Lestrazione dell'olio d'oliva è un processo industriale di trasformazione agroalimentare, che ha per scopo l'estrazione dell'olio dalle drupe dell'olivo.
Tale trasformazione, attuata in una struttura detta oleificio, avviene in due fasi fondamentali: la macinazione della polpa e la successiva separazione della frazione oleosa dagli altri componenti solidi e liquidi.
Principi fondamentali
L'olio d'oliva propriamente detto è contenuto nei lipovacuoli delle cellule del mesocarpo (polpa). Il processo prevede, pertanto, l'estrazione della fase liquida dalle cellule, la separazione dalle frazioni solide e la separazione della frazione lipidica (oleosa) da quella acquosa.
Gli oli vergini si distinguono nettamente dagli altri oli per due prerogative: la materia prima, rappresentata dalla polpa delle olive, e il metodo d'estrazione, rappresentato da processi di natura esclusivamente meccanica. L'estrazione degli oli vergini impiega esclusivamente l'urto, la pressione, la centrifugazione, la decantazione, la filtrazione, la tensione superficiale, il trattamento meccanico delle emulsioni. È ammesso il ricorso al riscaldamento con temperature moderatamente alte al fine di incrementare la resa in olio.
Le altre tecniche prevedono l'impiego di metodi fisici e chimici. Va però detto che la normativa e gli standard di qualità impongono l'impiego esclusivo di metodi meccanici. L'olio ottenuto con il ricorso a metodi chimici e fisico-chimici è pertanto identificato con tipologie merceologiche differenti e distinte dal vergine. Nel caso degli oli ottenuti dalle olive, i metodi fisici e chimici sono processi secondari attuati in impianti distinti, per rettificare oli vergini non commestibili o per estrarre la frazione lipidica dal seme.
Fasi del processo
Le linee di lavorazione nell'estrazione meccanica differiscono per i metodi usati nelle singole fasi, pertanto esistono tipologie d'impianto differenti. Oltre che per le caratteristiche tecniche gli impianti differiscono in modo marcato per la capacità di lavoro, il livello di meccanizzazione, l'organizzazione del lavoro, la resa qualitativa e quantitativa, i costi di produzione. Quasi tutti gli impianti prevedono la successione di cinque fasi fondamentali: Operazioni preliminari. Hanno lo scopo di preparare le olive alla lavorazione. Molitura. Ha lo scopo di rompere le pareti delle cellule e far fuoriuscire i succhi. Il prodotto di questa fase è generalmente indicato con il termine di pasta d'olio, composta da olio, acqua e parti solide. Gramolatura. È un rimescolamento della pasta d'olio ed ha lo scopo di rompere l'emulsione fra olio e acqua e facilitarne la separazione nella fase successiva. Questa fase può essere accompagnata dalla "frangiatura", ma spesso solo nella linea di produzione che utilizza l'estrazione per centrifugazione orizzontale piuttosto che nel processo che estrae l'olio per pressione forzata. Estrazione del mosto d'olio. Ha lo scopo di separare la fase liquida, l'emulsione acqua-olio, dalla fase solida, la sansa. La sansa è composta dai residui solidi delle bucce, della polpa, dei semi e dai frammenti dei noccioli (nocciolino). L'emulsione acqua-olio è generalmente indicata con il termine di mosto d'olio. In realtà il mosto contiene anche un residuo solido, detto morchia, che resta in sospensione nell'emulsione. Separazione dell'olio d'oliva.
Operazioni preliminari
Prima dell'estrazione vera e propria le olive devono essere preparate con le operazioni preliminari. Si tratta di operazioni intercalate fra la raccolta e la molitura effettuate nel settore iniziale dell'oleificio.
Pesatura Viene effettuata nell'oleificio all'atto del conferimento. La struttura della filiera in Italia, costituita per lo più da piccole aziende olivicole che conferiscono il prodotto in oleifici sociali o che operano in conto terzi, fa sì che i quantitativi conferiti siano generalmente di modeste quantità. La pesatura pertanto è effettuata dopo lo scarico dal mezzo di trasporto in cassette, bins o sacchi.
