Pressa Idraulica per Olive: Funzionamento e Manutenzione

L’estrazione dell’olio di oliva è un processo industriale di trasformazione agroalimentare che ha lo scopo di estrarre l’olio dalle drupe dell’olivo. Questa trasformazione, effettuata all’interno dell’oleificio, avviene in due fasi fondamentali: la macinazione della polpa e la successiva separazione della frazione oleosa dagli altri componenti solidi e liquidi.

Per poi procedere con la loro raccolta nel momento giusto di maturazione, che si differenzia in base al tipo di varietà, da eseguire con mezzi di raccolta adeguati, rispettando i tempi ed i modi corretti di stoccaggio delle olive nel terreno, fino alla consegna al frantoio per l’estrazione. Ma è anche la qualità del frantoio a fare la differenza tra un olio che conserva intatti i sapori, gli aromi e le proprietà organolettiche delle olive e uno che diventerebbe solo grasso di condimento.

L’estrazione dell’olio dalle olive è un processo che è stato messo in atto sin dal III millennio a.C. Il principio di estrazione era basato sulla rottura per compressione delle drupe in mortai in pietra o in crogioli ricavati nella roccia.

Già dal IV secolo a.C. è iniziato l’utilizzo delle mole girevoli caratterizzate da basamenti in pietra e ruote, sempre in pietra, con un asse in legno inserito nel centro per permettere la movimentazione da parte dell’uomo e degli animali. Sino ad arrivare alla mola a tre ruote in pietra, nei secoli perfezionata sino all’impiego del granito con vasca di raccolta in acciaio inox.

Ai giorni nostri la produzione dell’olio d’oliva è effettuata in veri e propri impianti industriali. L’Estrazione non è altro che la separazione del mosto d’olio dalla sansa, la frazione solida costituita dai frammenti di nocciolo, dalle buccette e da frammenti di polpa. Viene attuata con sistemi diversi che sfruttano principi meccanici concettualmente differenti.

In base a queste diversità il mosto d’olio e la sansa presentano caratteristiche differenti secondo il metodo d’estrazione impiegato, ma vanno messe in evidenza anche le profonde differenze nell’impianto, nella qualità del prodotto, nell’organizzazione del lavoro e nella stessa gestione.

Metodi di Estrazione dell’Olio d’Oliva

I metodi d’estrazione si riconducono a tre tipi fondamentali:

L’estrazione per pressione
L’estrazione per centrifugazione
L’estrazione per percolamento

Ma in riferimento alle tre tecniche di estrazione dell’olio d’oliva è possibile identificare una fase iniziale comune, ovvero:

Pulitura iniziale delle drupe
Molitura o Frangitura: corrisponde ad una vera e propria macinazione dei frutti al fine di ottenere un’emulsione di acqua e lipidi.
Gramolatura, un procedimento mirato ad un’ulteriore separazione della frazione lipidica in “gocce oleose” più grandi; si effettua mediante la rotazione di pale elicoidali metalliche (acciaio) all’interno di una vasca.

Vediamo adesso nello specifico queste tre tipologie di estrazione dell’olio.

Estrazione per Pressione

È uno dei metodi classici per la separazione del mosto d’olio dalle sanse attraverso una filtrazione per effetto di una pressione. La pressione si attua tramite una pressa idraulica aperta disponendo la pasta d’olio su strati sottili intervallati a diaframmi filtranti in una torre carrellata.

Il dispositivo utilizzato per la costruzione della pila prevede un piatto circolare in acciaio con sponde leggermente rialzate e sagomate, carrellato per la movimentazione. Al centro del piatto è inserito un cilindro forato (detto foratina) che ha lo scopo di mantenere la pila in verticale e favorire il deflusso del mosto d’olio anche lungo l’asse centrale della pila.

L’estrazione per pressione comprende una serie di fasi ben determinate e caratterizzate dalla discontinuità. Sul composto gramolato viene applicata una pressatura che separa la porzione liquida dalla sansa. Il liquido che si forma dev’essere poi centrifugato (centrifugazione) al fine di ottenere una prima separazione dell’acqua dall’olio; la porzione eliminata è definita acqua di vegetazione. Il composto ricavato viene poi sottoposto a filtrazione dalla quale si ottiene l’olio vergine di oliva.

