Команда исследователей из Университета Бари сосредоточилась на том, как оптимизировать процесс экстракции оливкового масла «Extra Virgin». В частности, на стадии разминания продукта. На этой стадии оливковую пасту выдерживают перед тем центрифугированием.
«Основная цель исследования заключается в изучении влияния заболевания на содержание фенола,»— объяснила Мария Лиза Амиранте Клодовео (Maria Lisa Amirante Clodoveo) из Университета Бари Aldo Moro.— «Традиционные системы, такие как разогрев пасты, добавление воды и продление продолжительности разминания намечали в общих чертах урожайность и эффективность».
В этом смысле первой целью исследователей, координируемых Клодовео, было найти решение по улучшению этой операции. Разминатель — это порционная машина, которая работает между двумя непрерывными устройствами (дробилка и отстойник). Из-за малой поверхности и больших объёмов пасты из оливок она становится не отвечающим требованиям теплообменником.
Во всём мире испытываются и используются новые технологии от микроволн до импульсных электрических полей. Но группа итальянских исследователей сосредоточилась на ультразвуке. Помимо эффекта регулирования химических, физических и биохимических реакций в измельчённой оливковой пасте ультразвук предлагает недорогие устройства, лёгкую масштабируемость и высокую устойчивость процесса с энергетической точки зрения.
Таким образом, учёные хотели представить доступное для широкого круга производителей техническое решение, которое усовершенствует процесс экстракции оливкового масла. Это увеличит выход и качество продукции без дополнительных затрат энергии.
Как ультразвук повлияет на процесс экстракции оливкового масла
«Мы считаем, что ультразвук весьма перспективен. Он оказывает мягкое тепловое воздействие в сочетании с большим механическим воздействием»,— объяснила Клодовео. Механическое влияние связано с кавитацией (порообразованием). Она, просто говоря, заключается в образовании микроскопических пузырьков пара.
Пузыри достигают критического диаметра, пока не лопаются, высвобождая жидкость. Эти струи разбивают клетки, которые прошли через дробилку нетронутыми. Однако не все ультразвуковые частоты способны создавать в пасте эффективную кавитацию. В ходе имитационных испытаний исследователи подтвердили, что поставленной цели достигает только ультразвуковой низкочастотный диапазон (20-50 кГц).
По существу, многие клетки проходят через дробилку, не разрушаясь, пока они не попадают в разминатель. «Благодаря УЗИ кавитация производит мгновенный их разрыв, высвобождая масляные капли и мелкие соединения»,— пояснила исследователь.— «Технология производит двойной эффект. Повышается как выход оливкового масла, так и концентрация в нём полифенолов и антиоксидантов, таких как каротиноиды и токоферолы».
Применяя ультразвук в мельнице непрерывного цикла, исследователи наблюдали явное увеличение количества продукции. Если обычный процесс — это 14,5%, то с помощью ультразвука объём доходит до 16,5%.
Кроме того, они установили более чем 20-процентный рост числа полифенолов в образцах, обработанных ультразвуковой системой. «Содержание молекул со здоровым действием, оцениваемых Филоменом Корбо, значительно выше, чем в традиционном оливковом масле»,— отмечает Клодовео. Кроме того, профиль химических и органолептических свойств затронут не был. Не было и никаких существенных различий в традиционной системе.
Анализ свободного пространства образцов, проведённых Антонелло Падуано, показал, что летучие соединения не страдают от каких-либо повреждений. Это показывает, что тепловое действие ультразвука не разрушило хрупкий фермент липоксигеназу.
Клодовео пояснила: «Для удовлетворения меняющихся потребностей рынка фабрики нуждаются в механизмах с высокой эффективностью, которые могут ограничить затраты на инвестиции и управление, сократить время обработки и максимизировать трудоспособность. Сокращение производственных и ресурсных издержек в сочетании с поддержанием качества приносит больше прибыли».
Заключительный этап исследования потребовал сотрудничества с Политехническим университетом Бари. «Благодаря инженерно-техническим навыкам Риккардо Амиранте мы достигли промышленного уровня», — добавила Клодовео. Она уточнила, что при финансировании «ПерфомТех» (PerformTech) из региона Апулия машина достигла высокого уровня технологической зрелости и теперь готова к выпуску на рынок. Она, несомненно, улучшит процесс экстракции оливкового масла первого отжима.
