Extracción de aceite de oliva

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La extracción del aceite de oliva es el proceso de extracción del aceite de oliva presente en las drupas de las aceitunas . El aceite de oliva se produce en las células del mesocarpio y se almacena en un tipo particular de vacuola llamada lipovacuola, es decir, cada célula contiene una pequeña gota de aceite de oliva. La extracción del aceite de oliva es el proceso de separación del aceite del resto de contenidos del fruto (extracto vegetativo líquido y material sólido). Es posible lograr esta separación solo por medios físicos, es decir, el aceite y el agua no se mezclan, por lo que son relativamente fáciles de separar. Esto contrasta con otros aceites que se extraen con disolventes químicos , generalmente hexano . ^[1] La primera operación al extraer el aceite de oliva es el lavado de las aceitunas, para reducir la presencia de contaminantes , especialmente tierra que puede crear un efecto de sabor particular llamado "sabor a tierra".

La gente ha utilizado prensas de aceitunas desde que los griegos comenzaron a prensar aceitunas hace más de 5000 años. ^{[ cita requerida ]} Las prensas de aceitunas romanas sobreviven hasta la actualidad, con una notable colección presente en Volubilis en Marruecos . ^[2] Una prensa de aceitunas funciona aplicando presión a la pasta de aceitunas para separar el aceite líquido y el agua vegetal del material sólido. Luego, el aceite y el agua vegetal se separan mediante decantación estándar .

Las prensas de aceitunas se construían tradicionalmente dentro de estructuras amuralladas. ^[3] Las prensas de aceitunas tradicionales consistían en un cuenco de trituración que es una gran piedra de molino cilíndrica montada sobre una piedra de moler superior (piedra trituradora) utilizada para moler las aceitunas y sus huesos hasta convertirlas en pulpa. ^{[4] [nota 1]} Antiguamente, la piedra de moler superior era girada por una bestia de carga enganchada a una viga de madera, o eje horizontal, y que giraba la piedra de triturar. ^[5] El animal de tiro que giraba el eje horizontal siempre tenía los ojos vendados para evitar que se mareara. ^[5] Después de lo cual, se recogía la pulpa y se amasaba. Luego se colocaba dentro de frails (que no eran más que cestas flexibles y tejidas hechas de material fibroso grueso, generalmente de juncos , hojas de palma , cáñamo o tablillas de sauce ), ^{[6] [7]} apiladas una sobre otra, a las que se aplicaba un peso de piedra para liberar el aceite de la pulpa. ^{[8] [9] [10]} El líquido extraído que se obtiene consiste en aceite y agua vegetal ( amurca = lías acuosas) mezclados, ^[6] y se vierte en un pozo. Después de sedimentar, el aceite sube a la superficie y se elimina por decantación. Al filtrar el aceite se obtiene un aceite más claro. El residuo de aceituna que queda se utiliza para encender fuego.

Se colocaban entre 50 y 70 kilogramos de aceitunas en el recipiente de trituración y se trituraban durante 30 o 50 minutos. A veces se añadía agua para facilitar el movimiento de la piedra trituradora. De vez en cuando, un trabajador empujaba las aceitunas hacia el camino de la piedra en movimiento con una herramienta parecida a una pala. ^[5]

El siguiente método básico todavía se utiliza ampliamente hoy en día y sigue siendo una forma válida de producir aceite de oliva de alta calidad si se toman las precauciones adecuadas.

En primer lugar, las aceitunas se muelen hasta obtener una pasta de aceitunas utilizando grandes piedras de molino en una almazara de la empresa . La pasta de aceitunas generalmente permanece bajo las piedras durante 30 a 40 minutos. Esto tiene tres objetivos:

• Asegúrese de que las aceitunas estén bien molidas.
• Deje tiempo suficiente para que las gotas de aceituna se unan para formar las gotas de aceite más grandes.
• Deje que las enzimas de la fruta produzcan algunos de los aromas y el sabor del aceite.

En los molinos actuales, tras la molienda, la pasta de aceitunas se extiende sobre discos de fibra, que se apilan uno sobre otro, para luego introducirlos en la prensa mecánica. En la actualidad, estos discos están fabricados con fibras sintéticas, que son más fáciles de limpiar y mantener.

Estos discos se colocan sobre un pistón hidráulico, formando una pila. Se aplica presión sobre los discos, compactando así la fase sólida de la pasta de aceituna y percolando las fases líquidas (aceite y agua de vegetación). La presión hidráulica aplicada puede llegar a 400  atm . Para facilitar la separación de las fases líquidas, se hace correr agua por los lados de los discos para aumentar la velocidad de percolación. A continuación, los líquidos se separan mediante un proceso estándar de decantación o mediante una centrifugadora vertical más rápida .