Vantaggi dell’Estrazione per Pressione

Buona qualità delle sanse
Ridotti consumi di energia e acqua e costi fissi contenuti
Minori quantitativi d’acqua di vegetazione da smaltire
Minore carica inquinante dell’acqua di vegetazione

Svantaggi dell’Estrazione per Pressione

Costi rilevanti per l’impiego della manodopera
Oneri derivanti dalla difficoltà di pulizia dei diaframmi filtranti
Funzionamento a ciclo discontinuo
Rischio di peggioramento della qualità in caso di cattiva pulizia dei diaframmi

Estrazione per Centrifugazione

Si tratta di un metodo di larga diffusione perché permette di superare i molteplici svantaggi associati all’estrazione per pressione. La pasta d’olio è sottoposta ad una centrifugazione in un tamburo conico ruotante ad asse orizzontale (detto comunemente decanter). La centrifugazione opera in genere ad una velocità di rotazione di 3000-3500 giri al minuto. Per effetto del differente peso specifico la centrifugazione separa 2 o 3 fasi. Secondo le specifiche tecniche si distinguono tre tipi fondamentali di decanter.

Il decanter a 3 fasi è la tipologia più antica e presenta diversi svantaggi. La centrifugazione separa tre frazioni: le sanse, il mosto d’olio (contenente una piccola quantità d’acqua), e l’acqua di vegetazione (contenente una piccola quantità d’olio). Questo sistema richiede la previa diluizione della pasta d’olio con acqua e consuma elevati quantitativi d’acqua e produce elevati quantitativi di acque di vegetazione con maggiore carica inquinante.
Il decanter a 2 fasi è stato concepito per ovviare agli inconvenienti del sistema a 3 fasi. In pratica differisce per il minore impiego d’acqua. La centrifugazione separa due sole frazioni: le sanse e l’acqua di vegetazione e il mosto d’olio (contenente una piccola quantità d’acqua). Il sistema riduce il problema del carico inquinante, ma produce sanse eccessivamente umide, non accettate dai sansifici.
Il decanter a 2 fasi e mezzo è la tipologia più recente e riassume i pregi dei due sistemi differenti. La lavorazione richiede l’aggiunta di un ridotto quantitativo d’acqua e separa tre frazioni: sanse umide, acqua di vegetazione e mosto d’olio. Il vantaggio di questo sistema è che si produce un quantitativo inferiore di acque di vegetazione e con una minore carica inquinante.

Vantaggi della Centrifugazione

Alta capacità di lavoro
Ridotto fabbisogno di lavoro grazie all’automazione e all’inserimento in un ciclo continuo
Discreta qualità dell’olio per il basso grado di ossidazione e la facilità di pulizia
Ridotti spazi d’ingombro

Svantaggi della Centrifugazione

Consumi energetici
Consumo d’acqua
Costi elevati di manutenzione
Costi di smaltimento dei reflui per la quantità d’acqua di vegetazione prodotta
Difficoltà di gestione delle sanse

Estrazione per Percolamento (Sinolea)

L’estrazione per Percolamento viene definita anche come sistema Sinolea. Questo sfrutta la differenza di tensione superficiale fra olio e acqua e permette l’estrazione selettiva dell’olio, infatti, esso presenta una tensione superficiale minore rispetto all’acqua di vegetazione, ed aderisce più facilmente alle superfici metalliche.

La Sinolea è composta da una vasca contenente la pasta d’olio, tenuta continuamente in movimento da una pala, nella quale viene immerso il dispositivo estrattore, costituito da una serie di lamemetalliche (circa 5000) o dischi d’acciaio, immersi nella pasta con moto alternato e continuo. L’olio aderisce quindi alle lamine metalliche e percola in vasche di raccolta per azione della gravità.

Vantaggi del Sistema Sinolea

Produzione di olio di elevate qualità
Lavorazione a freddo
Ridotta manodopera
Non produce acque di vegetazione

Raccolta e Conservazione delle Olive

L’estrazione è uno dei tantissimi passaggi che caratterizza una buona qualità dell’Olio Evo. Si deve tener conto che la fase della completa maturazione fisiologica della drupa non coincide affatto con la migliore qualità “tecnica” del frutto. Per estrarre un ottimo prodotto occorrerà quindi raccogliere prima del completamento del ciclo biologico.

Infatti le ricerche hanno dimostrato che via via che l’oliva matura l’olio si accumula in particolari cellule respiratorie (mitocondri) che si modificano sino ad assumere l’aspetto di piccoli sacchetti (vacuoli oleari), ove si iniziano a formare quei processi enzimatici ossidativi che con la disgregazione delle molecole grasse libereranno l’energia che sarà messa a disposizione della nuova pianta.

