Ekstrakcja oliwy z oliwek - Olive oil extraction
Ekstrakcja oleju z oliwek jest procesem wydobycia obecne w oleju z oliwek pestkowych , znanych jako olej z oliwek . Oliwa z oliwek jest produkowana w komórkach mezokarpa i przechowywana w szczególnym typie wakuoli zwanej wakuolą lipo, tzn. każda komórka zawiera maleńką kroplę oliwy z oliwek. Ekstrakcja oliwy z oliwek to proces oddzielania oliwy od pozostałej zawartości owoców (ciekłego i stałego ekstraktu roślinnego). Możliwe jest osiągnięcie tego oddzielenia wyłącznie środkami fizycznymi, tj. olej i woda nie mieszają się, więc są stosunkowo łatwe do rozdzielenia. Kontrastuje to z innymi olejami, które są ekstrahowane rozpuszczalnikami chemicznymi , zazwyczaj heksanem . Pierwszą czynnością podczas ekstrakcji oliwy z oliwek jest mycie oliwek w celu zmniejszenia obecności zanieczyszczeń , zwłaszcza gleby, która może wywoływać szczególny efekt smakowy zwany „smakem gleby”.
Prasy do oliwek
.jpg)
Ludzie korzystali z pras oliwnych, odkąd Grecy zaczęli wyciskać oliwki ponad 5000 lat temu. Rzymskie prasy do oliwek przetrwały do dziś, a godna uwagi kolekcja znajduje się w Volubilis w Maroku . Prasa do oliwek działa poprzez wywieranie nacisku na pastę z oliwek w celu oddzielenia ciekłego oleju i wody wegetacyjnej od stałego materiału. Olej i wodę wegetacyjną są następnie oddzielane przez standardową dekantację .
Prasy do oliwek były tradycyjnie budowane w murowanych konstrukcjach. Tradycyjne prasy do oliwek składały się z dużego, cylindrycznego kamienia młyńskiego zamontowanego na górnym kamieniu do mielenia oliwek i ich pestek na miazgę. Dawniej górny kamień młyński był obracany przez zwierzę pociągowe ciągnące drewnianą belkę przymocowaną do kamienia. Następnie miazgę zebrano i ugniatano. Następnie umieszczano go w szczupłach (będących zaledwie elastycznymi, plecionymi koszami wykonanymi z grubego materiału włóknistego, zwykle z sitowia , liści palmowych , łusek konopnych lub wierzbowych ), ułożonych jeden na drugim, na który nakładano kamienny ciężarek do uwolnij olej z miąższu. Otrzymana ekstrahowana ciecz składa się z oleju i wody roślinnej ( amurca ) zmieszanych razem i spływa do dołu. Po osadzeniu olej unosi się na powierzchnię i jest usuwany przez dekantację. Filtrowanie oleju daje czystszą porcję oleju. Pozostała pozostałość oliwki została wykorzystana do rozpalenia ognia.
Ta podstawowa metoda jest nadal powszechnie stosowana i nadal jest ważnym sposobem produkcji wysokiej jakości oliwy z oliwek, jeśli zostaną podjęte odpowiednie środki ostrożności.
Najpierw oliwki są mielone na pastę oliwną przy użyciu dużych kamieni młyńskich w korporacyjnej olejarni . Pasta z oliwek zwykle pozostaje pod kamieniami przez 30-40 minut. Ma to trzy cele:
- Upewnij się, że oliwki są dobrze zmielone
- Poczekaj, aż krople oliwki połączą się, tworząc największe krople oliwy
- Pozwól enzymom owocowym wytworzyć niektóre aromaty i smaki oleju
W młynach oliwy bardzo rzadko stosuje się nowoczesną metodę kruszenia tradycyjną prasą.
We współczesnych młynach po zmieleniu pasta z oliwek jest rozprowadzana na krążkach włóknistych, które układa się jeden na drugim, a następnie umieszcza w prasie mechanicznej. W dzisiejszych czasach dyski te są wykonane z włókien syntetycznych, które są łatwiejsze do czyszczenia i konserwacji.
