ES3058521T3 - Methods and devices to extract oil from oily fruits - Google Patents

Abstract

Un método, un dispositivo y un sistema para extraer aceite de una pasta de fruta oleosa exponiendo la pasta de fruta oleosa al vacío. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Métodos y dispositivos para extraer aceite de frutos oleaginosos

[0003] Área de la invención

[0004] La presente invención se refiere a un proceso para extraer aceite de un fruto oleaginoso aplicando vacío a la preparación de la pasta, sustituyendo así la etapa tradicional de malaxado. Para este fin, se divulga un extractor de vacío. El alcance de la presente invención se define por el método, el extractor y el sistema como se establecen en las reivindicaciones.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] El proceso de producción de aceite a partir de frutos oleaginosos utilizando medios físicos es ampliamente conocido a lo largo de la historia de la humanidad, y las técnicas actuales se basan en principios similares a los usados durante siglos, independientemente de las herramientas que se han mecanizado y mejorado para reducir los costes de mano de obra y el tiempo.

[0007] Uno de los principales cambios en el proceso de producción del aceite de oliva o el proceso de producción de cualquier otro aceite a partir de frutos oleaginosos se produjo con la introducción del uso de la fuerza centrífuga para separar los aceites de la pulpa después del malaxado. La utilización de la centrifugadora para la etapa de separación permite utilizar sistemas continuos para la producción de aceite.

[0008] En resumen, en la técnica anterior, el proceso consiste en las etapas de desramado, eliminación de hojas y lavado de la materia prima, es decir, el fruto oleaginoso recién recogido. A continuación se describe con más detalle el proceso de producción del aceite de oliva. Para obtener el aceite, se aplican una serie de etapas, que pueden consistir, entre otros, en: trituración/deshuesado, malaxado, prensado/centrifugado y decantación vertical/centrifugado. A continuación se describe este proceso con más detalle en el caso de que el fruto oleaginoso sea la aceituna.

[0009] PREPARACIÓN DE LA MATERIA PRIMA

[0010] Recepción

[0011] Enel estado de la técnica, la materia prima debe llegar a la planta de extracción en buenas condiciones sanitarias y envasada en recipientes adecuados.

[0012] Limpieza

[0013] En general, todos los sistemas del estado de la técnica para la producción de aceite de oliva están diseñados para garantizar que las aceitunas lleguen al molino libres de suciedad, a fin de evitar el desgaste por uso de la maquinaria. La limpieza puede realizarse en seco o complementarse con el lavado de las aceitunas con agua, siendo este último el método más usado. Las operaciones que se realizan con frecuencia son las siguientes:

[0014] 1- Desramado: útil especialmente cuando hay brotes y ramas junto con la aceituna. Los sistemas de recolección mecánica continua tienen esta operación integrada, por lo que en este caso no se incorpora en la planta de producción de aceite. La operación se realiza mediante rodillos sobre los que se transportan las ramas. Las aceitunas caen a través del espacio existente entre estos rodillos.

[0015] 2- Eliminación de hojas: se realiza por aspiración o ventilación.

[0016] 3- Lavado: el lavado consiste generalmente de 2 etapas. En la primera etapa, la aceituna se lava con agua en recirculación constante. En la segunda etapa, la aceituna lavada se somete a un enjuague final con agua pulverizada que completa el lavado y permite la renovación constante del agua en la lavadora.

[0017] PREPARACIÓN DE LA PASTA

[0018] El objetivo de la operación de trituración es romper los tejidos en los que se encuentra incrustada la materia oleaginosa, y debe realizarse de la forma más suave posible. Durante la molienda se liberan algunas gotas de aceite.

[0019] Esta operación puede realizarse usando varios tipos de molinos. Los principales tipos son los molinos de piedra o las trituradoras metálicas. Los molinos de piedra suelen tener forma troncocónica o cilíndrica. Las trituradoras metálicas más comúnmente usadas son las trituradoras de martillos. Por lo general, tienen martillos fijos o móviles, cribas de 5 a 7 mm y giran entre 1800 y 2400 rpm. Otro tipo de trituradoras son las trituradoras de discos, en las que las aceitunas se trituran completamente en una trituradora de discos dentados usando un sistema que cuenta con un disco giratorio que actúa contra uno fijo. Las aceitunas que se introducen en este tipo de trituradora son lanzadas desde el centro y trituradas al chocar con un disco dentado, accionado por un motor eléctrico.

[0020] Las deshuesadoras funcionan mediante un conjunto de alimentación por tornillo que conduce las aceitunas a un recipiente especial provisto de orificios. Un mezclador giratorio mueve las aceitunas hacia la periferia, donde la pulpa se separa del hueso, que se expulsa, intacto y limpio, por el extremo opuesto al lado de alimentación. La pulpa pasa a través de los orificios de la cesta y cae en la tolva situada debajo. A continuación, un tornillo traslada el producto de la tolva a una bomba que alimenta la máquina de malaxado.

[0021] Los molinos tienen el inconveniente de incorporar una gran cantidad de aire al girar a tan alta velocidad y producir una emulsión de aceite en agua, además de dejar trozos de tejido celular mesocarpial de gran tamaño.

[0022] La molienda de las aceitunas solo provoca que entre el 40-50 % de las gotas de aceite dispersas en la pasta tengan un diámetro superior a 30 µm. Para lograr una separación de fases continua, el diámetro de las gotas debe ser superior a 30 µm (Khlif M., Rekik H., Arous N. (2003). La cadena continua en la extracción de aceite de oliva en Túnez: modalidades operativas. Olivae. 96:38-42). Esto se correlaciona con la divulgación de Di Giovacchino, L. "Olive Oil Extraction by Pressing, Centrifugation and Percolation: Effect of Extraction Methods on Oil Yields", Olivae, vol.36, p.

[0023] 14-30 (1991), según la cual cuanto menor es el tamaño de las gotas de aceite, mayor es su estabilidad, lo que dificulta su reagrupamiento en gotas más grandes.

[0024] El objetivo del malaxado es coalescer las gotas de aceite líquido dispersas y emulsionadas en la pasta molida en fases continuas relacionadas, con el fin de facilitar y aumentar la separación sólido-líquido en las siguientes operaciones de producción. También produce la laceracion de las células externas en los trozos de tejido enteros que quedan en el molino, liberando un porcentaje del aceite en el interior de las vacuolas celulares. Normalmente, esto se realiza a temperaturas que oscilan de 25 a 30 °C, lo que favorece la ruptura celular por acción enzimática.

[0025] Las paredes y las cuchillas del malaxador suelen ser de acero inoxidable, y el malaxado debe durar lo suficiente para obtener el mayor porcentaje posible de aceite libre. Las condiciones óptimas de malaxado comprenden una velocidad de entre 8 y 14 rpm a una temperatura de 25 a 30 °C en la pasta final, durante 45 minutos a 3 horas.

[0026] La pasta de aceituna recién trituradas/deshuesadas no tiene la temperatura óptima para maximizar la coalescencia de las gotas de aceite liberadas, desperdiciándose el 50 % del tiempo dedicado al malaxado para que la pasta de aceituna alcance la temperatura ideal para una calidad adecuada. Esto podría hacer que el tiempo de malaxado fuera de hasta 2 horas, cuando el tiempo recomendado es de 1 hora e incluso menos de 50 minutos para los aceites de oliva virgen extra (AOVE) de calidad ‘Premium’. Estos tiempos de malaxado, combinados con las temperaturas óptimas y los grandes volúmenes de aire incorporados a la pasta en los molinos, producen la acción de las enzimas peroxidasa y polifenoloxidasa, provocando así la oxidación de la pasta y la reducción de la fracción fenólica del aceite.

[0027] Cabe aclarar que las partículas más finas seguirán estando presentes en el aceite después de esta etapa y se eliminarán en etapas posteriores del proceso, tales como la precipitación por gravedad o el filtrado.

[0028] SEPARACIÓN DE LAS FASES SÓLIDA Y LÍQUIDA

[0029] El prensado, mediante prensa hidráulica, ha sido tradicionalmente el método más usado para separar las fases líquida y sólida. Durante el prensado, la pasta preparada se coloca en capas finas sobre las esteras, que se colocan unas encima de otras y luego se someten a presión. Hoy en día, este método ha caído en desuso.

[0030] La centrifugación ha sustituido en gran medida al prensado. En la actualidad, la centrifugación provoca la separación de las fases mixtas de la pasta de aceituna en fase sólida y líquida. Esta separación se realiza en un decantador (como se denominan las centrifugadoras horizontales) que tiene un rotor que gira a aproximadamente 3.000 rpm.

[0031] Sistema de tres fases o salidas

[0032] Es el nombre que se le da al sistema de centrifugación equipado con un decantador que tiene tres salidas de producto independientes, separadas durante la centrifugación y que consisten básicamente en aceite, agua residual y torta de aceituna.

[0033] Este sistema usa agua tibia añadida a la pasta antes de que entre en el decantador, con el fin de fluidizarla y lograr una mejor separación de las fases líquidas, el aceite y el agua residual o agua vegetal.

[0034] Sistema de dos fases o salidas

[0035] Es el nombre que se le da al sistema que tiene un decantador con dos salidas de producto independientes, aceite y orujo (torta de aceituna más agua vegetal).

[0036] A diferencia del sistema de tres fases, este sistema no usa agua añadida y no produce agua vegetal. Este sistema reduce significativamente los efluentes y la carga contaminante en las plantas de producción de aceite. En su lugar, se obtiene un orujo húmedo, un subproducto sólido con un mayor grado de humedad.

[0037] El filtro vibratorio es una etapa usada para retener las partículas gruesas que vienen con el aceite en la salida del decantador. Tiene cribas de tamizado vibratorias horizontales planas, ligeramente inclinadas, donde se recoge el aceite que pasa a través de la criba.

[0038] Un tercer método para la separación de la fase sólida y la fase líquida es el método Sinolea. En este proceso, se sumergen en la pasta filas de discos o placas metálicas; el aceite se humedece y se adhiere preferentemente al metal y se retira con rascadores en un proceso continuo. Se basa en la diferente tensión superficial del agua vegetal y del 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.

[0039] Sinolea funciona introduciendo continuamente varios cientos de placas de acero en la pasta, extrayendo así el aceite de oliva. Este proceso no es completamente eficiente, ya que deja una gran cantidad de aceite en la pasta, por lo que la pasta restante debe procesarse mediante el método moderno estándar (tal como el decantador industrial).

[0040] SEPARACIÓN DE FASES LÍQUIDAS

[0041] La separación de fases líquidas puede realizarse usando diferentes métodos, entre los que se encuentran la separación por gravedad y la centrifugación.

[0042] La separación por gravedad es un antiguo método de separación del aceite y el agua vegetal, que se basa en la diferente densidad entre ellos. Se realiza pasando por varios recipientes interconectados con alimentación continua. La centrifugación también se basa en la separación de las diferentes fases (agua y tejido que quedan en el decantador) por sus diferentes densidades, aumentando la gravedad a una velocidad de 6500 rpm. Este proceso emulsiona el aire en el aceite, lo que afecta a su conservación por oxidación.

