
Il vantaggio di quest’approccio è quello di consentire una migliore resa in olio del processo, in quanto diminuisce il quantitativo di residuo saponoso. In tutti questi processi è indispensabile eliminare qualsiasi traccia di sapone poiché sarebbe compromessa non solo la qualità del prodotto finale, ma anche il successivo processo di decolorazione.
2.2.2.3 Distillazione dell’olio:
La distillazione è realizzata in controcorrente di vapore. Per ridurre al minimo le alterazioni, la pressione d’esercizio viene abbassata a valori minori di 1 Torr, di modo che la temperatura di ebollizione dell’olio risulti solo di 200 °C. Di fatto in tali condizioni abbiamo distillazione degli acidi grassi e d’altre sostanze volatili indesiderate, e questo consente quindi di ottenere un olio neutro deodorato.
2.2.3 Decolorazione
Questa operazione non tende solo ad eliminare la maggiore parte dei pigmenti, ma anche i residui di sapone. Di norma viene impiegato carbone attivo o la bentonite, specie che vengono dispersi per agitazione in assenza d’aria ed a elevate temperature ( 110-100 °C ). Si ottiene quindi la decolorazione dell’olio che quindi viene filtrato per mezzo dei filtri pressa.(vedi figura sottostante).
I filtri pressa rappresentano filtri discontinui che funzionano per pressione. Essi risultano costituito da una serie di elementi filtranti detti piastre, che risultano inserite tra due testate, di cui una mobile ed l’altra fissa. Di fatto la soluzione torbida entra da sinistra e va a riempire gli spazi vuoti.2.2.4 Deodorazione
Consta essenzialmente di un’evaporazione sottovuoto delle sostanze volatili indesiderate, in corrente di vapore ad elevata temperatura. Si manifestano perdite d’antiox, come tocoferoli, importanti nell’impartire stabilità nei confronti delle reazioni redox.
2.2.5 Demargarinazione
Il contenuto di gliceridi saturi ad alto punto di fusione può essere così alto da richiedere la loro eliminazione, in quanto responsabili di grumi di grassi soprattutto nel periodo invernale. Si procede quindi al processo di demargarizzazione, che consiste nel portare l’olio alla temperatura d’intorbidamento dello stesso (10 °C circa ). L’agitazione della massa in tale fase deve essere continua, al fine di consentire l’equilibrio termico in tutta la massa e l’ingrossamento dei cristalli di lipidi, e quindi successivamente si procede alla filtrazione.
Otteniamo quindi alla fine l’olio raffinato che presenta, a causa di tutti i processi subiti, una qualità peggiore rispetto agli oli d’oliva vergini. Dal punto di vista della composizione lipidica, riferendoci all’olio di sansa d’oliva raffinato si manifesta:
- Aumento del contenuto dell’acido elaidinico ( isomero trans dell’acido oleico), che, di fatto, si costituisce durante i riscaldamenti a cui si sottopone l’olio.
- Aumento contenuto dieni, trieni, che si originano per trasposizione dei doppi legami, e che presentano una spiccata reattività nei confronti dell’irrancidimento ossidativo degli oli.
BIBLIOGRAFIA
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DI GIOVACCHINO L. (1991): “Rivista italiana delle sostanze grasse”, vol. LXVIII, pag195, aprile 1991.
GIAN GIORGIO D’ANCONA (1992): “Industrie agroalimentari”. Pag. 413-447. Ed.Reda.
SITI INTERNET
www.oliveoilsource.com/mills-presses.htm
www.itineraweb.com/italiano/percorsidelgusto/5ei16.htm
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