Campi elettrici pulsati in frantoio: quanto aumentano la resa e quando davvero convengono

Per superare gli svantaggi del processo di estrazione tradizionale dell'olio extravergine di oliva si stanno dedicando importanti sforzi di ricerca alla ricerca di tecniche fisiche innovative non termiche per migliorare la produzione di olio d'oliva, come ultrasuoni, microonde e campi elettrici pulsati (PEF). PEF è una tecnologia non termica basata sulla potenza pulsata che promuove l'elettroporazione delle cellule aprendo delicatamente i pori nella membrana cellulare utilizzando impulsi elettrici precisi, mirati e di breve durata. Per questo, la matrice alimentare viene posizionata tra o pompata attraverso due elettrodi. I componenti principali di un sistema per l'applicazione di PEF sono il generatore di impulsi e la camera di trattamento, e i parametri principali sono la resistenza del campo elettrica e l'energia specifica.

L'estrazione dell'olio d'oliva assistito da PEF (dopo la frantumazione o la gramolazione) ha dimostrato una grande efficienza accelerando il tempo di gramolazione garantendo al contempo gli standard giuridici dell'UE di olio d'oliva di altissima qualità. D’altra parte, PEF è una tecnologia interessante grazie alla sua incorporazione nelle linee di lavorazione tradizionali, che è facile, più conveniente ed ecologica. 

La valutazione dei costi-benefici di attuazione della PEF è un fattore importante che deve essere preso in considerazione prima di attuarlo pienamente in un processo industriale.

Uno studio portoghese ha voluto studiare l’impatto della tecnologia Pulsed Electric Fields (PEF) nell’estrazione dell’olio d’oliva su scala pilota, utilizzando la varietà di olive “Galega Volgar” come materia prima. L'estrazione assistita da PEF ha avuto un tempo di gramolazione di 30 min ed è stata confrontata con il processo tradizionale di 45 minuti. Sono stati eseguiti i principali parametri di qualità dell’olio d’oliva e la valutazione costi-benefici del PEF.

L'inclusione del PEF nella produzione di olio d'oliva ha ridotto la fase di gramolazione del 33% senza compromettere la resa o la classificazione extravergine.

Per quanto riguarda la temperatura di gramolazione, è stato osservato un leggero aumento della temperatura da 31,2 °C a 33,4 °C dopo il trattamento del PEF della pasta di olive. Tuttavia, al termine della gramolazione, la temperatura è diminuita a 32,6 °C, con conseguente impatto minore sul processo e non rilevante.

Questa efficienza porta a un potenziale aumento del 12,3% della produzione annuale di olio d'oliva, con un aumento rispettivamente del 12,3% e del 36,8% delle entrate e dell'utile lordo.

Per la produzione su piccola scala, il considerevole investimento iniziale richiesto per le apparecchiature PEF può essere una sfida in termini di ritorno sugli investimenti. In questo scenario, optare per un sistema di affitto è la soluzione economica migliore, soprattutto data la natura stagionale della produzione di olio d'oliva.

Nella produzione su larga scala, l'investimento in PEF è un investimento solido poiché è possibile raggiungere, con un costo di equipaggiamento di 450.000 EUR e una produzione di 5 tonnellate all'ora, un ROI annuo del 20%.

Dal punto di vista della sostenibilità, l’implementazione del PEF si traduce in una notevole riduzione dell’8,8% del consumo di energia elettrica per litro di olio d’oliva prodotto, riducendo di conseguenza le emissioni di gas serra. Poiché le aziende di tutto il mondo danno sempre più la priorità alle pratiche eco-compatibili, l'integrazione di tecnologie come il PEF emerge come un'opzione praticabile per migliorare la sostenibilità della produzione di olio d'oliva.