[0043] El proceso de centrifugación deja trazas de agua en suspensión y tejido vegetal que precipitan lentamente por la acción de la gravedad. Para favorecer esta acción, el producto de la centrifugación se deja almacenado a temperatura más alta y se realizan purgas periódicas de sedimentos. El agua y los tejidos contienen azúcares disueltos, que son el sustrato ideal para fermentaciones que transfieren sabores no deseables a los aceites. Para evitarlo, se usan productos que aumentan la precipitación, pero no se han obtenido resultados significativos. Los aceites llegan al almacenamiento con cierta humedad e impurezas; estas se precipitan, fermentan e impregnan los aceites con aromas y sabores no deseables. Por lo tanto, los tanques donde se almacenan los aceites deben tener un fondo cónico para permitir una purga adecuada.

[0044] ALMACENAMIENTO

[0045] El tanque de almacenamiento es el lugar donde permanece el aceite filtrado o sin filtrar hasta su fraccionamiento o transporte, en general en tanques de acero inoxidable. El tanque de almacenamiento debe tener paredes y techos aislantes contra las temperaturas exteriores y no debe transferir sabores extraños a los aceites. También debe tener un sistema de acondicionamiento para mantener una temperatura constante de aproximadamente 15-18 °C, no debe producir olores y debe tener poca luminosidad.

[0046] CALIDAD DEL ACEITE DE OLIVA

[0047] Todos los alimentos deben cumplir con ciertas características organolépticas para ser aptos para el consumo. En particular, el aceite de oliva se clasifica por su calidad en aceite de oliva, aceite de oliva virgen y aceite de oliva virgen extra. Las dos características principales que determinan la calidad del aceite son el índice de acidez y el índice de peróxidos. Estas propiedades se ven directamente afectadas por el método de extracción y conservación del aceite de oliva. También hay que mencionar la calidad de la materia prima, el estado fitosanitario, el sistema de recolección (que no haya aceitunas rotas o magulladas) y el tiempo transcurrido entre la recolección y la extracción (si el tiempo es largo, el producto final se deteriorará).

[0048] Una práctica frecuente en algunas instalaciones es procesar las aceitunas cuando han sufrido daños por congelación. Se trata de una ruptura mecánica del tejido del fruto oleaginoso provocada por la congelación, produciendo así el estallido celular por congelación y la consiguiente deshidratación. Como resultado, se aumenta el rendimiento, pero la calidad del aceite de oliva se reduce considerablemente.

[0049] El enranciamiento de las grasas y los aceites es un proceso natural por el cual su composición se altera con el tiempo, lo que provoca, entre otras cosas, un cambio en sus propiedades organolépticas, es decir, un cambio en el sabor. Concretamente, el sabor de los aceites que han sufrido un intenso proceso de oxidación se denomina rancio.

[0050] - En el enranciamiento hidrolítico, las lipasas presentes en los huesos de aceituna catalizan la hidrólisis de los glicéridos, produciendo ácidos grasos libres y glicéridos parciales. Como consecuencia, aumenta la acidez del aceite de oliva. Durante la obtención de dicho aceite, la reacción hidrolítica se produce en la interfase aceite-agua y aumenta exponencialmente durante la emulsificación de la pasta de aceituna, como se divulga en Richardson T., Hylsop D. (2001). Capítulo 6 en "Química de Alimentos" Fennema O. Ed Acribia; Belitz H.D., Grosch W. (1997).

[0051] Capítulo 2 en "Química de Alimentos" 2.ª Ed Acribia, Zaragoza y en Quirasco B.M., Lopez-Mungia A.C. (2006). Capítulo 5 en "Química de Alimentos" Badui D.S., 4.ª Ed Pearson Education.

[0052] La acidez se expresa en gramos de ácido oleico por cada 100 g de aceite de oliva y se denomina porcentaje de acidez. Los ácidos grasos libres se evalúan esencialmente usando este porcentaje, y puede estar relacionado no solo con las características de la materia prima usada, sino también con el método de procesamiento. Así, por ejemplo, la calidad del aceite de oliva está directamente relacionada con el grado de hidrólisis de los triglicéridos componentes. A medida que este grado aumenta, la cantidad de ácidos grasos libres aumenta, incrementando así su acidez, con un deterioro proporcional de la calidad del aceite de oliva.

[0053] El enranciamiento oxidativo se debe a la oxidación de los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados con formación de peróxido o hidroperóxido, que posteriormente se polimerizan y se descomponen, dando lugar a la formación de aldehídos, cetonas y ácidos de menor peso molecular. Este proceso se acelera en presencia de oxígeno, luz, calor, humedad, otros ácidos grasos libres y ciertos catalizadores inorgánicos, tales como las sales de hierro y cobre.

[0054] Las grasas que han sufrido oxidación tienen un sabor y un olor desagradables y pueden ser ligeramente tóxicas para algunas personas.

[0055] La ranciedad oxidativa también destruye los antioxidantes naturales liposolubles e hidrosolubles. Estos son los principales componentes del aceite de oliva que aportan beneficios para la salud. Entre ellos se encuentran los siguientes: tocoferoles, carotenoides, fracción fenólica, entre otros.

[0056] La fracción fenólica más importante de la aceituna está representada por:

[0057] - Alcoholes fenílicos: 3,4-dihidroxifenil-etanol, hidroxitirosol, P-hidroxifeniletanol y tirosol.

[0058] - Flavonoides: antocianinas, rutina y leteolina-7-glucósido.

[0059] - Secoiridoides: oleuropeína, dimetil oleuropeína, ligstrósido y verbascósido.

[0060] - Ácidos fenólicos: ácido elenólico.

[0061] La función principal de los antioxidantes es prevenir, retrasar y/o revertir las reacciones que conducen a la oxidación de los sustratos biológicos (proteínas, lípidos y ácidos nucleicos).

[0062] Un parámetro importante para determinar la calidad del aceite de oliva es la espectroscopia UV. Se realizan mediciones de absorbancia a diferentes longitudes de onda. Este análisis proporciona indicaciones sobre la calidad de un aceite específico y su estado de conservación. También se usa para detectar componentes anormales en el aceite de oliva virgen y, además del índice de peróxido, las etapas primarias de oxidación del aceite.

[0063] Durante el proceso de extracción y procesamiento del aceite de un fruto oleaginoso, el aceite se expone al oxígeno, lo que provoca su oxidación. La oxidación del aceite provoca la pérdida de aromas volátiles y de micronutrientes beneficiosos, tales como los polifenoles (antioxidantes). Además, la oxidación provocará un cambio desfavorable en el sabor y, por lo tanto, en la calidad y las características aromáticas del aceite. Debido al efecto negativo que la exposición al oxígeno y la oxidación resultante tienen sobre el aceite, es conocido en la técnica operar el proceso de malaxado o molienda bajo vacío limitado o suave para limitar la exposición al oxígeno.

[0064] Migliorini M. et al. (2008). "Influence of operating conditions of malaxation on the quality of extra virgin olive oil", J. Agric. Food Chem, v.56, p.10048-10055, divulga cómo la calidad del aceite de oliva se ve afectada negativamente por la exposición al oxígeno debido a la oxidación y, en consecuencia, cómo se puede mejorar la calidad limitando la exposición al oxígeno del aceite de oliva virgen extra. En C. Fadda, A. Del Caro, A.M. Sanguinetti, P.P. Urgeghe, V. Vacca, P.P. Arca, 1, A. Piga "Changes during storage of quality parameters and in vitro antioxidant activity of extra virgin monovarietal oils obtained with two extraction technologies", Food Chemistry, vol.134, p.1542-1548 (2012) se divulga cómo la utilización de un vacío suave (0,2 atm absolutos o 152 mmHg absolutos) durante el almacenamiento del aceite de oliva mejora o preserva la calidad del aceite de oliva. Los productores de aceite de oliva han informado de los mismos efectos positivos de la aplicación del vacío durante la malaxación (http://apollooliveoil.com/press.php), aunque no se ha revelado la cantidad o el nivel exacto de vacío. Sin embargo, en este estado de la técnica, tanto el nivel o la cantidad de vacío utilizado como el propósito del vacío son diferentes del vacío utilizado en la presente invención. Todo estado de la técnica se ha centrado en cómo limitar la exposición al oxígeno debido a la oxidación, ya sea del aceite procesado o de la pasta durante el procesamiento, y en cómo se puede utilizar un vacío suave/poco eficaz para lograr ese objetivo. Sin embargo, en la presente invención se aplica un vacío mucho más fuerte o profundo con el propósito de extraer el agua o el vapor de la pulpa del fruto oleaginoso, lo que sorprendentemente da como resultado un aumento considerable de la liberación de aceite de la pulpa.

[0065] En Clodoveo, Maria Lisa, "An overview of emerging techniques in virgin olive oil extraction process"; Journal of Agricultural Engineering, vol. XLIV, p.297-305 (2013)) se divulga el uso de campos eléctricos pulsados, ultrasonidos de potencia o radiación de microondas para favorecer la liberación de aceite durante la producción de aceite de oliva, entre otras técnicas emergentes. Sin embargo, ninguna de las nuevas tecnologías emergentes divulgadas tiene el mismo efecto beneficioso de mejorar enormemente la liberación de aceite y mejorar la calidad del aceite sin aumentar la temperatura.

[0066] También se conoce el uso de ollas de cocción al vacío con unidades opcionales de recuperación de aroma o sabor para la eliminación de agua y la mejora de la recuperación de aroma en la industria alimentaria en general. Al utilizar ollas de cocción al vacío, se puede reducir la temperatura durante el procesamiento de los alimentos, lo que da lugar a condiciones más suaves y a una mayor calidad de los alimentos procesados. Sin embargo, el uso de dichos equipos para mejorar la recuperación de aceite no se ha divulgado anteriormente.

[0067] Otro fruto oleaginoso utilizado para la producción de aceite es el fruto de la palma. El proceso de producción del aceite de palma es diferente del proceso utilizado para el aceite de oliva, ya que se utilizan temperaturas mucho más altas y métodos más agresivos. Durante el proceso de producción del aceite de palma, el aceite se extrae del fruto de la palma en los denominados molinos de aceite de palma. En la parte inicial del proceso, los racimos de frutos se "esterilizan" a presión elevada mediante inyección de vapor de agua a aproximadamente 145 °C durante 90-120 min, donde los racimos de palma se cocinan o ablandan y se esterilizan. Tras la etapa de esterilización, el fruto de la palma se puede separar fácilmente de los racimos de la palma, ya que el fruto se ha ablandado. Además, debido al aumento de la humedad de los frutos de la palma tras la inyección de vapor de agua a alta temperatura, el aceite de palma crudo se puede extraer más fácilmente de los frutos de la palma en las operaciones posteriores. A continuación, la pulpa o la carne oleaginosa se procesa en un "digestor" (normalmente recipientes con camisa de vapor de agua y con agitación que funcionan 15 - 20 minutos a 90 - 95 °C, véase la divulgación de Vugts, J.A., "Palm Oil Process The Principle & Operational Techniques", https://vdocuments.site/palm-oil-process-the-principle-operationaltechniques.html (consultado el 18 de septiembre de 2018). Debido a la esterilización y la cocción, y la acción mecánica del trillado y el machacado, la pulpa de palma (o pulpa del fruto oleaginoso) se ablanda y se producen cambios en la estructura celular del tejido, lo que da lugar a una extracción más fácil del aceite de la pulpa. Por último, el aceite se separa de la pulpa, tradicionalmente utilizando una prensa de tornillo, para producir aceite crudo y un residuo sólido oleaginoso.

