EXTRACCIÓN DE ACEITE DE OLIVA
INTRODUCCIÓN La industria aceitera tiene como una de sus principales materias primas a la aceituna (olivasativa), ya que posee un alto porcentaje de aceite. Además, de que este aceite posee propiedades benéficas para la salud de las personas, es uno de los principales productos utilizados en la gastronomía del mundo, dándole a los alimentos características únicas tanto en el sabor como en el olor. La misión del ingeniero de Industrias Alimentarias es la de mejorar la tecnología aplicada a la extracción del aceite de oliva, de tal manera que obtengamos un producto de primera calidad 100% natural. Aceite de oliva, zumo o jugo oleoso extraído por prensado en frío de la aceituna, fruto del olivo; es de color dorado o verdoso, denso y de aroma perfumado. La palabra aceite deriva del nombre árabe az-zait, que significa 'jugo de oliva'. Rico en ácido oleico (monoinsaturado) y pobre en linoleico y linolénico (poliinsaturados), hace que disminuyan los niveles de colesterol de baja densidad (LDL-colesterol) o 'malo' de las personas que lo consumen y aumenta los niveles de colesterol de alta densidad (HDL-colesterol) o 'bueno'. Posee antioxidantes naturales por su contenido en tocoferol (vitamina E) y en polifenoles, cuyo componente principal es el tirosol. Su color dorado verdoso se debe a los residuos de clorofila y pigmentos carotenoides. OBJETIVOS Objetivo General Obtener, por medio de la extracción, aceite de oliva; considerando todo el proceso de extracción a partir de la aceituna. Objetivos Específicos Conocer el proceso de extracción de aceite a partir de la aceituna. Estudiar el proceso de la extracción de aceite para conocer los puntos críticos a controlar.
Realizar un balance de masa, para así verificar el rendimiento de aceite de oliva, como producto final. Apreciar y observar los cambios fisicoquímicos y reologicos durante la elaboración de los aliños. Observar y describir las propiedades organolépticas del producto final. FUNDAMENTO TEÓRICO El olivo es un árbol de la familia de las oleáceas, muy apreciado desde la antigüedad por sus frutos, las aceitunas, y la calidad del aceite que de ellas se obtiene. Los árabes perfeccionaron las técnicas de producción de aceite. (La propia palabra "aceite" es de origen árabe, procedente de la palabra "az-zait", que quiere decir “jugo de aceituna”) El número de variedades existentes en el mundo es alto, siendo las principales, por la extensión de sus cultivos: picudo, empeltre, hojiblanca, cornicabra, lechín, manzanilla, verdial y picual. La aceituna La Aceituna es el fruto del olivo. Es una pequeña drupa ovoide, muy amarga, de color verde amarillento o morado y con un hueso grande muy duro. Su principal función es la obtención de aceite, aunque también se pueden consumir directamente, las aceitunas negras se pueden consumir condimentadas, pero el uso principal que se les da es la obtención de aceite, que se extrae por presión. El aceite El aceite de oliva es un producto natural que cuando se extrae por procedimientos físicos, a partir de aceitunas de buena calidad y con la madurez adecuada, posee cualidades excepcionales que lo hacen ideal para el aderezo de alimentos y para frituras. Es prácticamente el único aceite vegetal que puede consumirse crudo, conservando íntegramente sus vitaminas, ácidos grasos esenciales y otros productos de gran importancia dietética. Sin embargo, grandes cantidades de este producto han de ser destinadas a la refinación por deterioro de sus características organolépticas o químicas. El aceite de oliva refinado pierde prácticamente en su totalidad las propiedades que lo
diferencian del resto de aceites vegetales. La extracción del aceite de oliva virgen en una almazara se puede hacer fundamentalmente por dos métodos: presión y centrifugación. El sistema clásico es el de presión, en el que la pasta procedente de las aceitunas molidas se bate y se reparte en capachos para someterla a presión en las prensas hidráulicas. En una almazara moderna la pasta batida se centrifuga en un decanter, o centrífuga de eje horizontal, para obtener tres fases (aceite, alpechín y orujo). En los últimos años se está asistiendo a un cambio tecnológico en el sistema continuo de centrifugación, al obtener del decanter sólo dos fases. Tipos de Aceites de Oliva La legislación de la Unión Europea ha establecido en el Convenio Internacional del Aceite de Oliva del año 1986 la denominación de "Aceite de oliva" únicamente al aceite procedente del fruto del olivo, con exclusión de aquellos obtenidos por disolventes o mediante mezcla con aceites de otra naturaleza distinta. Esta denominación tampoco es aplicable al aceite obtenido del orujo de la aceituna. Se los siguientes tipos de aceite de oliva para su comercialización: Aceites de oliva vírgenes: Aceites obtenidos a partir del fruto del olivo únicamente por procedimientos mecánicos u otros procedimientos físicos, en condiciones, sobre todo térmicas, que no ocasionen la alteración del aceite, y que los frutos no hayan sufrido tratamiento alguno distinto del lavado, la decantación, el centrifugado y la filtración, con exclusión de los aceites obtenidos mediante disolvente o por procedimiento de reesterificación y de cualquier mezcla con aceites de otra naturaleza. Se trata de obtener el "zumo" de la aceituna de forma natural, conservando todo el sabor y las vitaminas del fruto. Estos aceites serán objeto de la clasificación y de las denominaciones siguientes: a) Aceite de oliva virgen extra: aceite de oliva virgen con una acidez libre, expresada en ácido oleico, como máximo de 0,8 g por 100 g (acidez menor o igual a 0,8 grados). Dentro del Aceite de oliva virgen extra, podemos distinguir 3 tipos: Monovarietal: Aquel que se obtiene a partir de una sola variedad de aceituna. Coupages: Aquel que se obtiene a partir de diversas variedades de aceituna.
