Gli ultrasuoni per un olio…ultra nutraceutico!

Nel mondo non si fa che parlare di oro nero, quest’oggi, invece, parleremo dell’ ”oro giallo”, un oro tutto italiano: l’olio extravergine d’oliva.

Analizzeremo, nella fattispecie, come quest’ultimo viene prodotto e come, grazie a delle innovazioni apportate sul suo processo di estrazione, dal Prof. Riccardo Amirante, docente presso  la facoltà di ingegneria del Politecnico di Bari, e dalla Prof.ssa Maria Lisa Clodoveo, docente della facoltà di Agraria dell’Università degli Studi di Bari, si sia riusciti a produrre un olio extravergine d’oliva davvero particolare: l’ultradop olive oil.

Quest’olio, infatti, non è il classico olio d’oliva extravergine, bensì un olio che, pur conservandone la classificazione, è stato prodotto con l’ausilio degli ultrasuoni lungo il suo processo di estrazione.

A parlarcene è stato proprio il Prof. Amirante, intervistato ad hoc da noi di Close-up Engineering!

L’ultra dop olive oil

“In passato mi ero occupato di estrazione dell’olio extravergine d’oliva, in particolar modo teorizzando la fluidodinamica all’interno dei decanter e ottimizzando la loro forma. C’era quindi questa conoscenza pregressa del fenomeno estrattivo dell’olio extravergine, che si è poi integrata con le competenze di mia moglie, la Prof.ssa Maria Lisa Clodoveo”, ci anticipa il Prof. Amirante.

• Quando e come è nata l’idea di applicare gli ultrasuoni al processo di estrazione del’olio extravergine d’oliva?

“L’idea nasce nel 2012 da un esperimento pilota condotto in laboratorio, dalla Prof.ssa Clodoveo, poi, con le competenze ingegneristiche del Politecnico, nella fattispecie del sottoscritto, abbiamo creato il primo impianto in scala industriale, nel 2013”, poi continua:

“Dunque lei ha messo a punto nel suo laboratorio questo metodo statico, in scala pilota, che evidenziava l’effetto positivo degli ultrasuoni sulla capacità di estrarre l’olio extravergine d’oliva. L’idea di applicare gli ultrasuoni non è completamente nuova ma è nuovo il modo di applicarlo”.

Effettivamente, gli ultrasuoni vengono utilizzati in più ambiti; fra le pratiche più blasonate troviamo, ad esempio, quella legata al dimagrimento di zone localizzate del corpo: sfruttare, dunque, l’idea di estrarre sostanze grasse, rompendo delle pareti cellulari, è stata vincente; l’applicazione alla filiera dell’olio evo ha, infatti,  rappresentato una importante innovazione in questo settore.

 

• Cos’è successo dopo la creazione del primo impianto industriale?

“Nel 2013 è stata fatta la prima campagna di prova in scala industriale, ripetuta nel 2015 con il finanziamento della Regione Molise –Misura 1.2.4 del P.S.R.-e un gruppo di aziende molisane, avente come capofila l’azienda “Olio Aloia S.a.s.”, in collaborazione con l’Università degli Studi di Bari, l’ ”Alfa Laval- Olive Oil”, per la tecnologia, e WEAL S.r.l.”, poi continua:

“Quest’anno abbiamo ricevuto  un finanziamento della Regione Puglia, per un progetto biennale, 2016-17, nell’ambito delle iniziative di valorizzazione dei Claster regionali: il nome del progetto è “PERFORM TECH – “PUGLIA EMERGING FOOD TECHNOLOGY” ”.

• Ci descriverebbe l’azione esatta dell’ultrasuono?

“Lo scopo è quello di generare all’interno del fluido delle bolle di cavitazione: normalmente la cavitazione, nell’ambito macchinistico, viene interpretato come un fenomeno  temibile, perché determina stress tensionali che deteriorano meccanicamente l’interno della macchina.  Noi, invece, volendo generare la rottura, e nella fattispecie la rottura delle pareti cellulari delle strutture, inneschiamo artificialmente la cavitazione tramite l’utilizzo degli ultrasuoni, trasmettendo delle onde di pressione  che si propagano all’interno di un mezzo continuo.”

Poi procede:

“Queste onde di pressione determinano delle oscillazioni di pressione tra valori molto bassi e valori molto alti, quindi è chiaro che, quando la pressione è molto bassa, scendendo al di sotto della tensione di vapore, genera bolle di cavitazione. Ovviamente questo transitorio di pressione è continuo, quindi, quando si rialza la pressione, queste bolle collassano creando l’effetto di stress tensionale.”

• Come agisce lo stress tensionale? Può descriverci il processo di estrazione?

“Questo stress agisce sulle membrane delle cellule e quindi determina la rottura delle pareti cellulari, che costituiscono il frantumato delle olive. L’azione dello stress tensionale permette si rilascino più sostanze, rispetto a quelle che normalmente  vengono rilasciate da una frangitura tradizionale, eseguita con il solo frangitore.