[0068] Como se ha explicado anteriormente, se sabe del estado de la técnica que el tratamiento de un fruto de la palma a alta temperatura ablanda y daña la estructura de la pulpa del fruto, dando lugar a una liberación más fácil del aceite de palma. Ese tipo de tratamiento ha sido impensable para el aceite de oliva, mucho más sensible al calor y más caro. El control de la temperatura durante la producción de aceite de oliva es muy importante, ya que una temperatura superior a 30 °C afecta negativamente a la calidad del aceite, ya que los aromas y nutrientes naturales del aceite de oliva son muy sensibles a la temperatura. Sin embargo, en principio podría haber un potencial considerable en la extracción de aceite de palma crudo en condiciones suaves para la máxima conservación de los nutrientes y antioxidantes, con el fin de producir un aceite de alta calidad conocido como "aceite de palma rojo" (https://www.aocs.org/stay-informed/read-inform/featured-articles/red-palm-oil-february-2017). El aceite de palma rojo es un tipo de "aceite de palma virgen", con la máxima conservación de nutrientes, uno de los cuales son los carotenos de color rojo, un precursor de la vitamina A, que le dan su nombre. Dicho aceite virgen solo requiere un tratamiento posterior suave para ajustar sus propiedades organolépticas para que el aceite resulte aceptable para la mayoría de los consumidores.

[0069] Una industria similar a la descrita es la de la producción de aceite de aguacate. En resumen, consiste en tres etapas: - Lavado y trituración/deshuesado: Después de la cosecha, los aguacates se lavan. A continuación, se tritura la pulpa del aguacate, con o sin hueso, para obtener una pasta.

[0070] - Malaxado: Durante el malaxado, la pasta se mezcla suavemente y se calienta a 45-55 °C durante un tiempo de 45 a 120 minutos, y luego se libera el aceite de las células oleaginosas donde está encapsulado. Por lo tanto, esta etapa es decisiva para el rendimiento y la calidad del aceite de aguacate.

[0071] - Separación: Después del malaxado, la pasta se bombea al decantador (de 2 o 3 fases) para su posterior separación. Como resultado, la pasta se separa en aceite, agua (agua de vegetación más agua añadida) y sólidos (3 fases). Además, se añade agua de dilución para fluidizarla. Por otro lado, en el proceso de dos fases, la pasta se separa en una fase ligera (aceite) y una fase sólida (orujo).Elproceso de dos fases requiere poca o ninguna adición de agua de dilución, dependiendo del contenido de humedad de la materia prima.

[0072] Hasta ahora, no se han desarrollado métodos que permitan obtener altos rendimientos de aceite de oliva de alta calidad a baja temperatura en poco tiempo.Paraobtener aceite de oliva en altos rendimientos usando los métodos actuales, la etapa de malaxado debe prolongarse considerablemente más de 1 hora si se mantiene la temperatura baja. Otra solución para aumentar el rendimiento del aceite es elevar la temperatura por encima de los 30 °C. Y para obtener un rendimiento significativamente mayor, tiene que cambiarse tanto el tiempo de malaxado como la temperatura. Ambos factores deterioran significativamente la calidad del aceite.

[0073] Además, para obtener un buen rendimiento de aceite, los métodos actuales deben partir de aceitunas con la madurez adecuada para que los tejidos se ablanden y, preferiblemente, también con baja humedad.

[0074] La presente invención divulga el uso del vacío a baja temperatura o el ablandamiento y daño de la pulpa del fruto oleaginoso, lo que mejora la liberación de aceite. Se ha descubierto, de forma sorprendente, que el uso del vacío a baja temperatura no solo inhibe el efecto adverso del oxígeno sobre la calidad del aceite, sino que mejora sustancialmente el rendimiento del aceite con respecto a los métodos convencionales, sin afectar negativamente a la calidad del aceite. Es más, el método divulgado en la presente invención no solo aumenta considerablemente el rendimiento del aceite, sino que también mejora la calidad del aceite obtenido.

[0075] El proceso divulgado en la presente invención también permite procesar aceitunas u otros frutos oleaginosos, de diferente madurez y blandura y de diferentes grados de humedad, sin afectar al rendimiento de aceite obtenido. Además, la presente invención también elimina la adición de coadyuvantes de extracción durante el proceso de extracción y evita la destrucción de los antioxidantes, reduciendo la rancidez oxidativa al eliminar la presencia de oxígeno durante la mayor parte del proceso.

[0076] El proceso divulgado en la presente invención también permite procesar la cáscara de la aceituna (orujo) procedente de la primera extracción de aceite de oliva en una segunda extracción para obtener aceite extra (re-molienda).Divulgación de la invención

[0077] Sumario de la invención

[0078] La presente invención se basa en tratamientos diferenciales de la pasta de aceituna en las etapas previas a la entrada en el decantador (2 o 3 fases). El fruto oleaginoso se trata previamente de forma tradicional, es decir, el fruto oleaginoso recién recogido se desrama, se deshoja y se lava. A continuación, el fruto oleaginoso se muele, por ejemplo, usando una trituradora o un deshuesador, para obtener una mezcla de fruto oleaginoso triturado, emulsiones de aceite en agua y una cantidad significativa de aire. Tras el pretratamiento, el tejido desagregado o pulpa del fruto oleaginoso entra en un extractor de vacío que sustituye a la etapa tradicional de malaxado.Enel extractor de vacío, la pulpa se somete a vacío, lo que provoca la liberación de agua por evaporación o ebullición del agua contenida en la pulpa, al tiempo que se elimina el aire disuelto (oxígeno) de la pulpa.Elagua se libera en forma de vapor de agua con más o menos gotas de agua arrastradas, dependiendo de la temperatura y de la fuerza o cantidad de vacío utilizada. Durante el tratamiento al vacío, la extracción de agua del tejido del fruto oleaginoso ablanda el tejido y provoca cambios en la estructura celular de la pulpa, lo que mejora la liberación de aceite de la pulpa oleaginosa.Divulgación detallada de la invención

[0079] Como se ha explicado anteriormente, la materia prima recién cosechada del fruto oleaginoso se prepara mediante métodos como el desramado, el deshojado y el lavado. A continuación, el fruto oleaginoso se muele, por ejemplo, usando métodos tradicionales, para obtener una pulpa o una pasta, que es una mezcla de tejido celular desagregado y triturado del fruto oleaginoso, emulsiones de aceite en agua y una gran cantidad de aire. En una realización de la producción de aceite de oliva de la presente invención, la pasta obtenida se procesa, por ejemplo, con tamices de cuchillas rotativas con cribas cilíndricas con perforaciones. Las cuchillas empujan la pasta a través de los orificios de la criba, separando los tejidos de la pulpa. Además, en la criba se separa el hueso triturado, que, debido a su mayor tamaño, es empujado por las cuchillas a través del centro del cilindro hacia el extremo opuesto a la entrada de la pasta. A continuación, mediante un proceso de mezcla, se vuelven a unir para evitar la pérdida de la pulpa adherida al hueso triturado. También sería posible usar tamices con mayor eficiencia de separación, que no requieren una etapa de mezcla y aumentan la capacidad de producción al procesar solo la pasta y desechar los trozos de hueso limpios. En esta realización de la invención, la pasta tamizada y/o unificada entra entonces en el extractor de vacío de la presente invención. En la presente invención, el extractor de vacío sustituye a la etapa tradicional de malaxado. El extractor de vacío aplica vacío para extraer el agua mediante evaporación o ebullición de la pulpa. El agua, extraída principalmente del tejido celular o de los jugos intracelulares del fruto oleaginoso en cuestión, se extrae de la pulpa, ya que el agua se evapora llevando consigo más o menos cantidades de gotas de agua arrastradas, dependiendo tanto de la temperatura como de la fuerza o la cantidad de vacío aplicada en el extractor. Además, el aire disuelto en la pulpa se separará de la pulpa. Se puede especular que este aumento excepcional de la liberación de aceite se debe al ablandamiento y la disolución del tejido del fruto oleaginoso a medida que se extrae el agua del interior de las células del tejido del fruto oleaginoso. Otro posible factor que contribuye al rendimiento sorprendentemente superior del aceite podría ser el cambio en las propiedades físicas de la mezcla de vapor de agua y pasta.

[0080] Además, el extractor de vacío tiene la ventaja de funcionar en ausencia de oxígeno atmosférico y disuelto, lo que evita la oxidación y aumenta considerablemente la vida útil del aceite. Esta etapa concluye la liberación del aceite de oliva de la pasta, que luego se separará en etapas posteriores, utilizando métodos tradicionales.

[0081] Usando la fuerza centrífuga, la fase sólida se separa de la fase líquida en un decantador o por cualquier otro medio de separación adecuado. En esta realización de la presente invención, se puede usar un decantador de dos fases o de tres fases. Opcionalmente, las fases también podrían separarse usando una prensa o cualquier otro método adecuado. En esta realización, el aceite impuro se somete a los efectos de un filtro vibratorio para eliminar las impurezas gruesas.

[0082] La presente invención se describirá con más detalle a continuación, con referencia a los dibujos de más adelante. Como se muestra en los ejemplos de la presente invención, el método descrito en el presente documento permite obtener grandes cantidades de aceite de oliva de alta calidad.

[0083] Durante la descripción y divulgación de la presente invención, se aplican las siguientes definiciones:

[0084] Brotes:ramitas de un año.

[0085] Molino de aceite:instalación o lugar donde se obtiene el aceite de la aceituna.

[0086] Aguas residuales:líquido vegetal y agua liberados de la pasta de aceituna.

[0087] Torta de aceituna:parte sólida de las aceitunas, es decir, una mezcla de hueso, piel, pulpa y residuos de aceite de la que se ha extraído la mayor parte del aceite.

[0088] Orujo:subproducto obtenido mediante el sistema de extracción continua en dos fases. Es una mezcla de agua y torta de aceituna, que también se puede usar después de un proceso de secado, como combustible o incluso como abono.

[0089] Criba:malla metálica con múltiples perforaciones. En esta invención, puede estar fabricado en acero inoxidable con perforaciones redondas de diferentes diámetros (1; 1,5 y 2 mm) con forma cilíndrica. Su función según esta invención es producir la rotura celular.

[0090] Estado de maduración:grado de madurez de una aceituna en función del cambio de color del epicarpio.

[0091] Agua de vegetación:tiene el aspecto de un líquido residual acuoso de color marrón. El líquido tiene un olor agradable, pero un sabor amargo. Este efluente, que tiene un contenido relativamente alto de materia orgánica, constituye una fuente de contaminación para la industria olivarera

[0092] Pulpa; pasta o tejido celular desagregado:carne oleaginosa molida o machacada, que contiene una mezcla de frutos oleaginosos triturados, emulsiones de aceite en agua y una gran cantidad de aire.

[0093] Retención; tiempo de malaxado:tiempo que la pasta de frutos oleaginosos está expuesta al vacío dentro del extractor de vacío (tiempo de retención dentro del extractor de vacío).

[0094] Fruto oleaginoso:cualquier tipo de fruto que comprenda aceite que pueda liberarse del fruto mediante su procesamiento. Ejemplos de frutos oleaginosos son la aceituna, el fruto de la palma y el aguacate.