Tarcze te są następnie nakładane na tłok hydrauliczny, tworząc stos. Na krążki wywierany jest nacisk, zagęszczając w ten sposób fazę stałą pasty z oliwek i przesiąkając fazy ciekłe (olej i wodę wegetacyjną). Zastosowane ciśnienie hydrauliczne może dochodzić do 400 atm . Aby ułatwić oddzielenie faz ciekłych, po bokach krążków spływa woda w celu zwiększenia szybkości przesączania. Ciecze są następnie oddzielane albo w standardowym procesie dekantacji, albo za pomocą szybszej wirówki pionowej .
Tradycyjna metoda jest dobrą formą produkcji wysokiej jakości oliwy z oliwek, jeśli po każdej ekstrakcji krążki są odpowiednio oczyszczone z resztek pasty; jeśli nie, pozostała pasta zacznie fermentować, tworząc w ten sposób niespójności smaków (tzw. defekty), które skażą później produkowaną oliwę z oliwek. Podobny problem mogą dotyczyć kamieni szlifierskich, które w celu zapewnienia doskonałej jakości również wymagają czyszczenia po każdym użyciu.
Gatunki oliwy z oliwek
W starożytnej Palestynie i Lewancie stosowano trzy metody produkcji różnych gatunków oliwy z oliwek. Najlepsza oliwa została wyprodukowana z w pełni rozwiniętych i dojrzałych oliwek zebranych wyłącznie z wierzchołka drzewa i lekko wyciskanych, „bo to, co płynie pod lekkim naciskiem, jest bardzo słodkie i bardzo cienkie”. Pozostałe oliwki są prasowane z większą wagą i różnią się stopniem dojrzałości. Oliwa gorszej jakości jest produkowana z niedojrzałych oliwek, które są przechowywane przez dłuższy czas, aż zmiękną lub zaczną wysychać, aby lepiej nadawały się do zmielenia. Inne pozostawia się na dłuższy czas w dołach w ziemi, aby wywołać pocenie się i rozkład, zanim zostaną zmielone. Według Geoponica , podczas przechowywania oleju dodaje się sól i trochę azotanu.
Zalety i wady
Właściwe czyszczenie daje olej wyższej jakości. Kamienie do mielenia, choć mają starożytny wzór, są odpowiednim sposobem na mielenie oliwek, ponieważ ta metoda rozbija miąższ pestkowca , jednocześnie tylko lekko dotykając orzecha i skórki. Zmniejsza to uwalnianie enzymów utleniania oleju obecnych w tych narządach. Ponadto w tej metodzie ekstrakcji wprowadzenie wody jest minimalne w porównaniu z nowoczesną metodą, co ogranicza wymywanie polifenoli . Zużyta pasta, zwana wytłokami , ma niską zawartość wody, co ułatwia zagospodarowanie pozostałości.
Zalety
- Lepsze mielenie oliwek, zmniejszając uwalnianie enzymów utleniających olej
- Zmniejszona ilość dodanej wody, minimalizacja wymywania polifenoli
- Wytłoki o niskiej zawartości wody łatwiejsze w zarządzaniu
Niedogodności
- Trudne do czyszczenia
- Proces nieciągły z okresami oczekiwania naraża pastę z oliwek na działanie tlenu i światła
- Wymaga więcej pracy ręcznej
- Dłuższy czas produkcji od zbiorów do tłoczenia
Wirowanie dekantacyjne
Nowoczesna metoda ekstrakcji oliwy z oliwek wykorzystuje dekanter przemysłowy do odwirowania wszystkich faz . W tej metodzie oliwki są kruszone na drobną pastę. Można to zrobić za pomocą kruszarki młotkowej, kruszarki tarczowej, maszyny do usuwania osadów lub kruszarki nożowej. Ta pasta jest następnie malaksowana przez 30 do 60 minut, aby umożliwić aglomerację małych kropelek oliwki. Aromaty powstają w tych dwóch etapach dzięki działaniu enzymów owocowych .
Następnie pasta jest przepompowywana do dekantera przemysłowego, gdzie fazy zostaną rozdzielone. W celu ułatwienia procesu ekstrakcji pastą dodaje się wodę.