Normalmente le olive entrano in frantoio e, dopo un breve stazionamento nell’olivaio (fresco e ventilato, mai oltre le 12 ore), vengono lavate e finiscono in un frangitore meccanico, ossia una macchina rotante che ad altà velocità determina la frantumazione delle olive, con urti puramente meccanici. Il risultato è una pasta indiferenziata che, normalmente, finisce in una macchina chiamata gramola, che mantiene in agitazione per un trentina di minuti, a temperatura controllata , mai superiore ai 27°C, con lo scopo  di determinare il fenomeno della  coalescenza.

• Cos’è la coalescenza?

“ Il frangitore meccanico, frantumando l’oliva, dissemina,  in più gocce molto piccole, l’olio; affinché quest’olio possa essere separabile spontaneamente, o in un campo di forze centrifughe, serve che queste gocce di aggreghino in gocce di dimensioni più grandi. Questo fenomeno di aggregazione è detto coalescenza. Quindi, questa gramola è una macchina che, agitando molto  lentamente questa pasta frantumata, fa incontrare queste gocce più piccole e fa si che queste formino delle macrogocce. La pasta, sempre indifferenziata, ma che è stata agitata per trenta minuti, viene poi inviata in un estrattore centrifugo  ad asse orizzontale chiamato decanter, che, grazie al campo di forze centrifugo, determina la stratificazione per peso specifico, per densità, separando lo strato dell’olio, da quello dell’acqua e dalla sansa. L’olio viene poi estratto a pelo libero, poi viene estratta l’acqua e infine la sansa, attraverso una coclea interna al decanter.”

Ma non è finita qui:

“L’olio viene ulteriormente centrifugato da una seconda centrifuga,  ad asse verticale, per  eliminare le piccole percentuali di acqua sfuggite alla centrifuga  ad asse orizzontale.

Noi dove ci inseriamo?  Con l’ultrasuono ci inseriamo a valle della frangitura meccanica e prima della gramolazione , quindi agiamo già su una pasta su cui ha già agito il frangitore  meccanico, con lo scopo di creare una ulteriore frantumazione fine delle pareti cellulari, scappate alla frantumazione tradizionale.

L’utilizzo dell’ultrasuono è un ulteriore effetto meccanico, perché le onde di pressione agiscono meccanicamente sulla pasta. Questa considerazione è fondamentale perché l’olio extravergine d’oliva, merceologicamente, può essere classificato come tale solo se l’estrazione avviene attraverso mezzi esclusivamente meccanici. L’ultrasuono aumenta allora la capacità estrattiva, pur conservando la classificazione di un olio extravergine.

• Quali sono le sostanze che vengono rilasciate “in più”, grazie all’utilizzo degli ultrasuoni?

“La capacità estrattiva  ha degli effetti benefici sulle “sostanze minori” che sono intrappolate in certe strutture  cellulari dell’oliva; cioè, questa rottura più spinta favorisce la cessione, all’olio, di strutture minori, il cui termine minore è inteso solo per sottolineare il minore quantitativo presente nell’oliva, ma in realtà hanno un’importanza maggiore rispetto alle altre sostanze:  queste sostanza sono antiossidanti con effetti benefici sulla salute, ad alto valore nutraceutico.

 

• Dunque quali sono i vantaggi e gli svantaggi? Gli ultrasuoni non sono affatto dannosi?

“Non abbiamo riscontrato alcun effetto negativo, in quanto abbiamo osservato tutti i parametri normalmente monitorati per stabile se un olio rientra nella categoria di extravergine e, la prima conclusione a cui arrivammo già dal 2012, fu che l’ultrasuono  non danneggiasse l’olio in alcun modo.

Anzi, in seguito, abbiamo dimostrato che, invece, ne attribuisse anche dei vantaggi, innalzando il suo valore nutraceutico, aumentando i carotenoidi, i tocoferoli, i polifenoli totali, ma tutti i parametri, come i numeri di perossido, assorbanza al K-232 e al K-270, che controllano, tra gli altri, chimicamente la classificazione merceologica dell’olio, vengono fatti salvi.

Ovviamente dev’essere fatto un monitoraggio sulle temperature del processo, perché  l’olio di qualità deve essere estratto a basse temperature: quindi, se introduci troppa potenza, si potrebbe incorrere  in picchi di riscaldamento superiori ai 27°C, soglia oltre la quale non si può più affermare che l’olio sia stato estratto a freddo. Vanno integrate, allora, delle tecnologie di controllo della temperatura, affinché si rispettino i limiti di temperatura per ottenere un olio di qualità superiore.”

In conclusione, dunque, l’utilizzo degli ultrasuoni, per la produzione di olio extravergine di oliva, ha portato ad un miglioramento sostanziale della qualità dell’olio. L’innovazione apportata dai docenti Amirante e Clodoveo è stata riconosciuta in tutto il mondo, aggiudicandosi diversi premi, fra cui un importante riconoscimento al congresso internazionale GENP 2016: “Green Extraction of Natural Products”.