[0095] Vacío:como se menciona en esta publicación, vacío se refiere a la presión aplicada que es inferior a la presión atmosférica circundante.

[0096] Presión saturada del agua:como se menciona en esta publicación, la presión saturada del agua es la presión del vapor de agua líquido puro a una temperatura determinada. Cuando la presión del sistema es igual a la presión saturada del agua a esa temperatura determinada, se alcanza el punto de ebullición y el agua líquida se transforma (hierve) en vapor.

[0097] Hervir a fuego lento:como se menciona en esta publicación, hervir a fuego lento es la presión del sistema por encima de la presión saturada del agua a una temperatura determinada, generando vapores considerables.Extractor de vacío/extractor de aceite:recipiente o contenedor hermético que es adecuado para aplicar vacío.

[0098] Breve descripción de los dibujos

[0099] Figura 1: Imagen de un extractor según una realización de la presente invención.

[0100] Figura 2: Imagen de un extractor según una realización de la presente invención que detalla las cuchillas rascadoras.

[0101] Figura 3: Diagrama de las etapas de un método de extracción de aceite de oliva según el estado de la técnica. Figura 4: Diagrama de las etapas de un método de extracción de aceite de oliva según una de las realizaciones de la presente invención.

[0102] Figura 5: Diagrama que muestra los efectos de la relación entre el vacío (presión) y la temperatura sobre el punto de ebullición del agua.

[0103] Figura 6: Dibujo esquemático de una realización de la invención, que divulga una posible configuración continua.

[0104] Descripción detallada de los dibujos

[0105] En la realización de la Figura 1 de la presente invención, el extractor está fabricado con láminas de acero inoxidable de 4 mm de calidad AISI 18/8304. Además, todas sus piezas metálicas son de acero inoxidable de la misma calidad. A continuación se ofrece una descripción detallada de cada elemento de las figuras según una realización de la presente invención. No solo las dimensiones, sino también los valores o materiales forman parte de esta realización de la presente invención, pero estos son factores no limitativos y solo se mencionan como posible realización de la invención.

[0106] Figura 1: muestra un dibujo esquemático de una parte de una planta de procesamiento por lotes de aceite, que contiene un extractor de vacío (100). El extractor de vacío (100) comprende un eje (1) que soporta los brazos rascadores y tiene el sinfín fijado al mismo. Los rascadores empujan la pasta hacia abajo debido a su inclinación con respecto a su eje y el sinfín empuja la pasta hacia arriba. Un motorreductor (2) en baño de aceite acciona el eje principal. El motorreductor (2) hace girar el agitador con un variador de velocidad (en esta realización, que varía entre 20 y 60 rpm).

[0107] El eje está encerrado en un sello de eje (3) que evita la pérdida de vacío. Una conexión de bomba de vacío (4) está situada en el sector superior para evitar que la pasta entre en el sistema de vacío. Como se ha mencionado anteriormente, hay una cantidad significativa de aire incorporada en la pasta recién molida. Cuando esta pasta entra en contacto con el vacío, la evaporación del agua y la liberación de aire hacen que la pasta aumente de tamaño, formando burbujas que estallan al elevarse. Además, como se ha explicado anteriormente, el vacío aplicado no solo elimina el aire y el vapor de agua, sino que también arrastra agua en forma de gotas en la corriente de vapor y gas de la pasta en el extractor de vacío. El extractor de vacío (100) comprende además una puerta de limpieza o reparación (5), que, debido a su tamaño, permite la entrada de un operario y cuya cubierta tiene un sello hermético al aire cuando se ajusta para evitar la pérdida de vacío. La pulpa o pasta oleaginosa pretratada (no mostrada en la Figura 1) se introduce en el extractor de vacío (100) a través de la entrada de producto (6). En esta realización, la entrada de producto (6) tiene un diámetro de 76,2 mm (3 pulgadas) de diámetro con una válvula y una boquilla dirigidas hacia la parte inferior del extractor, pero este tamaño podría ser diferente para diferentes realizaciones con un extractor con una capacidad diferente. La entrada del producto se realiza mediante succión al vacío. El extractor de vacío (100) comprende además cuchillas rascadoras (7), que tienen la función de raspar los revestimientos reguladores de temperatura en forma de anillo, evitando adherencias y empujando la pasta hacia la base del recipiente. Los revestimientos o los pulmones reguladores de temperatura o los medios controladores de temperatura (8) controlan la temperatura dentro del extractor de vacío (100). Debido a la exposición de la pasta al vacío, la temperatura de la pasta de frutos oleaginosos disminuirá, y dicha regulación de temperatura (en este caso, los pulmones (8)) es necesaria para mantener la temperatura constante en el nivel deseado. Los pulmones (8) permiten que circule agua caliente en caso de que sea necesario calentar la pasta, o agua fría en caso de que sea necesario enfriar la pasta. Los elementos de control de la temperatura (8) de esta realización son cilíndricos, de doble pared, y el agua proviene de la parte inferior (8a), circula hacia arriba y, después de pasar por los tubos internos, sale por la parte inferior (8b). Las temperaturas ideales dentro del extractor de vacío de la presente invención varían entre 0 °C y 35 °C, preferiblemente entre 15 °C y 30 °C, más preferiblemente entre 18 °C y 27 °C, aún más preferiblemente entre 20 °C y 27 °C, más preferiblemente entre 22 °C y 26 °C. Los revestimientos (8) de la presente realización pueden sustituirse en otras realizaciones por otros tipos de intercambiadores de calor que puedan mantener la pasta a las temperaturas preferidas, o también pueden evitarse precalentando o preenfriando la pasta o la pulpa antes de entrar en el extractor.

[0109] La superficie de intercambio de calor en ambos revestimientos es de aproximadamente 5 m2 en esta realización.

[0110] El extractor de vacío (100) también comprende un sinfín (9), que está conectado al eje (1). La función del sinfín (9) es elevar la pasta depositada en el fondo del extractor para recircularla y ponerla en contacto continuo con la superficie donde existen las condiciones de vacío más profundas. En la parte inferior del extractor de vacío (100) se coloca una válvula de salida del producto (10). La pasta pasa a través de esta válvula de salida del producto (10) hacia una bomba que la envía al dispositivo de separación, tal como un decantador, regulando el flujo según su capacidad. En esta realización, su tamaño es de 127 mm (5 pulgadas), pero este tamaño puede ser diferente para un extractor con una capacidad diferente. Se coloca un chorro de vapor de agua (11) dentro del extractor de vacío (100) por encima de la superficie de la pasta oleaginosa. Su función es mover la pasta durante el drenaje del extractor para evitar su contacto con el aire para impedir que la pasta se oxide y se adhiera a las paredes de dicho extractor. En otras realizaciones, se puede usar un gas inerte u otros medios adecuados.

[0112] Un condensador tubular (12) está conectado a través de una entrada de conexión de vacío (13) a la conexión de la bomba de vacío (4) y al extractor de vacío (100). Los vapores mezclados con los aromas de la aceituna se condensan al pasar por el condensador refrigerado. El condensador tubular (12) se usa para recuperar los aromas que se escapan de la pasta durante la exposición de las pulpas oleaginosas al vacío. Los aromas, ya sean volátiles o parte de gotas de fluido arrastradas, se condensan al enfriarse en el condensador tubular (12) y, a continuación, se recogen en un recipiente de recogida de condensado sellado (17) junto con el agua condensada antes de volver a la pulpa oleaginosa en el extractor de vacío (100). En (12a) se muestra una sección transversal del condensador tubular (12), que muestra los tubos de enfriamiento del condensador tubular (12). El condensador tubular (12) tiene una entrada de líquido refrigerante (15) y una salida de líquido refrigerante (16). En esta realización, el líquido refrigerante recircula a 4 °C pasando por un refrigerador. El recipiente de recogida de condensado (17) recoge el fluido condensado y los aromas. El recipiente de recogida de condensado (17) de esta realización tiene además un serpentín de circulación de líquido refrigerante (17a) (o cualquier otro sistema de intercambio) en donde también circula líquido refrigerante a 4 °C para mantener los líquidos condensados a baja temperatura y evitar que se volatilicen debido a la liberación de gas de la bomba de vacío. El recipiente de recogida de condensado (17) comprende además un tubo de descarga de aromas condensados (18) que se introduce en el recipiente (17) como una trampa de nivel, ya que el vacío entra a una altura mayor que su descarga. Una bomba de vacío, con la capacidad o el caudal de vacío necesarios para el tamaño del extractor que se va a construir (20), está conectada al condensador (17) a través de la entrada de vacío (19). El extractor de vacío (100) tiene un tubo de salida de pasta o pulpa (21) con una válvula de salida de producto (10) que conecta el extractor de vacío (100) con un dispositivo de separación adecuado, tal como un decantador (no mostrado). Una vez que se ha extraído el aceite de la pasta, la válvula (10) se abre para alimentar la bomba de tornillo (22) que dosifica el flujo adecuado para el tipo de separación, tal como el decantador usado.

[0114] En una realización de esta invención, el extractor tiene 3300 mm de altura y 1100 mm de diámetro. El revestimiento externo de agua tiene 1000 mm de altura y 1100 mm de altura interna, con una extensión cilíndrica tubular de la cara interna de 100 mm hecha de acero inoxidable de 4 mm de espesor.

[0116] El equipo tiene dispositivos de control y seguridad: mirilla con vaporizadores (para la limpieza interna), termómetro, vacuómetro y válvula de entrada de agua.

[0117] Puede haber extractores diseñados con diferentes formatos y dimensiones, ya que el principio es poner la superficie de la pasta en contacto con el vacío, por lo que se puede diseñar un extractor continuo, tal como el de la realización divulgada en la Fig. 6 y descrito en detalle a continuación, siempre que respete los principios físicos de la presente invención.

[0118] A continuación se ofrece una descripción detallada del funcionamiento del extractor de vacío de la realización de la presente invención según la Figura 1.

[0119] La pasta de frutos oleaginosos entra en el extractor (100) a través de la entrada de producto (6), aspirada por el vacío desde el recipiente de mezcla. La pasta entra con las cuchillas rascadoras (7) girando a una velocidad adecuada, en esta realización entre 40 y 60 rpm, dependiendo de la variedad, el grado de madurez y la humedad del fruto oleaginoso que se va a procesar. El movimiento de las cuchillas rascadoras (7) es generado por el motorreductor (2) y transmitido por el eje (1). Dentro de la parte de la pasta oleaginosa sometida a vacío en cualquier punto dado, es decir, la pasta en la superficie o cerca de ella, el vacío provocará la evaporación del agua de la pasta oleaginosa. Se supone que esta extracción de agua provoca la destrucción intracelular dentro del tejido del fruto oleaginoso. Además, con el vacío aplicado a través de la bomba de vacío (20), se supone que las emulsiones se rompen y el aceite se extrae intracelularmente de las vacuolas (receptáculos intracelulares rodeados por una membrana plasmática que contiene aceite en las aceitunas), el agua y los gases. Sin embargo, la extraordinaria cantidad de aceite liberada por la presente invención a una temperatura tan baja es extremadamente sorprendente y solo se pueden especular los fenómenos físicos y químicos exactos que subyacen al excepcional aumento de la liberación de aceite.