Stoccaggio Con piccole partite raccolte integralmente a mano questa fase si svolge in parte nell'azienda olivicola allo scopo di raggiungere il quantitativo sufficiente da conferire per un ciclo di lavorazione. Con grandi partite, in genere ottenute con sistemi di meccanizzazione, le olive raccolte vengono direttamente conferite all'oleificio e stoccate in un'area o locale separati (l'olivaio) oppure direttamente in uno spazio antistante la linea di lavorazione. In passato si stoccavano le olive in sacchi di juta, attualmente si usano le cassette forate o i binI bin o cassoni, sono casse palettizzate in materiale plastico, di grande capacità (in grado di contenere da 1 a 3 quintali di prodotto). Questi contenitori sono sovrapponibili in pile allo scopo di meccanizzare le operazioni di carico, scarico e movimentazione con gli elevatori a forche. nel caso di sistemi palettizzati, riducendo quanto più è possibile gli strati per migliorare l'aerazione delle olive e prevenire le fermentazioni.
La qualità del prodotto finale dipende dalle operazioni finali in subordine allo stato di conservazione delle olive e ai tempi d'attesa. La conservazione in grandi cumuli, con insufficiente aerazione della massa di olive, e tempi d'attesa dell'ordine di diversi giorni determinano l'insorgenza di processi di fermentazione delle olive che si traducono una peggiore qualità dell'olio. Il fenomeno si accentua nel caso di olive che hanno subito traumi in fase di raccolta o per attacchi da parte della mosca olearia. Gli orientamenti attuali sono i seguenti: stoccaggio delle olive in ambiente fresco e sufficientemente ventilato in strati sottili; riduzione dei tempi di sosta entro le 24 ore dal conferimento.
Lavaggio Il lavaggio si effettua mediante immersione delle olive in una vasca d'acqua o, nei moderni impianti, in apposite lavatrici che mantengono una movimentazione forzata dell'acqua per migliorare il risultato dell'operazione. Allo scopo di ottenere un olio di qualità, in questa fase, è anche importante che l'acqua impiegata sia pulita ricambiandola frequentemente. Al termine dell'operazione le olive subiscono un'asciugatura per semplice sgrondo dell'acqua di lavaggio.
Molitura La molitura consiste nella prima fase di estrazione vera e propria. Le olive sono sottoposte ad azioni meccaniche che provocano la rottura della parete cellulare e delle membrane con la conseguente fuoriuscita dei succhi cellulari e dell'olio. Questa azione è affidata allo sfregamento dei frammenti del nocciolo sulle polpe oppure all'urto di dispositivi meccanici in rotazione ad alta velocità nella massa delle polpe. Il prodotto ottenuto da questa fase nella maggior parte degli impianti è la pasta d'olio, una massa semifluida composta da una frazione solida (frammenti di noccioli, bucce e polpa) e una liquida (emulsione di acqua e olio).
I sistemi utilizzati sono fondamentalmente di due tipi.
Molitura classica
La molazza è lo strumento tradizionalmente usato, derivato concettualmente dalle antiche macine in pietra: l'azione meccanica è esercitata dalla rotazione di una o più grandi ruote in pietra (generalmente in granito) sulla massa in lavorazione. Contrariamente a quanto si possa pensare, la fuoriuscita dei succhi non è causata dallo schiacciamento, bensì dall'azione di sfregamento degli spigoli taglienti dei frammenti di nocciolo sulla polpa delle olive. La funzione della ruota pertanto è quella di frantumare i noccioli in dimensioni adatte allo scopo e rimescolare la massa in lavorazione.
In passato la molazza era costituita da una sola ruota azionata per mezzo di un braccio da un asino o da un cavallo, pertanto aveva un notevole volume d'ingombro per consentire il movimento circolare dell'animale. La molazza attuale è azionata da un motore di 5-12 kW ed è di dimensioni più contenute, con un ingombro spaziale di 9–12 m2 (Schede tecniche di 3 frantoi)..