Operando il distacco della drupa dalla pianta sicuramente utilizzeremo per l’estrazione olive che non hanno ancora completato il processo che porta naturalmente, per le normali funzioni fisiologiche della pianta, all’ossidazione l’olio. Fra i migliori sistemi di raccolta per la qualità dell’olio è il distacco operato a mano con l’aiuto di pettini o cogliolive di varia foggia che fanno cadere le drupe su reti o paracadute posti a terra.

Negli ultimi tempi sono apparse in commercio varie attrezzature per compiere con più rapidità queste operazioni (vibratori/spazzolatori sia idraulici che pneumatici) che migliorano il rendimento dell’operatore e non arrecano danni alle olive.

L’optimum, fin dalla raccolta in campo, è la conservazione in cassette basse (20,30 cm.) ampiamente finestrate, di legno o plastica che possono essere stoccate una sopra l’altra possibilmente in locali freschi, ben areati, al riparo dall’acqua, dal vento, da rischi di gelate e specialmente lontano da odori sgradevoli (stalla, gasolio e simili); accettabile anche la conservazione in graticci, purché con uno spessore che non superi i 10 cm..

Le olive distaccate dalla pianta tecnicamente continuano la loro “vita”, ovvero continuano le funzioni respiratorie, l’incremento di temperatura delle olive in cumulo o nei sacchi è dato da questa attività, pertanto sembra accertato che finché dura l’attività respiratoria non si pregiudica la qualità dell’olio, tale attività, in relazione alle condizioni ambientali, sembra naturalmente decadere nelle migliori condizioni entro due tre giorni.

Trasporto e Lavaggio

Le cassette precedentemente indicate possono essere convenientemente usate anche per il trasporto al frantoio, oppure, se ne può rovesciare il contenuto in grossi cassoni, forati per una adeguata areazione, di plastica ( ce ne sono in commercio alcuni, sovrapponibili, che possono contenere fino a Ql. 4 di olive).

In sostanza è importante tener presente in questa fase, come nelle precedenti, che la norma fondamentale da osservare è di non far trascorrere troppo tempo (massimo 2-3 giorni) fra il momento della raccolta e quello della frangitura al fine di evitare processi fermentativi ed ossidativi.

Per evitare questi rischi le olive devono arrivare in frantoio secondo un programma ben preciso al fine di evitare inutili soste. Sono da evitare comunque, come abbiamo visto precedentemente, la lunga permanenza in frantoio, la conservazione in sacchi, lo scarico a terra in cumuli e lo spostamento con pale meccaniche.

Le olive devono essere ventilate per asportare polvere, rametti e foglie (la presenza di qualche foglia sana non pregiudica la qualità del prodotto e conferisce un sapore fresco, piccante, in genere apprezzato dai consumatori), quindi sottoposte a lavaggio in corrente d’acqua fredda per l’allontanamento di terra e corpi estranei; il passaggio infine su griglie vibranti contribuisce all’allontanamento dell’acqua e la divisione delle olive da sassi e piccole pietre.

Frangitura e Gramolatura

Un’ottima preparazione della pasta è l’obiettivo principale di questa fase; per un’ottima preparazione si deve intendere una “giusta pezzatura” della frazione di oliva (e particolarmente del nocciolo). E’ di ostacolo ad una buona resa sia un nocciolo di pezzatura molto grossolana che un nocciolo polverizzato; in pratica ,ponendo la pasta fra le dita, quest’ultima si deve sentire fluida, pur avvertendo le minute frazioni del nocciolo quasi pungere i polpastrelli.

E’ di fondamentale importanza la presenza di queste frazioni di nocciolo che nel “continuo” favoriscono la “spiaggiatura”, ovvero la separazione in centrifugazione della parte liquida dalla solida che tramite queste piccole particelle drena come, appunto, fa l’acqua sulla sabbia nella spiaggia.

Le olive devono arrivare ai frangitori in flusso continuo e in modo equilibrato in funzione della capacità di frangitura delle macchine; un eccesso di olive, oltre ad intasare la gabbia (nel frangitore a martelli) può compromettere la qualità della pasta .

I frangitori, per la loro stessa funzione, sono macchine soggette a forte usura, perciò è indispensabile un continuo controllo dello stato delle gabbie e dei martelli, nei frangitori continui, e dell’esatto parallelismo delle ruote rispetto al piano di lavoro, nelle macine.

