L'uso degli ultrasuoni in frantoio: l'effetto sulla resa

Il progetto SONOLIO, “Innovazione per l’estrazione con sonicazione e conservazione dell’olio extra vergine d’oliva: qualità e caratteristiche nutraceutiche”, è un progetto d’innovazione che prevede l’utilizzo degli ultrasuoni per l’estrazione dell’olio dalla pasta d’oliva.

L’intero progetto è stato finanziato dal Programma di Sviluppo Rurale PSR Sardegna 2014/2020 – Misura 16 Sottomisura 16.2.1 - Sostegno a progetti pilota e allo sviluppo di nuovi prodotti, pratiche, processi, tecnologie e realizzato dal Gruppo Operativo SONOLIO, partnership tra la Soc. Coop. Agr. Olivicoltori Valle del Cedrino e l’Oleificio Gallura soc coop a r.l., con il supporto tecnico-scientifico dell’Istituto di Ricerca ICR.

I principali obiettivi che, inizialmente, si volevano perseguire erano:

-  aumento e miglioramento delle rese e delle caratteristiche qualitative tipiche degli oli ottenuti nel comparto olivicolo, e in particolare in quello sardo;

- riduzione dei costi di produzione e miglioramento dell’impatto ambientale nel processo di trasformazione;

-  incremento del valore aggiunto delle produzioni e miglioramento dell’apprezzamento del prodotto, riducendo il decadimento qualitativo del prodotto confezionato a seguito del miglioramento dei materiali di confezionamento.

Al termine del progetto, quindi, sono stati analizzati i risultati relativi sia alle quantità di olio prodotte (valutazione delle rese di produzione) che alla qualità dell’olio extravergine ottenuto (presenza di sostanze di natura polifenolica, tocofenoli e carotenoidi, nonché un miglioramento delle proprietà organolettiche).

Nella produzione dell’olio extravergine di oliva, l’applicazione degli ultrasuoni (US) alla pasta di olive, a valle della frangitura e prima della gramolatura, sembra essere molto promettente, in quanto in grado di incrementare le rese di estrazione, salvaguardare e/o incrementare la qualità del prodotto, ridurre i temi di lavorazione e, di conseguenza, ridurre i costi di produzione.

Questo fenomeno può avere degli effetti rilevanti, infatti, qualora l’implosione di una microbolla avvenga in prossimità di porzioni di frutto di oliva passate indenni al processo di frangitura, allora il microgetto può favorire il rilascio di composti solubili dal tessuto vegetale e la liberazione di tutte quelle componenti minori fondamentali necessarie ad ottenere un incremento della qualità dell’olio.

Inoltre, gli US possono aumentare la probabilità di collisione delle goccioline di olio presenti nella pasta portando, così, ad un aumento delle loro dimensioni con conseguente miglioramento della successiva separazione dell’olio nel processo di centrifugazione, con un conseguente aumento della resa.

L'uso degli ultrasuoni in frantoio: l'effetto sulla resa

Durante le campagne olearie 2021/2022 e 2022/2023 è stato installato, come previsto dal progetto SONOLIO, sulla linea di lavorazione dell’Oleificio Valle del Cedrino un impianto ad ultrasuoni, posizionandolo tra la frangitura e la gramolatura.

Le prove eseguite si sono concentrate soprattutto sulla messa a punto delle seguenti variabili:

- tipo di installazione dell’impianto (verticale o orizzontale);

- modalità di carico del sonicatore (scelta del metodo di carico e della tipologia di pompa da utilizzare);

- tempi di contatto tra pasta di oliva e US;

- settaggio della pressione di lavoro.

Tutte le prove sono state eseguite su partite di olive di varietà Bosana raccolte nella stessa giornata.

Le prove sperimentali e i parametri di sonicazione della pasta d'olive: gli effetti sulla resa

Prove di molitura effettuate durante la campagna 2021-22

L’impianto ad US è stato posizionato a valle del di un frangitore a coltelli a asse orizzontale (15 kw di potenza e con capacità massima di molitura da 3000 Kg/h) e, quindi, alimentato con una pompa di tipo a paletta, dimensionata al frangitore e priva di inverter.

Con questo sistema di alimentazione, il carico della pasta di olive all’interno del sonicatore risulta essere discontinuo e, inoltre, abbiamo notato una elevata presenza di aria nella pasta.

A valle del sonicatore è stata installata una valvola pneumatica e in tutte le prove la pressione è stata settata a 0,8 bar.

Tutte le prove di molitura eseguire con gli US, la frequenza di lavoro era di 35 kHz.

Novembre 2021

Protocollo molitura con sonicazione

Temp. pasta ingresso al sonicatore ± 16°C

Temp. pasta uscita dal sonicatore ± 25°C

Alimentazione US  ± 248 V – 2,61 A

Potenza  647 W

Selettore Power dello strumento  8

Tempo contatto pasta/US nel sonicatore  ~24 sec

Dicembre 2021

Protocollo molitura con sonicazione

Portata frangitore 18 q/h

Temp. pasta ingresso al sonicatore  ± 16°C

Temp. pasta uscita dal sonicatore ± 25°C

Alimentazione US  ± 246 V – 1,99 A

Selettore Power dello strumento 8

Potenza  490 W

Tempo contatto pasta/US nel sonicatore  ~24 sec

Prove di molitura effettuate durante la campagna 2022-23

Durante questa campagna è stato impiegato un frangitore a coltelli a asse verticale (potenza 15 kw) dotato di pompa mono con statore p 50 e alimentata con un inverter per il controllo dei giri motore e di conseguenza della portata; in questo modo siamo riusciti a controllare la portata di alimentazione dell’impianto US, massimizzando i tempi di residenza della pasta nell’impianto a US, e, inoltre, la pompa mono ci permetteva di aumentare anche la pressione della all’interno del generatore riducendo la percentuale di aria dispersa nella pasta di olive.

Novembre 2022

Protocollo molitura con sonicazione

Portata frangitore 18 q/h

Pressione valvola pneumatica 1 bar

Temp. pasta ingresso al sonicatore  ± 15°C

Temp. pasta uscita dal sonicatore ± 25°C

Alimentazione US  ± 246 V – 1,99 A

Selettore Power dello strumento 8

Potenza   490 W

Tempo contatto pasta/US nel sonicatore  24 sec

Novembre 2022

Protocollo molitura con sonicazione

Portata frangitore 18 q/h

Pressione valvola pneumatica 1 bar

Temp. pasta ingresso al sonicatore ± 15°C

Temp. pasta uscita dal sonicatore  ± 25°C

Alimentazione US  ± 246 V – 1,99 A

Selettore Power dello strumento  8

Potenza  490 W

Tempo contatto pasta/US nel sonicatore 24 sec

Dicembre 2022

Protocollo molitura con sonicazione

Portata frangitore 16 q/h

Pressione valvola pneumatica 1 bar

Temp. pasta ingresso al sonicatore  ± 18,7°C

Temp. pasta uscita dal sonicatore  ± 18,8°C

Alimentazione US ± 213 V – 2,17 A

Selettore Power dello strumento  8

Potenza  462 W

Tempo contatto pasta/US nel sonicatore  27 sec

I risultati ottenuti dimostrano che l’impiego degli ultrasuoni nel processo di estrazione dell’olio ha comportato, in tutte le prove effettuate, un incremento molto sensibile della resa di estrazione, in accordo con altri dati riportati in letteratura

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