Dekanter to pozioma wirówka o dużej wydajności, obracająca się z prędkością około 3000 obr./min. Wytworzona duża siła odśrodkowa umożliwia łatwe rozdzielenie faz w zależności od ich różnej gęstości (ciała stałe > woda wegetacyjna > olej). Wewnątrz obracającego się stożkowego bębna dekantera znajduje się cewka, która obraca się wolniej, wypychając materiały stałe z układu.
Oddzielony olej i woda wegetacyjna są następnie ponownie przepuszczane przez wirówkę pionową, pracującą z prędkością około 6000 obr./min , która oddzieli niewielką ilość wody wegetacyjnej nadal zawartej w oleju i na odwrót.
Dekantery trój-, dwu- i dwu- i półfazowe
W trójfazowym dekanterze olejowym część polifenoli olejowych jest wypłukiwana z powodu większej ilości dodawanej wody (w porównaniu z metodą tradycyjną), co powoduje wytwarzanie większej ilości wody wegetacyjnej, która wymaga przetworzenia.
Dwie fazy oleju dekantacyjna powstał jako próba rozwiązania tych problemów. Poświęcając część swojej zdolności do ekstrakcji, zużywa mniej dodanej wody, zmniejszając w ten sposób płukanie fenolem. Pasta z oliwek jest podzielona na dwie fazy: olej i mokrą wytłok. Ten typ dekantera, zamiast trzech wyjść (oleju, wody i substancji stałych), ma tylko dwa. Woda jest wyrzucana przez wężownicę dekantacyjną razem z wytłokami, co powoduje, że wytłoki są bardziej wilgotne, co znacznie trudniej jest przetwarzać przemysłowo. Wiele zakładów ekstrakcji oleju z wytłoczyn odmawia pracy z tymi materiałami, ponieważ koszty energii suszenia wytłoków do ekstrakcji oleju heksanowego często sprawiają, że proces ekstrakcji jest nieekonomiczny. W praktyce zatem dekanter dwufazowy rozwiązuje problem mycia fenolem, ale zwiększa problem zarządzania pozostałościami. Ten problem z zarządzaniem pozostałościami został zredukowany przez zbieranie tych mokrych wytłoków i transportowanie ich do wyspecjalizowanych urządzeń zwanych ekstraktorami, które podgrzewają wytłoki w temperaturze od 45 °C do 50 °C i mogą ekstrahować do dalszych 2 litrów na 100 kilogramów wytłoków za pomocą przystosowanych dekantery dwufazowe.
Dwuipółfazowy dekanter oleju jest kompromisem pomiędzy dwoma poprzednimi typami dekanterów. Dzieli pastę z oliwek na standardowe trzy fazy, ale ma mniejsze zapotrzebowanie na dodawaną wodę, a także mniejszą wydajność wody wegetacyjnej. Dlatego zawartość wody w uzyskanych wytłokach jest bardzo zbliżona do zawartości standardowej dekantera trójfazowego, a wydajność wody wegetacyjnej jest stosunkowo niewielka, co minimalizuje problemy związane z gospodarowaniem pozostałościami.
W zależności od oliwek oraz przetworzeniu dekantacyjna lub Tricanter można wyodrębnić między 85 i 90% oleju z oliwek w 1 ekstrakcji. Wydajność produkcji oliwy z oliwek można jeszcze bardziej zwiększyć dzięki drugiej ekstrakcji. Wydajność oliwy z oliwek wzrasta aż do 96% dzięki połączeniu pierwszej i drugiej ekstrakcji.