[0120] La pasta recircula debido al movimiento generado por las cuchillas rascadoras (7) y el sinfín (9) y el efecto del vacío se puede observar a través de la pantalla del extractor (no mostrada) como un burbujeo en la superficie de la pasta oleaginosa. La recirculación de la pasta se realiza mediante el sinfín (9) y las cuchillas rascadoras (7). La acción de las cuchillas rascadoras (7) hace que la pasta descienda al fondo del extractor, en donde el sinfín (9) la recogerá y la enviará de nuevo hacia arriba, logrando así una recirculación continua. El objetivo de la recirculación es que la pasta se desplace hacia la superficie para entrar en contacto con el vacío proporcionado para lograr la extracción del agua. Además, durante dicha recirculación, la pasta entra en contacto con los revestimientos o pulmones reguladores de temperatura (8), que intercambian calor con la pasta para mantenerla a una temperatura entre 0 °C y 35 °C, preferiblemente entre 15 °C y 30 °C, más preferiblemente entre 18 °C y 27 °C, aún más preferiblemente entre 20 °C y 27 °C, más preferiblemente entre 22 °C y 26 °C, o cualquier otra temperatura deseada durante la extracción. Los gases extraídos de la pasta mediante la acción del vacío circulan a través de la conexión de la bomba de vacío (4) hacia el condensador tubular (12), en donde se condensan los aromas en el recipiente de recogida de condensado (17). El final de la extracción se evidencia cuando la pasta deja de burbujear. Esto se puede observar a través de la mirilla prevista en el extractor (no mostrada). El tiempo necesario para finalizar el proceso de la realización actual es de aproximadamente 40 minutos. Sin embargo, el tiempo necesario dependerá de varios factores, tales como la fluidez de la pasta en el extractor, el estado de madurez del fruto oleaginoso, el tipo de fruto oleaginoso y la variedad de fruto oleaginoso, la temperatura aplicada, superficie de la pasta, la cantidad de movimiento dentro de la pasta, etc.) y el diseño del extractor de vacío. Cuanto mayor sea la superficie de la pasta expuesta al vacío, menor será el tiempo de malaxado necesario. Una vez finalizado el proceso, se reduce la velocidad de mezcla, en la realización actual a 20 rpm, para evitar la producción de emulsiones al aplicar el vacío. Dado que la realización actual es un proceso por lotes, la siguiente etapa es apagar la bomba de vacío (20) y activar el chorro de vapor de agua (11) para evitar que entre aire al romper el vacío y drenar el extractor. El drenaje del extractor se realiza mediante la válvula de salida del producto (10) y el tubo de salida de la pasta (21). La bomba (22) enviará la pasta hacia la etapa o dispositivo de separación, en esta realización un decantador, y con esta bomba (22) se regulará el flujo de pasta para que sea adecuado para dicho dispositivo de separación o decantador. Antes de esto y después de detener el vacío, se añade a la pasta el condensado del condensador (12).

[0121] El sinfín (9) se encuentra dentro de un cilindro con una altura mayor que los revestimientos o pulmones reguladores de la temperatura (8). Esto facilita un mayor nivel de llenado del extractor.

[0122] Con la acción de vacío de la realización actual, es decir, un diseño vertical de un extractor de vacío (100), es posible una velocidad de mezcla diferente. La velocidad preferida para un extractor de vacío vertical (100) está entre 40 rpm - 80 rpm, tal como entre 50 rpm - 70 rpm, o más preferiblemente entre 55 rpm - 65 rpm, o incluso más preferiblemente de aproximadamente 60 rpm.

[0123] En cuanto a la recuperación del sabor, existen varios métodos muy bien desarrollados, y cualquiera de ellos puede usarse en esta invención.

[0124] Figura 2. Vista más detallada del extractor de vacío mostrado en la figura 1, que muestra los detalles de las cuchillas rascadoras (7).

[0125] La Figura 3 muestra un diagrama de las etapas de un método de extracción de aceite de oliva según el estado de la técnica.

[0126] La Figura 4 divulga un diagrama de las etapas de un método de extracción de aceite de oliva según una de las realizaciones de la presente invención.

[0128] La Figura 5 muestra la relación entre la evaporación del agua, la temperatura y la presión.

[0130] El método de la presente invención utiliza el vacío para evaporar parcialmente el agua de una pasta de frutos oleaginosos, reduciendo la presión del sistema en la superficie de la pasta hasta la presión de vapor de agua saturado o cercana a ella a una temperatura determinada. El intervalo de temperatura de la invención es de 0 °C, correspondiente a una presión de 0,61 kPa (4,6 mmHg) absolutos, hasta 35 °C, correspondiente a 5,63 kPa (42,2 mmHg) absolutos. Véase la Tabla 1 a continuación.

[0132] Sin embargo, dado que el agua comienza a evaporarse mucho antes de alcanzar su punto de ebullición, la presente invención funcionará en un intervalo más amplio de vacío y temperatura. Este intervalo se muestra en la Figura 5, donde la línea continua representa la presión a la que el agua se encuentra en su temperatura y presión de ebullición, y la línea discontinua representa la presión de ebullición 6,67 kPa (50 mmHg) a una temperatura determinada en la que se observaría una cantidad de evaporación significativa. La presente invención puede utilizarse en todo el intervalo comprendido entre la línea continua y la discontinua de la Figura 5.

[0134] Un intervalo de temperatura preferido para la extracción al vacío de la presente invención es de 0 °C (donde el agua hierve a una presión de 0,61 kPa (4,6 mmHg) absolutos y la evaporación significativa del agua comienza a una presión de aproximadamente 7,28 kPa (54,6 mmHg) absolutos) o 10 °C (donde el agua hierve a una presión de 1,23 kPa (9,2 mmHg) absolutos y la evaporación significativa del agua comienza a una presión de aproximadamente 7,89 kPa (59,2 mmHg) absolutos) a 35 °C (donde el agua hierve a una presión de 5,63 kPa (42,2 mmHg) absolutos y la evaporación significativa del agua comienza a una presión de aproximadamente 12,29 kPa (92,2 mmHg) absolutos). Dependiendo del tipo y, por lo tanto, de la naturaleza del fruto oleaginoso, habrá un intervalo de temperatura más preferido. Para una pasta de aceite de oliva, el intervalo preferido estaría en el intervalo de 0 °C (donde el agua hierve a una presión de 0,61 kPa (4,6 mmHg) absolutos y la evaporación significativa del agua comienza a una presión de aproximadamente 7,28 kPa (54,6 mmHg) absolutos) y 35 °C (donde el agua hierve a una presión de 5,63 kPa (42,2 mmHg) absolutos), preferiblemente entre 15 °C (donde el agua hierve a una presión de 1,71 kPa (12,8 mmHg)) y 30 °C (donde el agua hervirá a una presión de 4,24 kPa (31,8 mmHg) absoluta y la evaporación significativa del agua comenzará a una presión de aproximadamente 10,91 kPa (81,8 mmHg) absoluta), más preferiblemente entre 18 °C (donde el agua hierve a una presión de 2,07 kPa (15,5 mmHg) absoluta y la evaporación significativa del agua comienza a una presión de aproximadamente 8,67 kPa (65 mmHg) absoluta) y 27 °C (donde el agua hierve a una presión de 3,56 kPa (26,7 mmHg) absoluta y la evaporación significativa del agua comienza a una presión de aproximadamente 10,23 kPa (76,7 mmHg) absoluta), más preferiblemente entre 20 °C (donde el agua hierve a una presión de 2,27 kPa (17 mmHg) absoluta y la evaporación significativa del agua comienza a una presión de aproximadamente 9,00 kPa (67, 5 mmHg) absoluta) y 27 °C, donde el agua hervirá a una presión de 3,56 kPa (26,7 mmHg) absoluta y la evaporación significativa del agua comenzará a una presión de aproximadamente 10,23 kPa (76,7 mmHg) absoluta), y más preferiblemente entre 22 °C (donde el agua hervirá a una presión de 2,64 kPa (19,8 mmHg) y la evaporación significativa del agua comenzará a una presión de aproximadamente 9,31 kPa (69,8 mmHg) absolutos) y 26 °C (donde el agua hervirá a una presión de 3,36 kPa (25,2 mmHg) y la evaporación significativa del agua comenzará a una presión de aproximadamente 10,03 kPa (75,2 mmHg) absoluta). El intervalo de temperatura y presión preferido para otros frutos oleaginosos dependerá del fruto oleaginoso y de la temperatura que el aceite pueda tolerar durante el procesamiento. Véase la Tabla 1 a continuación, que muestra la relación entre la presión de evaporación del agua y la temperatura.

[0136] Tabla 1. Relación entre la eva oración del a ua la tem eratura la resión.

[0139]

[0140] continuación

[0142]

[0144] La Figura 6 divulga otra realización de la presente invención, en la que el fruto oleaginoso se procesa de manera continua. La pasta de frutos oleaginosos (A) entra en el primer extractor de vacío (1000a) a través de la entrada de producto (106), succionada por el vacío generado por la bomba de vacío (120). La bomba de vacío (120) aplica vacío a la superficie (130a) de la pasta oleaginosa (A) a través de la conexión de la bomba de vacío (104). Como se ha explicado anteriormente, la baja presión (o vacío) se encuentra en la superficie de la pasta de frutos oleaginosos (130) y, por lo tanto, la pasta de frutos oleaginosos se recircula a través de la rotación de un dispositivo de rotación (109a), para garantizar que toda la pasta de frutos oleaginosos se someta al vacío y, por lo tanto, a la evaporación del agua de la pasta.

[0146] El primer extractor de vacío (1100a) está en conexión fluida con un segundo extractor de vacío (1100b) a través de la primera conexión del extractor (124a). La conexión del extractor (124a) se coloca por debajo de la superficie (130a) de la pasta de frutos oleaginosos (A) del primer extractor de vacío (1100a), lo que permite el flujo de la pasta de frutos oleaginosos (A) desde el primer extractor de vacío (1100a) al segundo extractor de vacío (1100b). El segundo extractor de vacío (1100b) también está en conexión fluida con el tercer extractor de vacío (1100c) a través de la segunda conexión de extracción (130c). En la realización de la Figura 6, el sistema demostrado comprende tres extractores de vacío, pero se puede utilizar cualquier número de extractores de vacío, tal como dos extractores de vacío, tres extractores de vacío, cuatro o más extractores de vacío, para la extracción de vacío continua según la presente invención. Tanto el segundo (1100b) como el tercer (1100c) extractores de vacío también comprenden un dispositivo de rotación (109b y 109c) para recircular la pasta de frutos oleaginosos (A) a la superficie de la pasta de frutos oleaginosos (130b) y (130c), respectivamente. Los tres extractores de vacío (1100a; 1100b y 1100c) están en conexión fluida con una bomba de vacío (120) a través de la conexión de la bomba de vacío (104). Además, los tres extractores de vacío de la presente realización están conectados fluidamente con una salida de producto (121) que, junto con la bomba de salida de producto (110), pasa el producto de frutos oleaginosos (B) tratado al vacío y extraído de cada extractor a un dispositivo de separación, tal como un decantador (no mostrado), para vaciar todo el sistema al final del procesamiento continuo.

