Echografie kan EVOO-extractie verbeteren

Een onderzoeksteam van de Universiteit van Bari heeft zich geconcentreerd op het optimaliseren van de malaxatiefase bij de productie van olijfolie. Malaxatie is de stap waarbij de olijvenpasta wordt geroerd voordat deze in een centrifuge wordt gescheiden.

"De belangrijkste doelstellingen van onderzoek op het gebied van extractie zijn in wezen drie met betrekking tot de malaxing-fase: de lengte van deze stap verkorten, de warmte-uitwisseling verbeteren en de opbrengst van olie-extractie verhogen zonder negatieve effecten op het fenolgehalte,” legt Maria Lisa Amirante Clodoveo van de Universiteit van Bari Aldo Moro uit.

"De traditionele systemen, zoals het opwarmen van de olijvenpasta, het toevoegen van water en het verlengen van de malaxatieduur, zijn zo gestrest dat het nodig leek om iets nieuws te introduceren om meer te profiteren in termen van opbrengst en efficiëntie, "zei Clodoveo.

In die zin was het eerste doel van de door Clodoveo gecoördineerde onderzoekers om een ​​oplossing te vinden om deze operatie te verbeteren. De malaxer is een batchmachine die werkt tussen twee continue apparaten (de breker en de decanter), en het is een ontoereikende warmtewisselaar vanwege de ongunstige verhouding tussen zijn kleine oppervlak in vergelijking met het grote volume olijvenpasta erin.

Wereldwijd zijn opkomende technologieën, van microgolven tot gepulseerde elektrische velden, getest en gebruikt, maar de groep Italiaanse onderzoekers concentreerde zich op echografie. Naast hun effect op het moduleren van de chemische, fysische en biochemische reacties in de geplette olijvenpasta, biedt echografie goedkope apparaten, gemakkelijke schaalbaarheid en hoge duurzaamheid van het proces vanuit energetisch oogpunt.

Daarom wilden onderzoekers een technische oplossing presenteren die betaalbaar zou zijn voor een breed scala aan producenten om de opbrengst en kwaliteit te verhogen zonder extra energiekosten.

"We geloofden dat ultrageluid veelbelovend zou kunnen zijn, omdat het een neutrale thermische werking uitoefent in combinatie met een aanzienlijke mechanische werking', legt Clodoveo uit. De mechanische actie is te danken aan de cavitatie die, in eenvoudige bewoordingen, bestaat uit de vorming van microscopische dampbellen veroorzaakt door de schommelingen in drukwaarden.

De bellen bereiken een kritieke diameter totdat ze met geweld imploderen, waardoor vloeistofstralen worden gegenereerd die de cellen breken die intact door de breker zijn gegaan. Niet alle ultrasone frequenties zijn echter in staat om de effectieve cavitatie in de olijvenpasta te genereren. Tijdens simulatietesten hebben de onderzoekers vastgesteld dat alleen een laagfrequent ultrasoon bereik (20 – 50 kHz) nuttig is om het doel te bereiken.

In wezen gaan veel cellen door de breker zonder te breken totdat ze in de malaxer terechtkomen. ​"Dankzij ultrageluid veroorzaakt cavitatie onmiddellijk het scheuren van deze cellen, waarbij olieachtige druppels en kleine verbindingen vrijkomen', legt de onderzoeker uit. ​"Dit heeft een tweeledig effect, bestaande uit een hogere afgifte van olijfolie en een hogere concentratie polyfenolen en antioxidanten zoals carotenoïden en tocoferolen.”

Door ultrageluid toe te passen in een molen met continue cyclus, zagen de onderzoekers een duidelijke toename van de opbrengst, van ongeveer 14.5 procent met een conventioneel proces tot 16.5 procent met ultrageluid.

Bovendien beoordeelden ze een toename van meer dan 20 procent van de polyfenolen in de monsters die met een ultrasoon systeem waren behandeld. ​"Het gehalte aan moleculen met een gezonde werking, geëvalueerd door Filomena Corbo, resulteerde hoger dan in traditionele olijfolie,” merkte Clodoveo op.

Ook is het profiel van chemische en organoleptische eigenschappen gebruikt voor de classificatie van het product niet aangetast en waren er geen significante verschillen in vergelijking met het traditionele systeem.

Bovendien bleek uit de headspace-analyse van de monsters, uitgevoerd met gaschromatografie door Antonello Paduano, dat de vluchtige stoffen geen schade opliepen. Dit onderstreepte dat de delicate enzymlipoxygenase-route niet werd aangetast door de thermische werking van ultrageluid.

"Om aan de veranderende behoeften van de markt te voldoen, hebben molenaars installaties nodig met een hoge efficiëntie, die in staat zijn om investerings- en beheerkosten te beperken, de verwerkingstijd te verkorten en de werkcapaciteit te maximaliseren”, legt Clodoveo uit. ​"De vermindering van het verbruik van procedures en middelen, in combinatie met het behoud van de kwaliteit, draagt ​​bij tot het garanderen van betere winsten”, merkte ze op.

De laatste stap van het onderzoek vereiste de samenwerking met de Polytechnische Universiteit van Bari. ​"Dankzij de werktuigbouwkundige vaardigheden van Riccardo Amirante hebben we de industriële schaal bereikt, "voegde Clodoveo toe, specificerend dat met de financiering PerformTech uit de regio Apulië bereikte de machine een hoog niveau van technologische volwassenheid en het is nu klaar om op de markt te worden gebracht.

• InTechOpen