Denominación de Origen Protegida (D.O.P): Aquel que se obtiene a partir de aceitunas procedentes de un área geográfica concreta. El aceite debe ser también elaborado y embotellado en ese área, está sometido a ciertos controles y la D.O.P. debe estar oficialmente reconocida. b) Aceite de oliva virgen: aceite de oliva virgen con una acidez libre, expresada en ácido oleico, como máximo de 2 g por 100 g (acidez menor o igual a 2 grados). c) Aceite de oliva lampante: Denominado así porque en la antigüedad era el que se empleaba para las lámparas de aceite que iluminaban los hogares. Es un aceite de oliva virgen con una acidez libre, expresada en ácido oleico, superior a 2 grados. La legislación vigente no permite el envasado de aceite de oliva virgen que por sus características organolépticas, o su grado de acidez no se pueda incluir dentro de las denominaciones de aceite de oliva virgen extra o aceite de oliva virgen. Aceite de oliva refinado: Aceite de oliva obtenido mediante el refino de aceites de oliva vírgenes, cuya acidez libre, expresada en ácido oleico, no podrá ser superior a 0,3 g por 100 g (acidez inferior a 0,3 grados). Es bastante habitual, que proceda de aceite de oliva lampante que no puede envasarse para consumo humano por su elevada acidez, pero que tras pasar por este proceso de refinación química se logra disminuir la acidez por debajo de 0,3º y puede envasarse y distribuirse sin ningún problema. Aceite de oliva compuesto exclusivamente por aceites de oliva refinados y aceites de oliva vírgenes: Aceite de oliva constituido por una mezcla de aceite de oliva refinado y de aceites de oliva vírgenes distintos del aceite lampante, cuya acidez libre, expresada en ácido oleico, no podrá ser superior a 1 g por 100 g (acidez no superior a 1º) y cuyas otras características son conformes a las establecidas para esta categoría. Este es el aceite de oliva que se puede comprar a un precio menor (aunque en los últimos tiempos, la diferencia de precio con el aceite de oliva virgen es menor) y es el que más se vende en España.
Aceite de orujo de oliva crudo: Aceite obtenido mediante tratamiento por disolvente del orujo de oliva (el orujo de oliva es un subproducto de la aceituna), con exclusión de los aceites obtenidos por procedimientos de reesterificación y de cualquier mezcla con aceites de otra naturaleza y cuyas otras características son conformes a las establecidas para esta categoría. Aceite de orujo de oliva refinado: Aceite obtenido mediante refino de aceite de orujo de oliva crudo, cuya acidez libre, expresada en ácido oleico, no podrá ser superior a 0,3 g por 100 g. (Acidez no superior a 0,3º) Aceite de orujo de oliva: Aceite constituido por una mezcla de aceite de orujo de oliva refinado y de aceites de oliva vírgenes distintos del lampante, cuya acidez libre, expresada en ácido oleico, no podrá ser superior a 1 g por 100 g (Acidez no superior a 1º). Composición de los aceites de oliva El rendimiento de aceite de la aceituna es muy alto, dependiendo de la variedad, el porcentaje puede oscilar entre un 25 y un 30% de aceite en cada aceituna. Las aceitunas poseen un glucósido que le proporciona un sabor amargo y que debe eliminarse mediante un macerado adecuado, en el caso del aceite de oliva este compuesto se elimina de forma natural durante el prensado en la almazara. De los componentes químicos que posee el aceite son en su mayoría ácidos grasos, como son el ácido oleico (casi un 75%), siendo el siguiente el ácido palmítico, ácido linoleico. El aceite de oliva posee una cantidad moderada de Vitamina E (principalmente α-Tocoferol) y a pesar de poseer una baja cantidad de γ-Tocoferol el aceite de oliva es estable. Los componentes menores del aceite no se eliminan debido a que rara vez es refinado: escualenos, esteroles, alcoholes triterpenoides, clorofila, carotenoides . No obstante se pueden resumir que existen en el aceite de oliva tres grandes grupos de sustancias, a saber: Fracción saponificable: comprende el 98-99 % en el total de su peso. Está formada por los triglicéridos, ácidos grasos libres y fosfolípidos. Esta fracción está formada por un 75,5 % de ácido oleico (C18:1), un 11,5 % de ácido palmítico (C16:0) y por un 7,5 % de