Zalety i wady
Zalety
- Kompaktowa maszyna: wymagany tylko jeden dekanter
- Ciągły i zautomatyzowany
- Wymagana ograniczona ilość pracy
- Najwyższy procent wydobycia ropy naftowej
- Usuwanie wody roślinnej mniej problemu
- Oliwa z dwufazowych systemów wirowania zawiera więcej fenoli, tokoferoli , trans‑2‑heksenalu i całkowitych związków aromatycznych i jest bardziej odporna na utlenianie niż olej z trójfazowych i pras hydraulicznych
Niedogodności
- Drogi
- Wymagana większa praca techniczna
- Wysokie zużycie energii
- Wytłoki mogą być wilgotne
- Większa ilość wody roślinnej do usunięcia
- Zredukowane przeciwutleniacze dzięki dodanej wodzie
- Podlega zużyciu od skał, ziarnistości
Metoda sinolei
Metoda Sinolea do ekstrakcji oleju z oliwek została wprowadzona w 1972 roku; w tym procesie zanurzane są w paście rzędy metalowych krążków lub płytek; olej preferencyjnie zwilża i przykleja się do metalu i jest usuwany za pomocą skrobaków w ciągłym procesie. Opiera się na różnym napięciu powierzchniowym wody wegetacyjnej i oleju, te różne zachowania fizyczne pozwalają oliwie z oliwek przylegać do stalowej płytki, podczas gdy pozostałe dwie fazy pozostają w tyle.
Sinolea działa poprzez ciągłe wprowadzanie kilkuset stalowych płytek do pasty, dzięki czemu wydobywa się oliwę z oliwek. Proces ten nie jest całkowicie wydajny, pozostawiając dużą ilość oleju w paście, dlatego pozostałą pastę należy przetworzyć standardową nowoczesną metodą (dekanter przemysłowy).
Zalety i wady
Zalety
- Wyższa zawartość polifenoli w oleju
- Metoda niskotemperaturowa
- Zautomatyzowane
- Niska praca
- Etap separacji oleju/wody nie jest potrzebny
- Niskie zapotrzebowanie na energię
Niedogodności
- Często musi być łączony z jedną z powyższych metod, aby zmaksymalizować wydobycie ropy, która wymaga więcej miejsca i pracy
- Duże powierzchnie mogą prowadzić do szybkiego utleniania produktu z oliwek
- Sprzedaż przyszłych maszyn obecnie zakazanych w Unii Europejskiej ze względu na trudności w czyszczeniu dużych powierzchni
Pierwsze tłoczenie na zimno – ekstrakcja na zimno
Wiele olejów jest sprzedawanych jako pierwszy tłoczony na zimno lub ekstrakcja na zimno. „Zimno” oznacza, że podczas ekstrakcji nie jest dodawane ciepło. „Prasowane” oznacza, że oliwki są kruszone w młynku w celu wydobycia oliwy.
W UE oznaczenia te reguluje art. 5 rozporządzenia Komisji (WE) nr 1019/2002 z dnia 13 czerwca 2002 r. w sprawie norm handlowych dla oliwy z oliwek . Artykuł ten stwierdza, że aby używać tych oznaczeń, butelkujący oliwę z oliwek musi udowodnić, że temperatura zmęczenia i ekstrakcji była niższa niż 27 °C (80 °F).
W przypadku oliwy z oliwek butelkowanej poza krajami UE przepis ten nie ma zastosowania, a tym samym konsument nie ma pewności, że te stwierdzenia są prawdziwe.
Temperatura zmiękczania i ekstrakcji ma kluczowe znaczenie ze względu na jej wpływ na jakość oliwy z oliwek. Gdy stosowane są wysokie temperatury, bardziej lotne aromaty są tracone i zwiększa się szybkość utleniania oleju, co powoduje wytwarzanie olejów o niższej jakości. Ponadto zawartość chemiczna polifenoli, przeciwutleniaczy i witamin obecnych w oleju jest obniżona przez wyższe temperatury. Temperaturę reguluje się zasadniczo poprzez kontrolowanie temperatury wody dodawanej podczas tych dwóch etapów. Wysokie temperatury służą do zwiększenia uzysku oliwy z oliwek uzyskanej z pasty.
Alternatywne konfiguracje
Niektórzy producenci, w celu maksymalizacji jakości produktu, decydują się na połączenie tradycyjnej metody mielenia, młyna kamiennego, z nowoczesną karafką . Ta technika umożliwia bardziej selektywne mielenie oliwek, skraca czas pasty z oliwek i pozwala uniknąć skomplikowanego czyszczenia krążków z włókna prasy do oliwek. Ponieważ użycie młyna kamieniarskiego wymaga fazy załadunku i rozładunku, ta metoda wydobycia jest nieciągła, tj. zdarza się, że wszystkie maszyny są zatrzymane, dlatego generalnie nie jest używana na dużą skalę komercyjną, jest stosowana tylko na małą skalę olejarnie produkujące wysokiej jakości oliwę z oliwek.
