La gramolazione delle olive appartiene al passato, il futuro sono le microonde

I sistemi di estrazione meccanica definiti "continui" sono generalmente costituiti da un frangitore meccanico, una gramola ed un separatore centrifugo ad asse orizzontale (decanter). La denominazione "continuo" si riferisce al fatto che due delle tre macchine che compongono il sistema (frangitore meccanico e decanter) operano in continuo; la gramola, una macchina che lavora in batch, si trova tra questi due apparati continui. Di conseguenza la gramolazione rappresenta il collo di bottiglia del processo di estrazione continuo.

Attualmente il sistema utilizzato per garantire continuità al processo, senza interrompere l'attività delle macchine a monte e a valle della gramola, consiste nel porre più macchine gramolatrici in parallelo.

È necessario ricordare che l'intero processo di olio vergine di oliva è cambiato molto poco nel corso degli ultimi 20 anni. Una delle sfide essenziali del settore industriale delle macchine ed impianti per l’olio vergine di oliva è quello di progettare e costruire macchine avanzate per trasformare la fase di gramolazione discontinuo in una fase continua e migliorare la capacità di lavoro degli impianti industriali. I costruttori di impianti sono interessati a nuovi processi di estrazione alternativi in grado di aumentare le rese di estrazione e ridurre i costi di produzione del prodotto. Inoltre è necessario rispondere alle mutate esigenze del mercato, offrendo impianti ad alta efficienza in grado di assicurare redditi adeguati ai frantoiani, anche limitando i costi di investimento dell'impianto (con un numero minore di gramole) e riducendo il tempo di lavoro, ottimizzando la capacità di lavoro dell'impianto. Per raggiungere questi obiettivi, possono essere impiegate tecnologie emergenti quali le microonde.

Il brevetto internazionale del sistema di condizionamento termico della pasta di olive mediante microonde (WIPO Patent No WO2014147651 A1), depositato il 18 marzo 2013 e pubblicato il 25 settembre 2014, è proprietà dell’Università degli Studi di Bari.

Gli Studi condotti dal gruppo di ricerca della dott.ssa Clodoveo nascono dall’osservazione che uno dei fattori critici che determinano un tempo di gramolazione così a lungo è costituito dal periodo necessario affinché la pasta di olive appena frantumata raggiunga la temperatura di processo (27-32 ° C). Tale periodo dura in media almeno un terzo del tempo totale di gramolazione. La gramola è uno scambiatore di calore caratterizzato da un basso coefficiente globale di scambio termico in quanto il rapporto (r) tra superficie (S) e volume (V) è svantaggioso (r = S / V), quindi è importante trovare una tecnologia innovativa in grado di migliorare lo scambio termico.

Principi e meccanismi delle microonde

Le microonde sono onde elettromagnetiche non ionizzanti con una frequenza da 300 MHz a 300 GHz. Le microonde sono una tecnologia applicata in molti processi alimentari che consente di ridurre i tempi di lavorazione. Il riscaldamento a microonde è diverso dai metodi convenzionali nei quali il calore viene trasferito con meccanismi di conduzione, irraggiamento e convezione. Nel riscaldamento convenzionale, viene prima riscaldata la superficie del materiale ed in seguito il calore penetra verso l'interno. Ciò significa che si crea un gradiente di temperatura dalla superficie verso l'interno. Il riscaldamento a microonde genera calore nell'intero volume. Le microonde presentano anche un effetto meccanico dovuto al riscaldamento che determina un aumento del volume del tessuto vegetale e la rottura delle cellule che esplodendo rilasciano il loro contenuto in olio e composti minori ad azione salutistica.

Considerando gli effetti termici e meccanici di questa tecnologia emergente, era ragionevole ipotizzare che le microonde potessero ridurre la durata della gramolazione migliorando il rilascio dell'olio e dei componenti minori.

Le prove sperimentali hanno dimostrato una riduzione dei tempi di condizionamento della pasta pari all’88% rispetto al sistema convenzionale ed un significativo incremento delle rese di estrazione, senza compromettere i parametri commerciali del prodotto ed incrementando, grazie agli effetti meccanici, il contenuto in antiossidanti degli oli.

NDR: si precisa che l'Università di Bari ha chiesto il brevetto per il sistema di estrazione dell'olio qui illustrato. Al momento, con la pubblicazione n. WO2014147651 A1 del 25 settembre 2014, è stata completata da parte dell'Ufficio Internazionale la prima fase istruttoria. La fase internazionale è riferita principalmente al deposito della domanda ed alla successiva ricerca di anteriorità. Una volta terminata questa fase, il richiedente è tenuto a procedere con la seconda fase, ovvero la fase nazionale, che risulta alquanto complessa ed onerosa. Solo terminata questa seconda fase il brevetto risulterà registrato e valido.

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Bibliografia

Clodoveo, M. L., & Hachicha Hbaieb, R. (2013). Beyond the traditional virgin olive oil extraction systems: Searching innovative and sustainable plant engineering solutions. Food Research International, 54(2), 1926-1933.

Clodoveo, WIPO Patent No WO2014147651 A1