[0148] Otra realización de la presente invención es un sistema continuo con dos o más extractores de vacío (1001a; 1001b; 1001c, etc.), en el que los extractores de vacío funcionan en paralelo mediante procesos individuales por lotes.124a y 124b están cerrados y no hay conexión fluida entre los extractores de vacío. Cada extractor de vacío (1001a; 1001b; 1001c, etc.) procesa por lotes y cada extractor de vacío tiene un sistema de alimentación de pasta separado, o al menos controlado por separado (104a; 104b; 104c (no mostrado)). La pasta se carga alternativamente en extractores de vacío separados y se descarga por separado, lo que da como resultado un proceso continuo de lotes individuales en paralelo, lo que permite un sistema continuo sin conexión de fluido entre los extractores de vacío.

[0150] En otra realización más, un proceso continuo utiliza una bomba de recirculación en lugar de una conexión de fluido (124) para recircular y devolver la pasta de frutos oleaginosos de un extractor de vacío (1100a) al siguiente extractor de vacío (1100b) en una sucesión continua y un procesamiento continuo de la pasta de frutos oleaginosos.

[0152] Los vapores y gases extraídos de la pasta mediante la acción del vacío circulan a través de la conexión de la bomba de vacío (4) hacia el condensador tubular (12), en donde los vapores de agua, aromas y otros condensables se condensan y se recogen en el recipiente de recogida de condensado (17). El final de la extracción se evidencia cuando la pasta deja de burbujear. Esto se puede observar a través de la mirilla prevista en el extractor (no mostrada). El tiempo necesario para finalizar el proceso de la realización actual es de aproximadamente 40 minutos. Sin embargo, el tiempo necesario dependerá de varios factores, tales como la fluidez de la pasta en el extractor, el estado de madurez del fruto oleaginoso, el tipo de fruto oleaginoso y la variedad de fruto oleaginoso, la temperatura aplicada, la superficie de la pasta y la cantidad de movimiento dentro de la pasta.

[0154] En diversas realizaciones de la presente invención, el tiempo de retención o el tiempo de malaxado vendrán determinados por el volumen de pasta en cada extractor de vacío y el número de extractores de vacío individuales utilizados, junto con el rendimiento (o la capacidad de procesamiento de la línea de procesamiento). Por lo tanto, el tiempo de retención posible (el tiempo que la pasta de frutos oleaginosos está expuesta al vacío dentro del extractor de vacío) es muy variable. En una realización de la presente invención, el tiempo de retención es entre 20-50 minutos, preferiblemente entre 30-40 minutos, aún más preferiblemente entre 35-45 minutos. En otra realización, el tiempo de retención puede variar entre 10-190 minutos.

[0156] Un condensador de aroma (112) está conectado a la conexión de la bomba de vacío (104). El condensador (112) se usa para recuperar los aromas que se escapan de la pasta de frutos oleaginosos con los vapores de agua durante la exposición de la pasta de frutos oleaginosos al vacío. El condensador (112) condensa el vapor de agua, los compuestos aromáticos y otros condensables mediante enfriamiento, y el condensado se conduce al recipiente de recogida (117), desde donde se devuelve al flujo del producto (B) en la salida del producto (121) antes de que el producto (B) pase a través de la válvula de salida del producto (110) y se envíe a la etapa de separación (no mostrado). En una realización, el condensado y los aromas se devuelven directamente a cada extractor de vacío (1100a, 1100b, 1100c). En una realización, esta devolución del condensado y los aromas se realiza por gravedad, colocando los recipientes de recogida de condensado (117a, 117b, 117c (no mostrados)) por encima de cada extractor de vacío.

[0157] El volumen del primer extractor de vacío (1100a) por encima de la superficie de la pasta de frutos oleaginosos (130a) es mayor que el volumen de la pasta de frutos oleaginosos dentro del primer extractor de vacío (1100), como se muestra en las líneas punteadas 131a y 132a. El mismo principio se aplica al segundo (1100b) y tercer (1100c) extractores de vacío, aunque no se muestran en la Figura 6.

[0158] En una realización de la presente invención, el espacio o volumen de procesamiento (131) por encima de la superficie de la pasta de frutos oleaginosos (130) tiene una altura de entre 50 cm y 150 cm, preferiblemente entre 75 cm y 125 cm, más preferiblemente de aproximadamente 100 cm (para exponer una gran superficie 130). En otra realización, el espacio de procesamiento (131) por encima de la superficie de la pasta de frutos oleaginosos (130) es de al menos 100 cm o del tamaño del diámetro del extractor de vacío (1100a; 1100b; 1100c), lo que sea mayor.

[0159] En una realización, los extractores de vacío (1100a, 1100b y 1100c) tienen una forma horizontal alargada, lo que crea una mayor superficie de la superficie del fruto oleaginoso (130), aumentando así la cantidad de pasta de frutos oleaginosos (A) sometida al vacío en el extractor de vacío. Al ser el diseño de los extractores de vacío (1001a, 1001b, 1001c) sustancialmente horizontal, como en la realización de la Fig.6, habrá una superficie considerablemente mayor (130a, 130b, 130c) de la pasta de frutos oleaginosos expuesta al vacío que en la versión vertical del extractor de vacío (100) de la realización mostrada en la Figura 1. Por lo tanto, el diseño horizontal da como resultado que una parte sustancialmente mayor de la pasta de frutos oleaginosos quede expuesta al vacío en un momento dado. La mayor superficie (130a, 130b, 130c) y la mayor exposición al vacío del diseño horizontal reducirán la necesidad de una mezcla vigorosa dentro del extractor de vacío (1001a, 1001b, 1001c). En una realización de la presente invención con un diseño horizontal del extractor de vacío, la velocidad de mezcla preferida estará entre 5-30 rpm, preferiblemente entre 10-25 rpm, aún más preferiblemente entre 15-25 rpm, tal como entre 20-25 rpm, y más preferiblemente de aproximadamente 20 rpm.

[0160] En diferentes realizaciones de la invención, dependiendo de la composición de la pasta y del diseño del extractor de vacío (100), tal como el diseño vertical del extractor de vacío (100) de esta realización y el diseño horizontal del extractor de vacío divulgado en la Figura 6 (1001a, 1001b, 1001c), la velocidad de mezcla puede variar entre 5-80 rpm. En una realización preferida que utiliza un diseño vertical del extractor de vacío (100), la velocidad de mezcla está entre 20-80 rpm, tal como entre 30-60 rpm, más preferiblemente entre 30-50 rpm, tal como entre 35-45 rpm, preferiblemente de aproximadamente 40 rpm.

[0161] En una realización de la presente invención, el recipiente hermético del extractor de vacío (100, 1100a, 1100b o 1100c) tiene forma cilíndrica; en donde la relación diámetro-longitud está entre 1:2 y 1:5, tal como preferiblemente entre 1:2 y 1:4, aún más preferiblemente la relación diámetro-longitud es de aproximadamente 1:3, siendo el recipiente preferiblemente alargado sustancialmente horizontalmente u horizontal.

[0162] Enuna realización en donde el dispositivo de extracción de aceite está adaptado para un modo de funcionamiento continuo, el tiempo medio de reposo del fruto oleaginoso en el recipiente hermético es preferiblemente de entre 10 minutos y 60 minutos, preferiblemente entre 20 minutos y 30 minutos, tal como aproximadamente 25 minutos.

[0163] Como se demuestra en los ejemplos siguientes, la pasta de frutos oleaginosos que entra en el extractor de vacío de la invención tendrá altos niveles de contenido de agua, para el aceite de oliva en el intervalo del 50-65 % en peso. Cuando el producto (B) sale del extractor de vacío (100) o de la línea de extractores (1100a; 1100b; 1100c) a través de la salida de producto (21 o 121), la mayor parte del contenido de agua se habrá evaporado durante la exposición al vacío dentro del extractor de vacío. En una realización de la presente invención, el producto (B) tendrá un contenido de agua de entre el 10 % y el 40 %, preferiblemente entre el 20 %-30 %, tala como de aproximadamente el 25 %.Descripción detallada de las realizaciones

[0164] Enuna realización de la presente invención, se desarrolla un método de extracción de aceite de oliva de alta calidad, con rendimientos mejorados en comparación con los métodos actualmente en uso.

[0165] En una realización de la presente invención, las aceitunas limpias se muelen usando una trituradora de martillos tradicional que gira a 2400 rpm con una criba de aproximadamente 5 mm. Como resultado de este proceso, se obtiene una pasta de aceituna que consiste en un 1,5-3,5 % de epicarpio (piel), un 70-80 % de mesocarpio (pulpa), un 15-28 % de endocarpio (hueso), un 2-4 % de semilla (nuez) y emulsiones de aceite en agua.

[0166] En una realización adicional de la presente invención, cuando salen del molino, las aceitunas molidas pasan por un tamiz. Este tamiz tiene cuchillas giratorias que funcionan a una velocidad de 800 rpm y tiene cribas con orificios redondos cuyo diámetro puede variar de 1 a 4 mm. La acción del tamiz provoca la rotura casi total de los tejidos, exponiendo las células que contienen aceite en su interior a los procesos posteriores que se realizan en el extractor de la presente invención. A través del centro del tamiz, las cuchillas empujan los trozos de endocarpio leñoso (hueso) hacia el extremo opuesto a la entrada de la pasta. Además, el mesocarpio (que contiene la mayor parte del aceite) es empujado por las cuchillas giratorias a través de los orificios redondos del tamiz, produciendo la rotura mecánica de los tejidos.

[0167] En una realización de la presente invención, los productos obtenidos del proceso de tamizado se mezclan en un recipiente de cuchillas horizontales para homogeneizarlos.

[0168] En otra realización de la presente invención, se evita el proceso de mezcla de los productos obtenidos en el proceso de tamizado usando un tamiz de alto rendimiento, lo que aumenta la capacidad de producción. Un tamiz de mayor rendimiento significa un tamiz capaz de procesar la cantidad de pasta necesaria para alimentar el decantador u otro medio de separación adecuado y que extrae toda la pulpa de la aceituna. Esto se consigue con varios tamices superpuestos que reprocesan el endocarpio.

[0169] En otra realización más, la desagregación del tejido celular, u homogeneización, se realiza usando un molino para moler la aceituna en fracciones más pequeñas o usando una trituradora convencional.

[0170] En otra realización más de la presente invención, la pasta de aceituna obtenida por cualquiera de los métodos de desagregación del tejido celular mencionados, o cualquier otro método que permita la desagregación del tejido de la aceituna en fracciones más pequeñas, se transfiere a un extractor de vacío de la presente invención. El objetivo de esta etapa es extraer el aceite del interior de la pasta aplicando vacío dentro del extractor. Para ello, toda la superficie de la pasta se expone a dicho vacío. En una realización de la presente invención, esto se lleva a cabo mezclando y recirculando la pasta dentro del extractor. La relación superficie-volumen de la pasta de frutos oleaginosos también puede modificarse mediante diseños del extractor de vacío (100; 1100a; 1100b y 1100c). Una superficie mayor de la pasta de frutos oleaginosos expondrá más pasta al vacío en la superficie, lo que dará lugar a una evaporación más eficaz y más rápida del agua de la pasta y, en consecuencia, a una mayor liberación de aceite dentro de la pasta. En una realización de la presente invención, el recipiente hermético del extractor de vacío (100, 1100a, 1100b o 1100c) tiene forma cilíndrica; en donde la relación diámetro-longitud está entre 1:2 y 1:5, preferiblemente entre 1:2 y 1:4, aún más preferiblemente 1:3, y el recipiente tiene preferiblemente una orientación vertical.