El método tradicional es una forma válida de producir aceite de oliva de alta calidad, siempre que después de cada extracción se limpien adecuadamente los discos de los restos de pasta; de lo contrario, la pasta sobrante comenzará a fermentar, produciéndose así inconsistencias de sabores (llamados defectos) que contaminarán el aceite de oliva elaborado posteriormente. Un problema similar puede afectar a las muelas que, para asegurar una calidad perfecta, también requieren una limpieza después de cada uso.

En el antiguo Israel y el Levante , se utilizaban tres métodos para producir diferentes grados de aceite de oliva. ^[11] El aceite más fino se producía a partir de aceitunas completamente desarrolladas y maduras recolectadas únicamente del ápice del árbol, ^[12] y ligeramente prensadas, "porque lo que fluye de una ligera presión es muy dulce y muy fino". ^[13] Las aceitunas restantes se prensan con un peso mayor, ^[13] y varían en madurez. ^[12] El aceite inferior se produce a partir de aceitunas verdes que se almacenan durante largos períodos de tiempo hasta que se ablandan o comienzan a arrugarse para ser más aptas para la molienda. ^[14] Otras se dejan durante períodos prolongados en pozos en el suelo para inducir la sudoración y la descomposición antes de ser molidas. ^[15] Según la Geoponica , se agrega sal y un poco de nitro cuando se almacena el aceite. ^[13] Tradicionalmente, las aceitunas recién recogidas se colocaban dentro de una gran tina ( en hebreo : מעטן ) y se rociaban con sal antes de triturarlas en el molino, cuya función era calentar las aceitunas e inducir la sudoración, llevándolas así a un estado avanzado de maduración y facilitando la extracción del aceite una vez que las aceitunas se llevaban al molino. ^[16]

Una limpieza adecuada produce un aceite de mayor calidad. Las muelas, aunque de diseño antiguo, son un método adecuado para moler las aceitunas, porque este método desmenuza la pulpa de la drupa sin tocar apenas la nuez y la piel, lo que reduce la liberación de las enzimas de oxidación del aceite presentes en estos órganos. Además, en este método de extracción, la introducción de agua es mínima en comparación con el moderno, por lo que se reduce el lavado de los polifenoles . La pasta agotada, llamada orujo , tiene un bajo contenido de agua, por lo que es un residuo más fácil de gestionar.

Ventajas

• Mejor molido de las aceitunas, reduciendo la liberación de enzimas de oxidación del aceite.
• Reducción de agua añadida, minimizando el lavado de polifenoles.
• Orujo con bajo contenido de agua más fácil de manejar

Desventajas

• Difícil de limpiar
• El proceso no continuo con tiempos de espera expone así la pasta de aceitunas al oxígeno y a la luz.
• Requiere más trabajo manual
• Mayor tiempo de producción desde la cosecha hasta el prensado.

El método moderno de extracción del aceite de oliva utiliza un decantador industrial para separar todas las fases mediante centrifugación . En este método, las aceitunas se trituran hasta obtener una pasta fina. Esto se puede hacer mediante una trituradora de martillos, una trituradora de discos, una deshuesadora o una trituradora de cuchillas. A continuación, esta pasta se bate durante 30 a 60 minutos para permitir que las pequeñas gotas de aceituna se aglomeren. Los aromas se crean en estos dos pasos mediante la acción de las enzimas de la fruta .

Posteriormente la pasta se bombea a un decantador industrial donde se separarán las fases. Se añade agua para facilitar el proceso de extracción con la pasta.

El decantador es una centrífuga horizontal de gran capacidad que gira aproximadamente a 3.000  rpm , la alta fuerza centrífuga creada permite separar fácilmente las fases según sus diferentes densidades (sólidos > agua de vegetación > aceite). Dentro del tambor cónico giratorio del decantador hay un serpentín que gira más lentamente, empujando los materiales sólidos fuera del sistema.

Luego, el aceite y el agua de vegetación separados se vuelven a pasar por una centrífuga vertical, que trabaja a alrededor de 6.000  rpm , que separará la pequeña cantidad de agua de vegetación que aún está contenida en el aceite y viceversa.

Con el decantador de aceite de tres fases , una parte de los polifenoles del aceite se elimina debido a la mayor cantidad de agua añadida (en comparación con el método tradicional), produciendo una mayor cantidad de agua de vegetación que necesita ser procesada.