Punkt widzenia konsumenta
Wysokiej jakości oliwę z oliwek można uzyskać wszystkimi metodami, jeśli zostaną podjęte odpowiednie środki. Jakość oliwy z oliwek zależy w równym stopniu od jakości samych oliwek i czasu, jaki muszą czekać od zbioru do ekstrakcji, a także od samej metody ekstrakcji.
Dwa główne czynniki powodujące degradację oliwy z oliwek to tlen i światło. Po zebraniu oliwki należy ją wycisnąć w ciągu 24 godzin. Utlenianie rozpoczyna się natychmiast po zbiorach. W okresie między zbiorem a rozdrabnianiem enzymy zawarte w owocach są bardzo aktywne i w coraz większym stopniu degradują olej endogenny , przez co olej uzyskany po dłuższym oczekiwaniu jest gorszej jakości, wykazuje wyższą kwasowość ( procent wolnych kwasów tłuszczowych ).
Ponadto, jeśli dopuści się dodatkowy tlen do interakcji z pastą z oliwek podczas procesu ekstrakcji, poziom kwasowości będzie dalej wzrastał. Uszczelnione metody ekstrakcji są najlepsze, aby zapobiec ciągłemu wprowadzaniu tlenu, a także światła do oleju.
Po zakończeniu ekstrakcji, w większości przypadków niefiltrowana oliwa z oliwek wydaje się nieco mętna, głównie z powodu obecności niewielkich ilości wody i zawieszonych ciał stałych miazgi i nasion oliwek. Dlatego ten rodzaj oliwy jest czasami nazywany mętną lub zawoalowaną oliwą z oliwek .
Powszechną praktyką jest, że niefiltrowane oliwy z oliwek są następnie „układane” przez pewien czas, tj. przechowywane w chłodnych silosach ze stali nierdzewnej ze stożkowym dnem, które są przepompowywane bez tlenu, aby umożliwić wytrącenie i oddzielenie dwóch faz oraz ułatwić późniejszą filtrację ; przyczyni się również do integralności i stabilności oleju.
Perspektywy na przyszłość
Przyszłość ekstrakcji oliwek wskazuje na zmniejszenie negatywnych aspektów obecnych metod, zmniejszenie degradacji oleju wytwarzanego przez sam proces ekstrakcji.
- Ograniczenie utleniania poprzez przeprowadzenie części procesu malaxation i ekstrakcji w kontrolowanej atmosferze azotu
- Ekstrakcja orzecha z oliwek przed zmieleniem zmniejszy uwalnianie enzymów oksydacyjnych obecnych w tym organie i da wytłok wolny od resztek drewna, dzięki czemu można go stosować w żywieniu zwierząt
- Zmniejszenie dodatku wody, aby zminimalizować wymywanie polifenoli
- Usprawnienie metody Sinolea, poprzez zwiększenie efektywności adsorpcji oleju na płytkach, a tym samym zmniejszenie konieczności stosowania standardowych metod ekstrakcji
Zobacz też
- Amurca , produkt uboczny w ekstrakcji oliwy z oliwek, historycznie używany do wielu celów
- Avitsur, S. (1994). „Produkcja oliwy z oliwek na ziemi Izraela: tradycyjna do przemysłowej”. W: Historia i technologia oliwy z oliwek w Ziemi Świętej , Muzeum Eretz Israel , Tel Awiw, s. 91–158
- Dalman, Gustaw (1964). „Chleb, olej i wino”. Arbeit und Sitte in Palästina (Praca i zwyczaje w Palestynie) (w języku niemieckim). 4 . Hildesheim. OCLC 312676221 . (przedruk z wydania 1935)
Uwagi
Bibliografia
Bibliografia
- „Polifenole w oliwie z oliwek”. T. Gutfinger, Journal of the American Oil Chemists' Society , tom 58, numer 11, 966-968, doi : 10.1007/BF02659771