[0171] Un aspecto de esta realización se basa en la hipótesis o suposición de que la exposición de la pasta de frutos oleaginosos al vacío inducirá una rápida ruptura de las emulsiones generadas en el proceso de trituración o deshuesado, produciendo una gran cantidad de aceite libre. Una hipótesis es que esto podría reducir la acción de las lipasas (hidrólisis producida en la interfase aceite-agua que rompe los triglicéridos en glicéridos parciales y ácidos grasos libres). Una posible suposición es que esto podría ocurrir sin afectar a la posible sinergia entre la esterasa y la •-glucosidasa o con un efecto limitado sobre la posible sinergia entre la esterasa y la •-glucosidasa. Ambas enzimas son muy importantes para transformar las moléculas fenólicas del fruto en agliconas y compuestos fenólicos más simples que migran al aceite con un aumento de los antioxidantes y, en consecuencia, de la vida útil. Por el contrario, al inhibir la acción de la polifenoloxidasa y la peroxidasa debido a la ausencia de oxígeno, se supone que se conserva una mayor cantidad de antioxidantes presentes en el aceite, en comparación con los sistemas tradicionales. En consecuencia, esta invención proporciona las condiciones ideales para obtener un aceite de oliva de excelente calidad. Se supone que el vacío aplicado en el extractor de la presente invención tiene múltiples efectos beneficiosos, que podrían explicar el aumento sorprendentemente alto de aceite liberado de la pasta y, al mismo tiempo, producir un aceite de calidad superior, entre ellos:

[0172] - Se supone que extrae los fluidos intracelulares, compuestos por aceite y agua vegetal, a través de la ruptura de las vacuolas. Debido a que los trozos de tejido son pequeños, se libera casi todo el aceite.

[0173] - También se supone que la evaporación del agua se producirá a nivel intercelular dentro del tejido del fruto oleaginoso dentro de la pasta, lo que dará lugar a un tejido de frutos oleaginosos más blando y desgrasado y a un aumento considerable de la liberación de aceite.

[0174] - Funciona en ausencia de oxígeno, lo que evita la oxidación, conservando así los antioxidantes presentes en el aceite y aumentando considerablemente su vida útil y sus beneficios nutricionales.

[0175] - Permite procesar aceitunas con diferentes grados de hidratación sin afectar al rendimiento.

[0176] - Permite procesar aceitunas con diferentes grados de madurez sin afectar al rendimiento, en lo que respecta a la grasa total de las aceitunas.

[0177] - Elimina el uso de cualquier tipo de adyuvante como talco o caolinita.

[0178] En una realización de la presente invención, se utiliza un chorro de vapor de agua durante el extractor al romper el vacío y al drenar para evitar desplazar la pasta con aire, lo que podría causar pequeñas oxidaciones superficiales en ella. Además, el chorro de vapor de agua favorece la limpieza de la superficie del extractor, evitando la adherencia de la pasta a dicha superficie.

[0179] En otra realización de la presente invención, se usa una inyección de gas inerte durante el extractor al romper el vacío y al drenar para evitar que el oxígeno se fije a la pasta cuando entra aire al romperse el vacío.

[0180] El tiempo total que la pasta permanece dentro del extractor depende de varios factores, tales como la capacidad de la bomba de vacío, la exposición de la superficie de la pasta a la acción del vacío (velocidad de recirculación, en algunas de las realizaciones) y el tamaño de las partículas del mesocarpio (cuanto más pequeñas sean las partículas, menos tiempo permanecerán en el vacío). A su vez, el tamaño de las partículas depende de la consistencia del mesocarpio, que viene determinada por el grado de madurez de la aceituna y los métodos usados para desagregar el tejido celular. El final de la extracción puede determinarse por una reducción significativa o la ausencia de burbujeo en la pasta. En una realización de la presente invención, la determinación de la ausencia de burbujeo se realiza visualmente.

[0181] La desagregación del tejido celular mediante tamizado es un complemento que aumenta la eficiencia del extractor. El uso de otros métodos haría que la pasta permaneciera más tiempo dentro del extractor para completar la extracción. La pasta procesada en el extractor de la presente invención presenta una gran cantidad de aceite libre y puede separarse mediante un decantador de dos o tres fases o mediante prensado. En una realización preferida de la presente invención, se usa un decantador de dos fases.

[0182] A continuación, el aceite de oliva impuro se somete a los efectos de un filtro vibratorio para eliminar las impurezas gruesas.

[0183] A continuación, se eliminan los restos de agua y tejido centrifugando el producto de la etapa anterior.

[0184] Cabe mencionar que, incluso cuando se termina esta etapa, habrá impurezas (tanto sólidas como líquidas) en el aceite que deberán eliminarse por otros métodos, tales como la precipitación por gravedad o el filtrado.

[0185] Las principales ventajas del método de extracción de aceite de oliva de la presente invención son una consecuencia directa del uso del vacío y de la extracción intracelular del aceite por la succión que provoca.

[0186] En una realización particular de la presente invención, se usa un dispositivo de extracción de aceite de oliva. Consiste en un recipiente sellado con una relación diámetro-longitud de aproximadamente 1:2, 1:3 o superior, siempre que se respete la relación coste-beneficio. El extractor tiene entre dos y tres revestimientos circulares de intercambio donde circula el agua, o puede tener cualquier otro intercambiador de calor, no solo en forma sino también en cantidad. En otra realización, el extractor puede carecer del intercambiador de calor si la temperatura se alcanza mediante un método previo a la entrada en el extractor o por temperatura ambiente. El extractor también tiene un agitador vertical que consiste en un eje central con ramificaciones y extensiones verticales que, en los dos primeros espacios entre los revestimientos circulares, tienen cuchillas rascadoras de acero con extremos de teflón u otro material que no contamina la pasta ni desgasta los revestimientos. Dichas cuchillas rascadoras agitan la pasta de aceituna hacia la base del extractor. En el círculo anular central hueco formado por el primer revestimiento circular y unido al eje central del agitador hay un sinfín que mueve la pasta hacia arriba para recircularla. El agitador gira dentro de un intervalo de velocidad de aproximadamente 40 - 60 rpm o más para garantizar que el vacío entre en contacto con toda la superficie de la pasta. Esta mezcla y recirculación de la pasta se realiza de forma continua hasta que se puede extraer la mayor cantidad de aceite del interior de la pasta. En otra realización de la presente invención, el extractor tiene un recuperador de sabor refrigerado a una temperatura baja de aproximadamente 4 °C, y los sabores condensados se añaden a la pasta justo antes de drenar el extractor.

[0187] En otra realización, la recirculación de la pasta dentro del extractor puede realizarse usando cualquier método mecánico que permita que la pasta se exponga a la acción del vacío. Un ejemplo no limitativo es el uso de una bomba como alternativa o complemento junto con el sinfín.

[0188] Los experimentos divulgados en la presente invención se llevaron a cabo en Mendoza, a aproximadamente 600 m sobre el nivel del mar, donde la presión atmosférica normal puede estimarse, en consecuencia, en aproximadamente 94,13 kPa (706 mmHg).

[0189] La lectura del manómetro durante la realización preferida de los experimentos actuales fue de menos 87,99 kPa (660 mmHg) - 89,33 kPa (670 mmHg) brutos. En consecuencia, la presión absoluta durante los experimentos estuvo en el intervalo de 4,8 kPa (36 mmHg) a 6,13 kPa (46 mmHg) absolutos. La temperatura preferida durante los experimentos divulgados en la presente invención fue de aproximadamente 27 °C. A 27 °C, el agua hierve a 3,56 kPa (26,7 mmHg) absolutos y se produce una evaporación significativa del agua en el intervalo de presión de 3,56 kPa (26,7 mmHg) - 10,23 kPa (76,7 mmHg) absolutos.

[0190] En otra realización más de la presente invención, el vacío aplicado en un extractor de carga de 1200 kg es de menos 86,66 kPa (650 mmHg) - 87,99 kPa (660 mmHg) brutos durante 25 - 45 minutos.

[0191] En diferentes realizaciones de la presente invención, una combinación óptima de rendimiento y calidad del aceite dependerá de la temperatura aplicada, el vacío aplicado y el tiempo empleado durante la etapa de malaxado/extracción al vacío. Una persona experta en la materia sabrá que esas variables pueden modificarse para obtener un resultado óptimo, como se divulga en publicaciones tales como Di Giovacchino, L. "Olive Oil Extraction by Pressing, Centrifugation and Percolation: Effect of Extraction Methods on Oil Yields", Olivae, vol.36, p.14-30 (1991).

[0192] En una realización preferida de la invención, el tiempo de malaxado es de entre 10-90 min, preferiblemente de entre 10-60 min, más preferiblemente de entre 10-45 min, tal como por ejemplo preferiblemente de entre 20-40 minutos, más preferiblemente de entre 25-35 minutos e incluso más preferiblemente de aproximadamente 30 minutos. La temperatura aplicada en diferentes realizaciones de la presente invención variará de 22-35 °C, preferiblemente de 24-27 °C, más preferiblemente entre 25-26 °C.

[0193] Como se muestra anteriormente en la Tabla 1, la presión absoluta aplicada será función de la temperatura aplicada. El vacío aplicado oscilará entre 0,133 kPa (1 mmHg) absoluto y 12,7 kPa (95 mmHg) mmHg absolutos. En una realización de la invención, con la temperatura aplicada a 22 °C, la presión aplicada estará entre 2,64 kPa (19,8 mmHg) y 9,31 kPa (69,8 mmHg) absolutos. En otra realización de la invención, con la temperatura aplicada a 24 °C, la presión aplicada estará entre 2,98 kPa (22,4 mmHg) - 9,65 kPa (72,4 mmHg) absolutos. En otra realización más de la invención, con una temperatura aplicada de 25 °C, la presión aplicada estará entre 3,17 kPa (23,8 mmHg) - 9,83 kPa (73,8 mmHg) absolutos. En otra realización de la invención, con una temperatura aplicada de 26 °C, la presión aplicada estará entre 3,36 kPa (25,2 mmHg) - 10,03 kPa (75,2 mmHg) absolutos. En otra realización más de la invención, con una temperatura aplicada de 27 °C, la presión aplicada estará entre 3,56 kPa (26,7 mmHg) -10,23 kPa (76,7 mmHg) absolutos. En otra realización de la invención, con una temperatura aplicada de 30 °C, la presión aplicada estará entre 4,24 kPa (31,8 mmHg) - 10,91 kPa (81,8 mmHg) absolutos, y en otra realización más de la invención, con la temperatura aplicada a 35 °C, la presión aplicada estará entre 5,63 kPa (42,2 mmHg) - 12,29 kPa (92,2 mmHg) absolutos.

[0194] En una realización de la presente invención, la pasta de frutos oleaginosos se somete a una extracción al vacío y, a continuación, la parte sólida de la pasta se separa del líquido, con métodos de separación adecuados (tal como la centrifugación en un decantador). A continuación, los sólidos se someten de nuevo a un vacío según la invención, para una segunda molienda o un segundo malaxado, tras lo cual los sólidos y los líquidos se separan de nuevo. Aunque los experimentos se han realizado usando aceitunas y extrayendo aceite de oliva, en otras realizaciones de la presente invención, el método y el extractor de vacío desarrollados se usan para extraer aceite de otros frutos oleaginosos, tales como el aguacate o el fruto de la palma.

