DALLA PASTA D’OLIVE ALL’OLIO. LA MAGIA DI UNA MACCHINA, IL DECANTER, CHE FUNZIONA SULLA BASE DI UNA NOTA LEGGE FISICA

Le olive, una volta frante e trasformate in pasta, arrivano al separatore centrifugo ad asse orizzontale, il decanter. Questi permette di separare tra loro le tre fasi presenti nella pasta (olio acqua e sansa), aventi diverso peso specifico, per mezzo della forza centrifuga.

Il principio
Il decanter si basa sulla possibilità di separare due fasi immiscibili con diversa densità utilizzando l’accelerazione centrifuga. La legge che regola la velocità di separazione è la legge di Stokes che dice:

v = D2 (d2 - d1) w2r / 18m

dove:
v = velocità di separazione
(d2 – d1) = differenza fra i valori di densità delle due fasi
D2 = diametro al quadrato delle particelle della fase dispersa
m = viscosità del mezzo disperdente
w2r = accelerazione centrifuga

Mentre il parametro (d2 – d1) è abbastanza costante anche se cambia la varietà di oliva, m è abbastanza variabile e piuttosto difficile da determinare; allora si può giostrare su D e per aumentare la velocità di separazione si deve soprattutto aumentare il diametro medio delle goccioline di olio che si devono liberare dal solido che le trattiene: per avere una efficace separazione del mosto dalla pasta è importante che l’operazione di gramolatura sia stata effettuata in modo da far avanzare sufficientemente il processo di coalescenza dell’olio e da far aumentare la percentuale di acqua libera attraverso l’omogeneizzazione della pasta.
Per effettuare un’efficace separazione delle fasi (acqua, olio, sansa) è necessario diluire la pasta con acqua calda, questo viene effettuato in continuo nel decanter. Se la quantità di acqua è troppo scarsa non fluidifica sufficientemente la pasta da disoleare, se invece è in eccesso provoca il passaggio delle parti solide della polpa ricche di olio nella fase acquosa con forti riduzioni della resa in olio.

A due o a tre fasi?
Si dovrebbe parlare più propriamente di decanter a due o a tre uscite.

Nel decanter a tre uscite si producono sanse 55-57 kg/100 kg di olive, con umidità della sansa 48-54%, olio, e acqua di vegetazione 80-100 kg/100 kg di olive. Il sistema prevede un’aggiunta d’acqua fino al 50% in peso della pasta entrante, per permettere una separazione più completa dell'olio dalla pasta.
Essendo due le uscite liquide, sono necessarie due centrifughe per recuperare la massima quantità di olio.

Il decanter a due uscite prevede la separazione delle tre fasi componenti la pasta attraverso la produzione esclusivamente di sanse umide e mosto olio.
Il processo prevede che non vi sia acqua libera all'interno della macchina e prevede la riduzione della viscosità quanto più possibile per migliorare il processo di separazione dell'olio tramite il prolungamento del tempo di gramolazione e l'aggiunta di acqua in gramola (massimo 10%).
L'olio si separa dalla pasta prima dell'acqua, quindi aumentando la velocità di rotazione della coclea si può eliminare l'acqua con la sansa, di conseguenza si ottiene olio con meno acqua.
Dato che in questo tipo di decanter l'olio esce mescolato a poca acqua, si deve inviare la miscela a una sola centrifuga verticale che provvederà a separare le due fasi e recuperare l'olio.

Il decanter a tre uscite, più comunemente definito a tre fasi, presenta gli svantaggi di una diluizione e perdita degli importantissimi costituenti minori idrosolubili, per via della massiccia immissione d’acqua in macchina e la produzione di ingenti quantità di acque di vegetazione da smaltire.

Il decanter a due uscite, o due fasi, produce sanse molto umide, di difficile lavorazione per i sansifici e meno degradabili dal terreno; una capacità di lavorazione ridotta del 10-25 % e una maggiore difficoltà di controllo del rendimento di estrazione. Per contro la minore aggiunta d’acqua porta ad ottenere oli più ricchi di costituenti minori, come i polifenoli, e più amari.

Decanter a tre uscite a risparmio d’acqua
Unire i vantaggi dei sistemi tradizionali a due e tre uscite senza inconvenienti. Questa la sfida dell’Alfa Laval attraverso questo nuovo ed ingegnoso decanter già a disposizione dei frantoiani da qualche anno.
Il decanter a tre uscite A.R.A. (a risparmio d'acqua) prevede l'uscita separata di sanse, olio e acque, ma si attua un risparmio sull'acqua di processo. Può lavorare con un'aggiunta di acqua, direttamente nel decanter, del 10-20% in peso rispetto al peso di olive trattate, e in casi particolari anche con nessuna aggiunta di acqua esterna, ovviamente tanti più colloidi sono presenti nella pasta di olive, tanta più acqua si deve aggiungere per disgregarli.
Questo è possibile grazie al sistema VPD (pressione differenziale variabile) il cui controllo è delegato al frantoiano. Ad una maggiore o minore velocità differenziale (un decanter è formato da un tamburo esterno che gira ad elevata velocità generando quindi la forza centrifuga necessaria. All'interno del tamburo c'è una coclea che ruota anch'essa ma ad una velocità differente.La differenza di velocità tra questi elementi è detta velocità differenziale) corrisponde un maggior o minor tempo di evacuazione dei solidi. L'olio si separa dalla pasta più velocemente dell'acqua, quindi aumentando la velocità di rotazione della coclea si può eliminare dell'acqua assieme alla sansa e di conseguenza si ottiene olio con meno acqua. Con l'operazione inversa invece, si ottiene un olio meno "pulito".
Poter gestire a piacimento il fattore velocità differenziale garantisce l'utilizzo del decanter sempre alle condizioni ottimali di resa e di portata, indipendentemente dalle caratteristiche della partita di olive lavorate.

Superdecanter, per eliminare il separatore finale
Le Officine Meccaniche Toscane hanno sviluppato un decanter a due zone in grado di fare a meno della centrifugazione finale.
Questo grazie al rinnovato e brevettato disegno della coclea e del sistema di prelievo dell’olio. I decanter serie Euro sono dotati di un nuovo sistema di prelievo dell’olio mediante una pompa centripeta, che ha il compito di prelevare l’olio il più possibile al centro del tamburo rotante e portarlo all’esterno, lungo l’asse, dolcemente, evitando nel modo più assoluto la possibilità di formazione di emulsioni e riscaldamento dovuto a sbattimenti.
Altra caratteristica è la “doppia estrazione” che si realizza quando la fase solida (sansa) si avvicina verso lo scarico. Attraverso un sistema di rotazione inversa, questa viene convogliata verso il centro del tamburo (seconda camera di separazione) dove subisce un’ulteriore espansione con conseguente seconda estrazione. Attraverso questo sistema si riesce a recuperare una percentuale di olio che oscilla tra 1 - 1,8 %.
L’olio che si ottiene all’uscita dal decanter non ha bisogno di nessuna ulteriore lavorazione.
Senza l’impiego del separatore ad asse verticale, l’olio in uscita da questo decanter ha una opacità e densità assolutamente di prim’ordine e un colore molto intenso, senza traccia d’acqua.