ácido linoléico (C18:2), además de otros ácidos grasos en concentración de trazas, como caféico, margárico, esteárico, etc. Fracción insaponificable: constituye el 1,5 % en el total de su peso. Comprende los hidrocarburos como el hexenal, responsable del gusto herbáceo de un aceite de aroma frutado, alcoholes, esteroles y tocoferoles. Otros componentes menores: Polifenoles: relacionados con el sabor del aceite Pigmentos clorofílicos y carotenoides: relacionados con el color que puede poseer el aceite. Compuestos volátiles: responsables del aroma del aceite. Calidad del Aceite de Oliva De forma general, la calidad de un producto viene determinada por el conjunto de características propias que permiten apreciarlo como igual, mejor o peor que los restantes de su especie. En el caso concreto del aceite de oliva el patrón que define la calidad viene representado por un zumo oleoso obtenido de aceitunas en perfectas condiciones de madurez, procedentes de un olivo sano; además, la extracción se habrá realizado a partir de un fruto fresco, evitando toda manipulación o tratamiento que altere la naturaleza química de sus componentes tanto a lo largo de dicha extracción como en el transcurso de su almacenamiento. Los criterios de calidad que generalmente se aplican se refieren a: Grado de acidez: cantidad de ácidos grasos libres, expresados en ácido oleico. El valor máximo admitido por la reglamentación técnico-sanitaria apto para el consumo humano es de 3,3 g por cada 100g de ácidos grasos. La acidez es una anomalía que tiene su origen principalmente en el mal estado de los frutos, mal tratamiento o mala conservación. Índice de peróxidos: Su valor determina el estado de oxidación e indica el deterioro que pueden haber sufrido ciertos componentes de interés nutricional, como es la vitamina E. Se mide en meq de oxígeno activo por kg y el valor limitante para el consumo es de 20.
Absorbancia en el ultravioleta (k270): Parámetro que se utiliza para detectar los componentes anormales en un aceite virgen y mide la absorbancia de un aceite a la longitud de onda de 270nm. Generalmente, siempre que la extracción se realice a partir de aceituna sana, que no haya sido sometida a ningún tratamiento diferente a las operaciones físicas propias de su extracción, su valor será inferior al límite establecido (0,25). Características organolépticas: conjunto de sensaciones detectables por los sentidos: olor, sabor y color. Se puede decir que la calidad de un aceite depende fundamentalmente de la variedad y luego de las técnicas de cultivo empleadas y del medio en que se desarrolla el olivar. MATERIALES Y REACTIVOS Materiales
Equipos
2 Recipientes plásticos medianos
Centrifugadora
Tela filtrante (tocuyo)
Balanza
1 Olla INOX
Bomba de Vacio
1 Decantador
Molino manual
1 Probeta de 100ml
Hornilla eléctrica
1 Termómetro
0,01 g
Materia Prima
1 Matraz Kitasato de 120ml
Aceituna Verde grandes
1 Embudo de Vidrio
Aceituna Morada medianos 310 g
830 g
Papel filtro (doble poroso)
METODOLOGÍA Limpieza y selección de las aceitunas Antes de realizar el molido, para evitar contaminación, es necesario seleccionar las aceitunas que estén en buen estado, maduras, firmes y que no estén golpeadas o en estado de descomposición.
También es necesario lavarlas con agua limpia para separarlas de las impurezas particuladas (polvo, piedritas, trozos de madera, hojas entre otros). Seguidamente pesamos toda la materia prima, para posteriormente realizar los cálculos que sean necesarios. Molido Para obtener un mejor aprovechamiento y mayor rapidez en el proceso de extracción, directamente se procede al molido de la aceituna junto con su semilla. Teniendo el cuidado de evitar la menor cantidad posible de desperdicios, ya estos se consideran como perdidas e influirían en los resultados finales. Calentado y Batido Seguidamente se procede a colocar toda la aceituna triturada, previamente en el molino, en una olla la cual debe calentarse hasta 40 ºC. Durante el calentado se debe batir constantemente e ir presionando con la fuerza de la mano y mantener a 40 ºC por 15 minutos aproximadamente. El calentado y batido se lo realiza, cuyo objeto es sacar el aceite de las células y que este aceite vaya creando gotas de mayor tamaño por agregación. Prensado El prensado es la fase en la que se separa el aceite, contenido en la masa que sale del batido, del resto de componentes de la aceituna; agua, hueso, piel, etc. Luego del calentado y batido, se procede a prensar manualmente, utilizando una tela tocuyo. Se lo debe presionar lo más fuertemente posible con tal de obtener todo el orujo seco.
