Microonde e megasuoni per l’olio

La ricerca nel settore degli impianti per l’estrazione dell’olio d’oliva ha visto, recentemente, l’introduzione di strumenti innovativi quali l’impiego delle microonde e dei megasuoni per il condizionamento della pasta olearia, compiendo un’importante evoluzione verso una nuova gestione dei tempi e degli spazi in frantoio.

Il sistema ricerca non può fermarsi mai ma deve costantemente affrontare sfide nuove con creatività e rigore scientifico, aprire nuovi scenari, produrre conoscenza, introdurre cambiamenti. Cosa possiamo realmente aspettarci dagli sforzi della ricerca? Oggi più che mai, la ricerca non deve rimanere chiusa all’interno del proprio laboratorio, ma mescolare metodologie e tecnologie, visioni e risorse a servizio della collettività.

Una nuova concezione del processo di estrazione dell’olio di oliva punta a rendere il processo definitivamente continuo, superando gli attuali limiti di discontinuità della fase di condizionamento termico e meccanico attualmente condotto con il classico rimescolamento lento in gramola (gramolazione). Seppur la ricerca scientifica negli ultimi anni ha contribuito a migliorare macchina e prodotto, oggi dobbiamo essere capaci di coniugare opportunità e potenzialità di un settore e trasformare idee in realtà.

Per riuscire a capire se un’idea è praticabile e se può dare vita ad una innovazione concreta è necessario seguire una scrupolosa e metodica sperimentazione. In questa direzione i gruppi di ricerca del Dipartimento SAFE dell’Università di Foggia, del Dipartimento DISAAT dell’Università di Bari insieme all’azienda EMITECH di Corato (BAT) (detentrice di diversi brevetti di invenzione industriale per l’utilizzo delle microonde nel settore alimentare) hanno sviluppato il primo “impianto industriale modularea microonde” per il condizionamento della pasta di olive in modo continuo.

Alla fase di progettazione e sviluppo sono seguite le sessioni dei test sperimentali su impianti industriali e l’ottimizzazione delle prestazioni dell’impianto prototipale.

L’attività condotta sul prototipo a microonde per l’estrazione dell’olio dalle olive, sin dal 2011, ha consentito di raggiungere risultati incoraggianti nell’utilizzo della tecnologia a microonde in questo specifico settore. In particolare, la riduzione dei tempi di lavorazione, un riscaldamento continuo, istantaneo ed omogeneo della pasta ed una importante semplificazione del layout dell’impianto di estrazione sono i vantaggi immediati e percepiti dall’utilizzo delle microonde in frantoio. I risultati raggiunti hanno consentito di sviluppare nel 2016 una collaborazione tra l’Università di Foggia, l’Università di Bari, l’Università Repubblicana Uruguaiana, con il Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) di Melburne, dove il Dr. Pablo Juliano e il Dr. Xing-Qing Xu, sono da anni impegnati nell’utilizzo della tecnologia a megasuoninel campo alimentare e nel processo di estrazione di diversi grassi alimentari da matrici vegetali, detenendo,tra l’altro, un brevetto di invenzione industriale.

Il gruppo costituito, rappresenta un team di ricerca internazionaleche ha voluto valutare la combinazione degli effetti “termici” e “non termici” dell’assorbimento di energia elettromagnetica alla frequenza di 2,45GHz (campo di frequenze delle microonde) e l’applicazione di onde sonore ad alta frequenza (400kHz e 600kHz) durante il reale processo di estrazione dell’olio.

Perché la scelta di impiegare i megasuoni e perché coniugare il loro impiego con quello delle microonde nel processo di estrazione dell’olio dalle olive.L’assorbimento di energia elettromagnetica da parte di matrici umide si traduce sia in un aumento della temperatura della matrice irradiata che in un’azione meccanica esercitata sulle particelle dovuta all’effetto di vaporizzazione dell’acqua presente nelle strutture, con il risultato di favorire la fuoriuscita delle goccioline d’olio,conseguenza dell’esplosione delle pareti cellulari deivacuoli.

L’utilizzo delle onde sonore sulle matrici vegetali, applicato ormai da diversi decenni, consente, in dipendenza della frequenza scelta, di avere azioni diverse traducibili in differenti effetti. Sulla base degli studi preliminari effettuati in collaborazione con i colleghi australiani e i test condotti in laboratorio su diverse matrici, si è scelto di applicare, per l’utilizzo nel campo dell’estrazione olearia, in associazione al trattamento a microonde, onde sonore ad alta frequenza conosciute come megasuoni, specificatamente utili alla separazione di goccioline di olio dalla matrice solida.

La tecnica sfruttata è quella della cosiddetta “separazione acustica” che si basa sulla generazione di un “campo di onde stazionarie” dovuto all’azione di forze di radiazione acustiche; in queste zone le particelle, in base al loro peso specifico, si aggregano, si ammassano e quindi sedimentano.
La collaborazione internazionale ha portato alla progettazione, costruzione ed implementazione su scala industriale del primo sistema combinato di due prototipi “microonde-megasuoni” per il condizionamento continuo di paste di olive.

I due prototipi realizzati, il primo in Italia e il secondo in Australia, sono stati implementati presso l’oleificioAGROLIO srl di Andria (BAT) in una linea a due fasi prodotta dalla MORI-TEM srl.
Diversi sono stati confronti effettuati, dall’utilizzo delle singole tecnologie alla combinazione delle stesse.

L’utilizzo delle sole microonde conferma i risultati delle precedenti sperimentazioni; la resa di estrazione ottenuta con l’utilizzo delle sole microonde (senza gramolazione)eguaglia quella ottenuta con la gramolazione tradizionale,riducendo però i tempi di condizionamento da 30 minuti impiegati dalla gramolazione tradizionale a meno di 1 minuto con l’utilizzo della tecnologia a microonde.
L’utilizzo del condizionamento a megasuoni, in aggiunta alla gramolazione tradizionale o in combinazione alle microonde, ha evidenziato un lieve incremento della resa di estrazione in entrambi i casi.

Nessuna differenza è stata riscontrata in termini di acidità, numero di perossidi e indici spettrofotometrici, mentre piccole differenze sono state riscontrate sul quadro fenolico ed aromatico. Differenze che comunque non danno dato nessuna evidenza sulla valutazione al panel test. Quest’ultima ha inoltre consentito di escludere eventuali difetti e di attestare per tutti gli oli un buon equilibrio tra gli attributi ricercati di fruttato, amaro e piccante. Sono attualmente in corso approfondimentianalitici e la valutazione della shelf-life.

La sperimentazione ha avuto come obiettivo quello di fornire un risultato che fosse il più possibile vicino alla realtà produttiva ed in grado di dare indicazioni reali sull’utilizzo di questi nuovi strumenti tecnologici nell’industria olearia. Sono stati svolti oltre 100 test sperimentali e utilizzate più di 35 tonnellate di olive molite, dedicando un’intera campagna olearia alla sperimentazione; un grande impegno di risorse, dunque, ripagato dagli ottimi risultati in termini di flessibilità e funzionamento dell’impianto.

In definitiva, le tecnologie testate hanno dimostrato la loro potenzialità per l’estrazione efficiente e continua di olio di ottima qualità dalle olive. È in corso di definizione, quindi, la prosecuzione della ricerca e una partnership tra i gruppi di ricerca nazionali e quello australiano, per il miglioramento e il futuro sviluppo delle tecniche testate in fase sperimentale.

La foto di apertura è di Luigi Caricato

Miguel Amarillo