La gramolatura ha lo scopo di “aggregare” l’olio presente nella pasta, e cioè ottenere che le piccole gocce d’olio si uniscano fra di loro in modo da formare gocce di volume più grande atte a favorirne l’allontanamento dalla pasta nell’operazione di estrazione. Per raggiungere un buon risultato di aggregazione occorre “muovere” con movimenti lenti la pasta e portarla a “maturazione”, ovvero far affiorare naturalmente l’olio sulla pasta, alla temperatura massima consentita (per non compromettere la qualità dell’olio si consiglia di tenere la pasta intorno ai 25 gradi).

I tempi necessari a portare a termine la gramolatura differiscono in rapporto alle cultivar ed al grado di maturazione e possono andare dai 15 minuti o meno per olive mature, sino ai 60 per quelle acerbe o di particolari zone. Una gramolazione ridotta comporta una drastica diminuzione di resa, accertati casi di 2 sino a 4 kg. di olio in meno per ql.

Le macchine, chiamate “gramole”, sono dei serbatoi orizzontali di capacità variabile da kg. 100-150, per piccoli impianti d’estrazione, sino a 5-6 vasche della capacità unitaria di kg.600 di pasta per complessivi kg.

Evoluzione dei Sistemi di Estrazione

Macchine: l’uomo si è sempre impegnato ad estrarre l’olio dalle olive , prima con macine di pietra, che molivano le olive entro conche, anch’esse di pietra, e consentivano di ottenere il mosto (miscela di olio ed acqua di vegetazione) per tracimazione che cadeva poi in recipienti dove per sfioramento si prelevava l’olio che naturalmente affiorava.

Successivamente, nei secoli, il processo si è lentamente evoluto, passando dalle macine ai frangitori meccanici, dai torchi in legno alle presse, prima meccaniche e poi idrauliche, ma solo recentemente si è assistito ad una vera rivoluzione nel settore con l’avvento delle centrifughe, in principio impiegate solo nella separazione mosto-olio, successivamente anche nella fase pasta-mosto.

Oggi, sebbene l’evoluzione continui, si utilizzano fondamentalmente due sistemi: il tradizionale con superpresse e dischi filtranti e le centrifughe.

Sistema Tradizionale con Superpresse

Nel tradizionale, la pasta di olive viene ad essere posta su dischi filtranti, un tempo di canapa, successivamente di fibra di cocco, attualmente di fibre sintetiche ad alta resistenza, in uno strato sottile; poi questi dischi sono impilati, intervallandoli con dischi di metallo (in genere tre dischi con la pasta, uno filtrante ed uno di acciaio, etc.) su di una piattaforma con al centro un tubo forato.

Nel disporre la pasta sui fiscoli l’operatore dovrà dosarla in modo uniforme formando una corona circolare con una distanza omogenea dal bordo esterno e da quello interno. Lo spessore della pasta, che pure in parte può variare in rapporto alla sua umidità, (se ne deve mettere meno se la pasta è umida) non dovrebbe superare i 3 cm. circa.

Per quanto riguarda questa prima fase del processo occorre prestare attenzione alla qualità dei dischi filtranti (detti fiscoli): essi devono essere permeabili, resistenti e consentire un ottimo distacco della pasta dopo l’estrazione; inoltre è buona norma controllarne periodicamente lo stato di conservazione in modo da garantirsi contro eventuali processi di marcescenza, irrancidimento, etc., che naturalmente si ripercuoterebbero sulla qualità dell’olio.

Una volta completato il “castello” (l’insieme dei dischi filtranti con la pasta e dischi metallici) questo viene sistemato sotto la pressa idraulica e sottoposto ad una pressione che in genere raggiunge le 400 atm. A questa pressione la pasta lascia defluire all’esterno, ma in parte anche all’interno, attraverso il tubo forato, il mosto, che si raccoglie in apposite vasche e da qui viene avviato alla fase successiva di separazione acqua-olio.

Sarà cura del frantoiano raggiungere gradualmente, circa 45 minuti , la pressione ideale che varia in rapporto al diametro dei dischi ed al diametro del pistone( e che comunque non dovrebbe superare i 120, 140 Kg.

Il Sistema Sinolea

Il procedimento Sinolea si fonda sul principio della differente tensione superficiale esistente tra l’acqua di vegetazione presente nella pasta di olive e l’olio. Nell’estrattore Sinolea lamelle di acciaio inox penetrano, con movimento lento e continuo, nella pasta di olive in costante movimento e fuoriescono trascinando per adesione l’olio all’esterno della vasca dove il recupero avviene per naturale sgocciolamento.