El decantador de aceite de dos fases nace como un intento de solucionar estos problemas. Sacrificando parte de su capacidad de extracción, utiliza menos agua añadida, reduciendo así el lavado fenólico. La pasta de aceituna se separa en dos fases: aceite y orujo húmedo. Este tipo de decantador, en lugar de tener tres salidas (aceite, agua y sólidos), tiene sólo dos. El agua es expulsada por el serpentín del decantador junto con el orujo, dando lugar a un orujo más húmedo y mucho más difícil de procesar industrialmente. Muchas instalaciones de extracción de aceite de orujo se niegan a trabajar con estos materiales porque los costes energéticos del secado del orujo para la extracción del aceite con hexano hacen que el proceso de extracción sea a menudo subagudo. En la práctica, pues, el decantador de dos fases soluciona el problema del lavado fenólico pero aumenta el problema de la gestión de los residuos. Este problema de gestión de residuos se ha reducido gracias a la recogida de este orujo más húmedo y su transporte a unas instalaciones especializadas denominadas extractores que calientan el orujo entre 45 °C y 50 °C y pueden extraer hasta 2 litros más por cada 100 kilos de orujo mediante decantadores bifásicos adaptados.

El decantador de aceite de dos fases y media es un compromiso entre los dos tipos de decantadores anteriores. Separa la pasta de aceituna en las tres fases estándar, pero tiene una menor necesidad de agua añadida y también un menor rendimiento de agua de vegetación. Por lo tanto, el contenido de agua del orujo obtenido se acerca mucho al del decantador estándar de tres fases, y el rendimiento de agua de vegetación es relativamente pequeño, lo que minimiza los problemas de gestión de residuos.

Dependiendo de las aceitunas y del proceso de elaboración, el Decanter o Tricanter puede extraer entre el 85 y el 90% del aceite de oliva en la primera extracción. El rendimiento de la fabricación de aceite de oliva se puede aumentar aún más con una segunda extracción. El rendimiento del aceite de oliva aumenta hasta el 96% combinando la primera y la segunda extracción. ^[17]

Ventajas

• Maquinaria compacta: solo se necesita un decantador
• Continuo y automatizado
• Se requiere mano de obra limitada
• Mayor porcentaje de extracción de petróleo
• La eliminación del agua de las verduras es menos problemática
• El aceite de oliva procedente de sistemas de centrifugación de dos fases contiene más fenoles, tocoferoles , trans-2-hexenal y compuestos aromáticos totales y es más resistente a la oxidación que el aceite procedente de sistemas de centrifugación de tres fases y de prensas hidráulicas.

Desventajas

• Caro
• Se requiere más mano de obra técnica
• Alto consumo de energía
• El orujo puede quedar húmedo
• Mayor cantidad de agua vegetal a desechar
• Antioxidantes reducidos debido al agua añadida.
• Sujeto a desgaste por rocas y arena.

El método Sinolea para extraer aceite de las aceitunas fue introducido en 1972; ^[18] en este proceso, se sumergen hileras de discos o placas de metal en la pasta; el aceite se moja y se adhiere preferentemente al metal y se retira con raspadores en un proceso continuo. Se basa en la diferente tensión superficial del agua de vegetación y el aceite, estos diferentes comportamientos físicos permiten que el aceite de oliva se adhiera a una placa de acero mientras que las otras dos fases permanecen atrás.

Sinolea funciona introduciendo continuamente varios cientos de placas de acero en la pasta, extrayendo así el aceite de oliva. Este proceso no es del todo eficiente, ya que queda una gran cantidad de aceite en la pasta, por lo que la pasta restante debe procesarse mediante el método moderno estándar (decantador industrial).

Ventajas

• Mayor contenido de polifenoles en el aceite.
• Método de baja temperatura
• Automatizado
• Mano de obra baja
• No es necesario el paso de separación de aceite/agua
• Bajo requerimiento de energía

Desventajas

• A menudo debe combinarse con uno de los métodos anteriores para maximizar la extracción de petróleo, lo que requiere más espacio y mano de obra.
• Grandes superficies pueden provocar una rápida oxidación del producto de la aceituna.
• La venta de futuras máquinas está actualmente prohibida en la Unión Europea debido a la dificultad para limpiar grandes superficies

Muchos aceites se comercializan como de primera presión en frío o de extracción en frío. "Frío" significa que no se añade calor durante la extracción. "Prensado" significa que las aceitunas se trituran en un molino para extraer el aceite. ^[19]

En la UE, estas denominaciones están reguladas por el artículo 5 del Reglamento (CE) nº 1019/2002 de la Comisión, de 13 de junio de 2002, sobre normas de comercialización del aceite de oliva. Este artículo establece que para utilizar estas denominaciones el envasador de aceite de oliva debe demostrar que la temperatura de batido y extracción fue inferior a 27 °C (80 °F).

En el caso del aceite de oliva envasado fuera de los países de la UE, este reglamento no se aplica y, por tanto, el consumidor no tiene garantía de que estas declaraciones sean verdaderas.