Si compone di una vasca con fondo in granito o in acciaio e bordi rialzati in acciaio e di un sistema a 2-6 ruote ad asse orizzontale in pietra granitoide, disposte a coppie a distanze diverse rispetto all'asse verticale della vasca. Lo scalzo delle ruote è sollevato di alcuni millimetri rispetto al fondo della vasca ed è regolabile in modo da ottenere frammenti di nocciolo di dimensione adeguata. In genere la regolazione dello scalzo è impostata secondo le caratteristiche dei noccioli della varietà d'olivo prevalente nella zona dell'oleificio. La molazza è infine fornita di lame che hanno lo scopo di rimuovere la pasta che aderisce alla ruote e migliorare il rimescolamento spingendo la pasta sotto lo scalzo.
La lavorazione con la molazza avviene con una lenta rotazione (12-15 giri al minuto per un tempo complessivo variabile dai 20 ai 40 minuti..). La quantità di olive lavorate in un ciclo è di 2,5-3 quintali in modo da ottenere un quantitativo di pasta sufficiente ad effettuare il carico di una pressa idraulica nella fase d'estrazione. Questa esigenza viene meno nel caso di impianti che utilizzano altri sistemi d'estrazione e in generale la capacità di lavoro è progettata in modo da integrare la molazza in un impianto d'estrazione a ciclo continuo.
Frangitura
Il frangitore a martelli è lo strumento preferito nei moderni impianti a ciclo continuo perché s'integra perfettamente con le esigenze di automazione dell'impianto. Il carico è effettuato meccanicamente dall'alto, con elevatori a nastro che prelevano le olive in uscita dalla lavatrice; lo scarico avviene dal basso, sempre meccanicamente, con il riversamento della pasta d'olio nelle gramolatrici.
Un frangitore a martelli è composto da una serie di dischi ruotanti dotati di spigoli vivi (martelli) con una velocità di rotazione di 1200-3000 giri al minuto, azionata da motori di 10-40 kW di potenza (Schede tecniche di 7 frangitori)..
Con questo sistema la rottura della polpa è causata dagli urti dei dispositivi ruotanti ad alta velocità e solo in parte dall'azione meccanica dei frammenti di nocciolo. La lavorazione si svolge in tempi brevissimi, nell'ordine dei secondi, e si presta ad un funzionamento a ciclo continuo con carico e scarico automatizzato. Lo spazio d'ingombro è dell'ordine di pochi metri quadri.
Comparazione Entrambi i sistemi presentano vantaggi e svantaggi. Sotto l'aspetto qualitativo di base (acidità, numero di perossidi, ecc.) i due processi tendono ad equivalersi, ma si possono avere marcate influenze sulle caratteristiche organolettiche. Il motivo risiede nel fatto che durante la frangitura, con la rottura delle pareti delle cellule, si attivano gli enzimi, presenti sia nella polpa sia nel seme, che agiscono sui componenti chimici dell'olio. I differenti enzimi, nel complesso, hanno una duplice azione: una, di carattere positivo, consiste nell'estrazione delle sostanze volatili che sono responsabili dell'aroma, che conferisce il caratteristico e complesso gusto di fruttato; l'altra, di carattere negativo, consiste nell'ossidazione, a carico dei glucidi e, soprattutto, dei lipidi, con conseguente scadimento qualitativo e organolettico dell'olio. La definizione del rapporto fra i due fenomeni è piuttosto complessa, in quanto determinata dalle condizioni in cui si svolge la frangitura (durata della molazzatura, grado di frantumazione dei noccioli, velocità di rotazione del frangitore), dalle caratteristiche della materia prima (proprietà della cultivar, qualità delle drupe, ecc.), dai trattamenti successivi (gramolatura ed estrazione).. Fondamentali, per le caratteristiche organolettiche, sono l'estrazione enzimatica dei componenti volatili e dei polifenoli e il rilascio della clorofilla dalle cellule della buccia.