Se debe tener cuidado de evitar lo perdidas mayoritarias durante este proceso de prensado. Terminado el proceso, se pesa todo el orujo, para posterior calculo. Decantado y centrifugado Todo el alpechín que se separo del orujo, se lo debe dejar reposar en un decantador por unos 10 a 20 minutos. Aceite
Separar el aceite que está en la parte superior del decantador, el alpechín está en la parte inferior. Debido al tiempo, y es una opción también, en frascos
Alpechín
limpios de vidrio se lo deja reposar por un día. Se separa el aceite del alpechín, teniendo el cuidado de evitar movimientos bruscos para no mezclar ambas fases que se formaron. Una vez separado todo el aceite posible, se procede a centrifugar el alpechín y el aceite. Se realiza estos procesos con tal de recuperar todo el aceite posible, que aún queda en el alpechín y separar en fases visibles, con tal de obtener un aceite límpido y puro.
Aceite recuperado después de la centrifugación.
Alpechín
Centrifugadora
Almacenado del Aceite Una vez separada y recuperado todo el aceite posible, se notara que no es tan límpido y claro que digamos, como se observa en la imagen del frasco. Por tanto se lo debe clarificar mediante papel filtro de doble porosidad, y para acelerar el clarificado, se usa una bomba de vacío. Todo el aceite clarificado, es depositado dentro de un frasco de vidrio limpio y seco. Se debe medir el volumen final de aceite obtenido, el cual se considera Aceite de Oliva Extra Virgen. El aceite obtenido se debe conservar en un lugar fresco, oscuro y que este entre 15 a 20 ºC, para evitar la rancidez,
Bomba de Vacio
Aceite de Oliva Extra Virgen
CÁLCULOS Y RESULTADOS Para tener una relación numérico de todo el proceso de extracción se realiza un Balance de Masa Perdidas (105 gr) 9.26% Aceite de Oliva Extra Virgen (86mL) 7.54%
Materia Prima (1140 gr) 100%
Alpechín (345 gr) 17.8%
Orujo (745 gr) 65,4%
Rendimiento: El rendimiento de obtención de Aceite de Oliva Extra Virgen, se determina.
Rendimient o
Volumen de Aceite 100 Masa de Materia Prima
Rendimient o
86 ml 100 1140 gr
Rendimient o 7,54% 7,54 ml
g
OBSERVACIONES Claramente se pudo observar que las pérdidas son mayoritarias en varios puntos críticos, como ser: durante el proceso de molienda, batido, prensado, decantación, centrifugado, clarificado. También hubo perdidas por mala manipulación, como ser el trasvaso de un recipiente a otro, o de un equipo a otro. Se pudo notar que en la etapa de batido se formaba la unión de las gotitas de aceite. Durante el proceso se pudo notar que el aceite adquiere sus propiedades organolépticas, lo cual depende mucho del manejo y eficiencia que se la da durante el proceso. CONCLUSIONES Si no se tiene un buen manejo de los puntos críticos identificados, se tendrá mucha perdida de aceite como producto final. Se debe manejar correctamente y eficientemente el proceso de termo batido, con tal de extraer todo el aceite posible y así tener un mayor rendimiento. Las propiedades organolépticas que adquirió el aceite durante el proceso de extracción, van desde la coloración verde amarillenta, olor característico, viscosidad, flavor, aroma, entre otros.
Durante el clarificado mediante papel filtro de doble porosidad, el aceite salió mas límpido y adquirió mayor brillo. Es preferible trabajar mediante centrifugación, porque hay mayor eficiencia de recuperar todo el aceite que esta junto con el alpechín. BIBLIOGRAFÍA Lawson, Harry, "Aceites y grasas alimentarios tecnología, utilización y nutrición", Zaragoza Acribia 1999 Ziller, Steve aut. / Fuente de la, Juan Luis trad., "Grasas y aceites alimentarios", Zaragoza Acribia 1996 Madrid Vicente, A., "Manual de aceites y grasas comestibles", Madrid A. Madrid Vicente Mundi-Prensa Libros 1997 Valencia Rios Angely, “Grasas y Aceites”, Universidad del Valle, Cali – Colombia, 2006. http://es.scribd.com/doc/53314969/EXTRACCION-DE-ACEITE-DE-OLIVA http://es.scribd.com/soxav/d/52598564-ELABORACION-Y-OBTENCION-DELACEITE-DE-OLIVA http://www.tijoliva.com/mainpro.htm