[0195] Ejemplos

[0196] Los siguientes ejemplos, reales y teóricos, se proporcionan para ilustrar las realizaciones o las características de la presente invención, pero no limitan su alcance.

[0197] Los experimentos se realizaron en una planta piloto con una réplica de la planta de producción de aceite a menor escala. En dichos experimentos, se replicó el método de una de las realizaciones de la presente invención. Los resultados mostraron que la extracción de aceite de oliva produce un rendimiento aproximadamente un 30 % a 40 % mayor en comparación con los métodos usando en el estado de la técnica. También se observaron mejoras considerables en su calidad. En particular, se observaron, entre otras cosas, incrementos en los porcentajes de polifenoles, una disminución de la acidez y la conservación del porcentaje de antioxidantes. Para verificar esto, una serie de muestras obtenidas en dichos experimentos fueron analizadas por prestigiosos laboratorios de Italia y Argentina, incluidas muestras de control obtenidas por el método tradicional. En estas pruebas, se verificó que el aceite de oliva obtenido usando el método de la presente invención muestra un aumento de aproximadamente el 50 % en los polifenoles totales sin deterioro de los demás parámetros.

[0198] Según la presente invención, el extractor de vacío usado para los experimentos realizados en la planta piloto tiene capacidad para procesar 90 - 100 kg de pasta de aceituna. Este extractor de vacío tiene un intercambiador de calor toroidal, con un agitador vertical y un tubo con un sinfín en el eje central.

[0199] Se probaron diferentes velocidades de mezcla acoplando un variador de velocidad, y los mejores resultados se obtuvieron a 60 rpm (los resultados no se muestran, pero véase más arriba la información sobre la variación de la velocidad de mezcla, en función del fruto oleaginoso y del diseño del extractor de vacío). La pasta se procesa en el extractor de vacío de esta invención durante 40 minutos a una temperatura de 27 °C. Con esta combinación de tiempo, temperatura y velocidad de mezcla, se obtuvo la mejor relación entre la calidad del aceite de oliva y el rendimiento de la extracción (véase más arriba la información sobre las variaciones en el tiempo de malaxado y la variación del vacío y la temperatura aplicados durante la etapa de malaxado

[0200] A continuación se detallan los resultados de los experimentos realizados con los siguientes tipos de aceitunas: Changlot, Arbequina, Coratina, Arauco y Arbosana. En todos los experimentos, se realizaron extracciones de control usando métodos del estado de la técnica (Fig.3) (método 2, sin cribas, con malaxado clásico) y extracciones con el método según la presente invención (método 1). En general, se usaron aceitunas verdes.

[0201] En el laboratorio se realizaron análisis del porcentaje total de grasa mediante el método Autelec, así como análisis del porcentaje de humedad.

[0202] El rendimiento de la extracción se calcula como la relación entre el peso del aceite obtenido mediante el método de extracción y el peso de las aceitunas usadas, multiplicado por cien.

[0203] Las máquinas usadas para llevar a cabo estos ejemplos son las siguientes:

[0204] - un decantador de dos fases, con un triturador de martillos y un malaxador incorporados.

[0205] - un extractor con una capacidad de trabajo de 90 kg. El drenaje se realizó moviendo el aire con un chorro de vapor. El método usado para obtener las muestras comprende las siguientes etapas:

[0206] - Trituración: se molieron aceitunas enteras con el triturador de martillos hasta obtener una pasta.

[0207] - Tamizado: la pasta molida se tamizó con un tamiz cilíndrico. El tamiz tiene cribas con una abertura de 1 mm y cuchillas giratorias (800 rpm) que separan la pasta de los trozos de hueso.

[0208] - Mezcla: la pasta (finamente molida) se mezcla con los huesos.

[0209] - Extracción: la mezcla se introduce en el extractor por vacío. Se mantiene una temperatura controlada según las necesidades de cada prueba/muestra de aceituna. La muestra se agita mientras se aplica vacío durante 40 minutos.

[0210] - Separación: se pesó con exactitud la cantidad de pasta procesada por el extractor. Se procesó secuencialmente con un decantador de dos fases para evitar la oxidación. Se pesó el aceite obtenido para calcular el rendimiento. El método usado para obtener las muestras de control comprende las condiciones indicadas por la técnica preestablecida, ajustando la temperatura de trabajo, los tiempos de malaxado y procesando los mismos kg de pasta para que ambas técnicas sean perfectamente comparables. En cuanto a la materia prima, se tomaron lotes homogeneizados de la misma serie, el mismo origen y fecha de cosecha. La temporada de cosecha en Argentina oscila de marzo (mes) a junio (mes).

[0211] Detalles específicos de los experimentos:

[0212] Changlot: los experimentos se realizaron a finales de marzo de 2017 usando aceitunas verdes.

[0213] Arauco: los experimentos se realizaron a mediados de abril de 2017 usando aceitunas muy verdes. Cabe mencionar que la variedad Arauco presenta dificultades para la extracción de aceite y bajos rendimientos. Es una variedad para la que los métodos clásicos aconsejan añadir aditivos (talco, caolín o enzimas). En este experimento, para las extracciones de control (Método 2) se añadió un 3 % de talco, y para las extracciones mediante el método de la presente invención (Método 1) no se añadió nada.

[0214] Arbequina: los experimentos se llevaron a cabo durante los primeros días de mayo de 2017 usando aceitunas en envero.

[0215] Coratina: los experimentos se llevaron a cabo durante las dos primeras semanas de mayo de 2017 usando aceitunas en envero.

[0216] Arbosana: los experimentos se llevaron a cabo durante las dos primeras semanas de junio de 2017 usando aceitunas en fase avanzada de envero.

[0217] Se obtuvieron los siguientes resultados:

[0218] Tabla 2

[0221]

[0223] Como demuestran claramente los resultados de la Tabla 2, el método de la presente invención (método 1) da rendimientos significativamente mejorados, oscilando el aumento en el rendimiento del 27-49,4 %. Y dado que el aceite de oliva como producto final es caro, cualquier aumento menor en el rendimiento es de gran importancia.

[0224] Se enviaron muestras de aceite de la variedad Coratina a un laboratorio de análisis para corroborar los resultados obtenidos. Las muestras enviadas incluían aceite de oliva producido usando el método anterior, denominado 1716872, y aceite de oliva producido usando el método de la presente invención, denominado 1716871.

[0225] Se obtuvieron los siguientes resultados:

[0226] Tabla 3

[0229]

[0232] Los resultados obtenidos por el análisis de laboratorio permiten demostrar que el vacío aplicado en el método de la presente invención es capaz de extraer la mayor cantidad (33 % en la prueba) de polifenoles con la consiguiente mayor resistencia a la oxidación del aceite obtenido. En la Tabla 3 también apreciamos un aumento de agliconas en el aceite obtenido por vacío, lo que indica que la actividad de la glucosidasa probablemente se ve potenciada o no se inhibe. Al mismo tiempo, los presentes inventores pueden plantear la hipótesis de una inhibición de las enzimas oxidativas polifenoloxidasa y peroxidasa gracias a la reducción del oxígeno de la pasta de aceituna.

[0234] La invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente y mostradas en los dibujos, sino que puede complementarse y modificarse de cualquier manera dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

1. Un método de extracción de un aceite de un fruto oleaginoso, tal como la aceituna, el aguacate o el fruto de palma, que comprende proporcionar un extractor de aceite que incluye lo siguiente:

a) uno o más recipientes herméticos;

b) un dispositivo regulador de presión en comunicación con cada uno de los recipientes herméticos; y c) un dispositivo regulador de temperatura en comunicación con cada uno de los recipientes herméticos, comprendiendo el método las etapas de:

proporcionar el fruto oleaginoso en forma de pasta, y

exponer la pasta al vacío para provocar que la pasta libere aceite, vapor de agua y aromas, en donde el vacío define una presión absoluta de entre 0,133 kPa (1 mmHg) y 12,7 kPa (95 mmHg), en donde la temperatura de la pasta se mantiene entre 0 °C y 35 °C, y en donde la pasta se hace recircular.

2. El método de extracción de aceite de un fruto oleaginoso según la reivindicación 1, en donde la presión y la temperatura se eligen de tal manera que la pasta hierva.

3. El método de extracción de aceite de un fruto oleaginoso según la reivindicación 1, en donde la presión y la temperatura se eligen de tal manera que la pasta hierva a fuego lento.

4. El método de extracción de aceite de un fruto oleaginoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además la etapa de separar el aceite de la pasta, preferiblemente mediante el uso de un decantador centrífugo, tal como un decantador de dos fases o de tres fases.

5. El método de extracción de aceite de un fruto oleaginoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tiempo medio de mantenimiento de la pasta en el vacío es de entre 10 minutos y 60 minutos, preferiblemente de entre 20 minutos y 30 minutos, tal como de aproximadamente 25 minutos.

6. El método de extracción de aceite de un fruto oleaginoso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el vapor de agua, los aromas y/u otros condensables que se escapan de la pasta se condensan, en donde el vapor de agua condensado, los aromas y/u otros condensables se mezclan preferiblemente con el aceite.

7. Un extractor de aceite para extraer aceite de un fruto oleaginoso haciendo que el fruto oleaginoso libere aceite, vapor de agua y aromas, comprendiendo el extractor de aceite:

un recipiente hermético (100) para recibir el fruto oleaginoso en forma de pasta, en donde el recipiente hermético comprende un dispositivo de recirculación para hacer recircular la pasta dentro del recipiente hermético, un dispositivo regulador de presión (20) en comunicación con el recipiente hermético para exponer la pasta dentro del recipiente hermético (100) a una presión absoluta de entre 0, 133 kPa (1 mmHg) y 12,7 kPa (95 mmHg), y un dispositivo regulador de temperatura (8) en comunicación con el recipiente hermético (100) para mantener la pasta dentro del recipiente hermético (100) a una temperatura de entre 0 °C y 35 °C.

8. El extractor de aceite según la reivindicación 7, en donde el dispositivo regulador de presión (20) y el dispositivo regulador de temperatura (8) están adaptados para someter la pasta dentro del recipiente hermético (100) a ebullición.

9. El extractor de aceite según la reivindicación 7, en donde el dispositivo regulador de presión (20) y el dispositivo regulador de temperatura (8) están adaptados para someter la pasta dentro del recipiente hermético (100) a un hervor a fuego lento.

10. El extractor de aceite según cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en donde el extractor de aceite está adaptado para un modo de funcionamiento continuo, siendo el tiempo medio de retención de la pasta en el recipiente hermético (100) de entre 10 minutos y 60 minutos, preferiblemente de entre 20 minutos y 30 minutos, tal como de aproximadamente 25 minutos.

11. El extractor de aceite según cualquiera de las reivindicaciones 7-10, en donde el fruto oleaginoso es aceituna, aguacate o fruto de la palma.

12. Un sistema de extracción y separación de un aceite de un fruto oleaginoso, incluyendo el sistema un extractor de aceite según cualquiera de las reivindicaciones 8-13 y un separador, estando el separador adaptado para recibir la pasta del extractor de aceite y separar el aceite de la pasta, siendo el separador preferiblemente una centrífuga decantadora, tal como una centrífuga decantadora de dos fases o una centrífuga decantadora de tres fases, o alternativamente un sistema de prensa hidráulica.