Centrifughe e Decanter

L’evoluzione in questi ultimi anni ha fatto passi da gigante e sembra non conoscere soste. Gli idroestrattori, normalmente chiamate centrifughe di pasta o decanter, stanno evolvendosi sino a raggiungere spettacolari risultati sia qualitativi che di efficenza. Attualmente si stanno imponendo macchine che con poche modifiche, a portata dell’operatore, possono passare dalla lavorazione tradizionale standard a “tre fasi”, ovvero olio, acqua di vegetazione e sansa con acqua aggiunta, al sistema a “due fasi” o “integrale” olio e sansa senza acqua aggiunta e a “due fasi e mezzo” olio, poca acqua di vegetazione e sansa con aggiunta di pochissima acqua.

Nel sistema a ciclo continuo, la pasta passa dalla gramola alla centrifuga, attraverso pompe volumetriche (pompe mono-vite) o a vite senza fine (tipo Vitex), con aggiunta o meno di una quantità definita di acqua possibilmente a temperatura controllata, l’interno di una centrifuga e’ costituito da un cono, normalmente di acciaio inossidabile che gira a circa 2800/3400 giri. Qui per effetto fisico dovuto alla forza centrifuga interagente sul diverso peso specifico dei componenti, avviene la separazione pasta-mosto.

La pasta, esaurita quasi completamente d’olio, ma con un alto contenuto d’acqua (in alcuni casi oltre il 50%), viene ad essere allontanata quale sansa, il mosto invece viene avviato alla separazione finale.

Le operazioni descritte, pur riducendo di molto, rispetto al sistema a presse, l’intervento dell’operatore, gli lasciano un margine di discrezionalità che va bene usato: in particolare si intende parlare della quantità, del tipo e della temperatura dell’acqua che si aggiunge alla pasta, alla “quantità-ora” di pasta che si immette nella centrifuga ed infine alla regolazione che controlla, specialmente nelle macchine dell’ultima generazione, la lavorazione “integrale” (senza acqua aggiunta) o “due fasi e mezzo” (con pochissima acqua aggiunta).

Per quanto riguarda l’acqua (acqua potabile possibilmente decalcarizzata e senza residui di cloro) sarà utile tenere presente queste indicazioni: che l’acqua non sia mai fredda (temperatura ideale circa 28°) e che venga aggiunta alla pasta nella misura minore possibile.

Sulla quantità di pasta: oltre a tener conto delle portate indicate dal costruttore che, naturalmente, non vanno mai superate, si dovrà prestare attenzione al fatto che, a volte, pur con lo stesso numero di giri della pompa, fra una pasta umida ed una secca si possono registrare grosse differenze di portata reale; per cui nel passaggio da una pasta secca ad una umida, se si vuole mantenere costante la portata, si dovrà diminuire il numero dei giri della pompa.

Le macchine regolate in “due fasi e mezzo”, ovvero con pochissima acqua aggiunta, nell’ordine di lt. 100-200 per ql.

Recenti studi hanno rilevato che nell’estrazione con centrifughe abbiamo un prodotto che ha un contenuto in componenti polari minori superiore a quello contenuto dall’olio prodotto con sistema tradizionale, e nella varie “fasi” i CMP (polifenoli) sono distribuiti in modo differente.

Cura e Manutenzione

Come e’ stato già detto, per il mantenimento in efficienza dei sistemi tradizionali particolari cure si devono avere per tutti gli aspetti igienici;i dischi di filtraggio moderni (in fibre sintetiche) ben si prestano a lavaggi violenti ad alta temperatura che servono a liberare la trama del tessuto dai residui della pasta che altrimenti irrancidisce conferendo odori e sapori sgradevoli al prodotto nelle lavorazioni successive.

Inoltre, la pulizia delle piattaforme delle presse, dei tubi di impilamento, delle vasche di raccolta e di tutto ciò che può venire in contatto con il prodotto grezzo o finito deve essere continuo e sollecito, al fine di ostacolare formazione di muffe ed irrancidimenti.

Separazione Olio-Acqua

Un tempo la separazione dell’olio dall’acqua di vegetazione avveniva per sfioramento; cioè con un particolare cucchiaio (lecca o sfioro) si pescava in superficie nella vasca di raccolta del mosto dopo che questo, lasciato riposare per un certo periodo, faceva affiorare l’olio, più leggero dell’acqua.

Oggi si usano le centrifughe verticali, (dette separatori) qualunque sia il sistema di estrazione, che consentono ottimi risultati, sia per la velocità di separazione che per l’elevata affidabilità del macchinario. Il principio è quello classico della separazione per centrifugazione di un liquido composto da elementi a diverso speso specifico: per effetto fisico i materiali più pesanti si dispongono all’esterno ed i più leggeri all’interno.

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