La temperatura de batido y extracción es crucial debido a su efecto sobre la calidad del aceite de oliva. Cuando se aplican temperaturas altas, se pierden los aromas más volátiles y aumenta la velocidad de oxidación del aceite, produciendo por tanto aceites de menor calidad. Además, el contenido químico de los polifenoles, antioxidantes y vitaminas presentes en el aceite se reduce al aumentar las temperaturas. La temperatura se ajusta básicamente controlando la temperatura del agua añadida durante estos dos pasos. Las temperaturas altas se utilizan para aumentar el rendimiento del aceite de oliva obtenido a partir de la pasta.

Algunos productores, con el fin de maximizar la calidad del producto, optan por combinar el método tradicional de molienda, el molino de piedra, con un moderno decantador . Esta técnica produce una molienda más selectiva de las aceitunas, reduce el tiempo de batido de la pasta de aceituna, y evita la complicada limpieza de los discos de fibra de la prensa de aceitunas. Debido a que el uso del molino de piedra requiere una fase de carga y descarga, este método de extracción es discontinuo, es decir, hay momentos en los que toda la maquinaria está parada, por lo que generalmente no se utiliza a gran escala comercial, siendo aplicado solo por pequeñas almazaras que producen aceite de oliva de alta calidad.

Se puede obtener un aceite de oliva de alta calidad por todos los métodos si se toman las medidas adecuadas. La calidad del aceite de oliva depende tanto de la calidad de las propias aceitunas como del tiempo que transcurre desde su recolección hasta su extracción, además del propio método de extracción.

Los dos principales agentes que provocan la degradación del aceite de oliva son el oxígeno y la luz. Una vez recolectada la aceituna, se debe prensar en las 24 horas siguientes a la recolección. La oxidación comienza inmediatamente después de la recolección. En el periodo entre la recolección y la molienda, las enzimas de los frutos son muy activas y degradan cada vez más el aceite endógeno , por lo que el aceite obtenido tras una espera más prolongada es de peor calidad, presentando mayor acidez ( porcentaje de ácidos grasos libres ).

Además, si se permite que más oxígeno interactúe con la pasta de aceitunas durante el proceso de extracción, el nivel de acidez aumentará aún más. Los métodos de extracción sellados son los mejores para evitar la introducción continua de oxígeno, así como de luz, en el aceite.

Una vez finalizada la extracción, en la mayoría de los casos el aceite de oliva sin filtrar tiene un aspecto algo turbio, debido principalmente a la presencia de pequeñas cantidades de agua y sólidos en suspensión de pulpa y semillas de aceituna. Por ello, a este tipo de aceite se le denomina a veces aceite de oliva turbio o velado .

Es una práctica común que los aceites de oliva sin filtrar se "trasigan" durante un tiempo, es decir, se almacenan en silos de acero inoxidable frescos con fondo cónico que se bombean libres de oxígeno para permitir la precipitación y separación de las dos fases y facilitar la filtración posterior ; también contribuirá a la integridad y estabilidad del aceite.

El futuro de la extracción de la aceituna apunta a reducir los aspectos negativos de los métodos actuales, disminuyendo la degradación del aceite producida por el propio proceso de extracción.

• Reducir la oxidación realizando parte del proceso de malaxación y la extracción bajo una atmósfera controlada de nitrógeno .
• Extrayendo la nuez de la aceituna antes de molerla, se reducirá la liberación de enzimas oxidativas presentes en este órgano, obteniéndose un orujo libre de residuos de madera, lo que permite su utilización en la alimentación animal.
• Reducir la adición de agua para minimizar el lavado de polifenoles.
• Mejorar el método Sinolea, a través de un aumento en la eficiencia de la adsorción del aceite a las placas, reduciendo así la necesidad del uso de métodos estándar de extracción.

• Amurca , un subproducto de la extracción de aceite de oliva, utilizado históricamente para muchos fines.
• Avitsur, S. (1994). “La producción de aceite de oliva en la tierra de Israel: de lo tradicional a lo industrial”. En: Historia y tecnología del aceite de oliva en Tierra Santa , Museo Eretz Israel , Tel Aviv, págs. 91–158
• Dalman, Gustaf (1964). "Pan, Aceite y Vino". Arbeit und Sitte in Palästina (Trabajo y costumbres en Palestina) (en alemán). vol. 4. Hildesheim. OCLC  312676221.{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )(reimpreso de la edición de 1935)

• "Polifenoles en aceites de oliva". T. Gutfinger, Journal of the American Oil Chemists' Society , volumen 58, número 11, 966–968, doi :10.1007/BF02659771

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• Reglamento (CE) nº 1019/2002 de la Comisión, de 13 de junio de 2002, relativo a las normas de comercialización del aceite de oliva
• Colocación de aceitunas machacadas en cestas para prensarlas (ca. 1920 y 1933), Biblioteca del Congreso
• Trituración y prensado de aceitunas (ca. 1920 y 1933), Biblioteca del Congreso