Projecte H2020 OLIVE-SOUND: Reactor d'ultrasons: la solució per a un procés d'extracció contínua d'oli d'oliva
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2019 -2021
- Pressupost assignat 1.895.856,25 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto OLIVE-SOUND
La UE és el principal productor, consumidor i exportador d'oli d'oliva. S'estima que el 67% de l'oli d'oliva mundial es produeix a la UE, principalment als països mediterranis. En aquest context, el projecte OLIVE-SOUND, finançat amb fons europeus, ajudarà els productors d'oli a satisfer la demanda d'oli d'oliva verge (AOV) d'alta qualitat.
En concret, introduirà un reactor d'ultrasons nou per al tractament de la pasta d'olives, que substituirà la batedora, restaurarà la continuïtat i optimitzarà el procés d'extracció de l'AOV. A més, utilitza menys aigua. L'aplicació d'ultrasons directament a la pasta d'olives millora tant l'eficiència com la velocitat d'extracció, fet que resulta en un 5% més de rendiment amb un 70% menys de temps d'extracció.
El projecte estableix les bases de la idea innovadora d'aplicar tecnologia nord-americana al sector oleícola, una idea desenvolupada per UNIBA a partir d'experiments de laboratori amb un TRL3 i desenvolupant un escalat industrial que va permetre a l'associació del projecte transferir el coneixement necessari per assolir el TRL9 en aquest projecte. Per a la finalització del projecte, el prototip a petita escala de 1000 kg/h es va acoblar completament i es va enviar a Ctic Cita, on es va provar amb diferents tipus d'olives i diferents índexs de maduresa, a diferents nivells de potència (25%, 50%, 75% i 100%). Paral·lelament, Cedrat i Pieralisi van definir el disseny del prototip a escala real amb l'objectiu principal d'assolir el cabal de producció de 4000 kg/h basat en un concepte de 4 màquines idèntiques molt similar al provat a les instal·lacions de Ctic Cita.
El segon període s'hauria d'haver dedicat al desenvolupament i construcció de la màquina a escala real, assolint el cabal nominal de 4000 kg/h, però a causa de l'emergència internacional relacionada amb la COVID-19, algunes activitats es van endarrerir respecte a la planificació original. Per tant, es va sol·licitar una extensió de la durada del projecte. Aprofitant l'extensió, el prototip a escala també es va provar durant la campanya 2020-2021, afegint la combinació de l'efecte tèrmic per consolidar els resultats que demostren el funcionament correcte de la màquina en termes de rendiment, àcids grassos lliures, índexs de peròxid, K232, K270, polifèns. Les proves van ser molt importants per moldre olives verdes, per la qual cosa es van realitzar abans del final de la temporada d'olives verdes en una tafona ubicada a Puja, Itàlia. Paral·lelament, es va fer un seguiment continu del mercat de l'oli d'oliva i del mercat dels trulls. Tots els resultats obtinguts fins ara van ser utilitzats per Cedrat i Pieralisi per al desenvolupament de l'equip industrial final.
Al tercer període, el reactor OLIVE-SOUND 4x es va muntar a les instal·lacions de Pieralisi i posteriorment es va enviar a Almazara de l'Ebre per a la seva instal·lació. La màquina, a escala industrial, es va provar amb diferents tipus d'olives, segons allò previst: Arbequina, Empeltre i Picual. Ctic Cita va realitzar el mostreig durant les diferents proves a les tres etapes de maduració processades. Els resultats es van analitzar mitjançant anàlisis fisicoquímiques i sensorials, confirmant que l'ús d'ultrasons permet obtenir rendiments similars al processament tradicional sense afectar la qualitat del producte (tots els olis van complir amb els estàndards establerts per la UE) i reduint el temps de processament. La màquina OLIVE-SOUND es va presentar al XX Simposi Cientificotècnic celebrat a Expoliva, un dels esdeveniments mundials més importants del sector de l'oli d'oliva. Es va fer un seminari web entre socis i possibles futurs clients del reactor OLIVE-SOUND.
La Unió Europea és líder mundial en l'extracció d'oli d'oliva verge (al voltant del 67% de la producció total), amb prop de 9000 trulls. Aquest procés mecànic es divideix en tres fases principals: trituració, batut i separació. Tant la trituració com la separació són processos continus, mentre que el batut és un procés per lots que es converteix al coll d'ampolla de tota la planta. Generalment, se soluciona afegint més batedores en paral·lel, cosa que redueix els costos.
El projecte Olive-Sound proposa una solució rendible i innovadora que converteix el batut tradicional, lent i ineficient, en un procés continu mitjançant l‟aplicació d‟ultrasons, sense comprometre la qualitat del producte. US millora l'eficiència de l'extracció i la taxa d'extracció, cosa que resulta en majors rendiments, contingut de compostos fenòlics i millora les característiques sensorials i nutricionals i la vida útil de l'AOVE amb els següents avantatges esperats: - Reducció del temps de procés en un 70% - Conservació d'energia que impacta positivament en el medi ambient - Rendibilitat - Qualitat - Modulació del procés El projecte s'ha pensat per processar pasta d'oli d'oliva amb US. Aquesta tecnologia, utilitzada en una planta de trull, permet combinar la millor i més ràpida capacitat extractiva de l'oli de l'oliva amb més qualitat del producte final AOVE. Aquest nou enfocament pot augmentar el contingut en substàncies polifenòliques minimitzant el dany tèrmic i oxidatiu. El tractament US de la pasta d'oliva és una innovació radical ja que és l'únic procés que ha permès l'extracció de més oli, amb un contingut polifenòlic més gran que les tècniques conegudes, a costos de planta que podrien portar a una recuperació de la inversió ja durant la primera campanya gràcies a majors quantitats d'oli amb més valor comercial.
Els passos identificats per assolir TRL9 són: - Fabricar una versió millorada de l'últim prototip amb la forma final - Optimitzar la distribució i configuració dels transductors mitjançant dinàmica de fluids i modelatge vibroacústic - Validar l'eficiència del sistema i la qualitat de l'oli d'oliva produït a escala pilot - Fabricar la versió escalada al mercat El llançar Olive-Sound millor manera les activitats de difusió i explotació.
L'oli d'oliva verge (AOV) és un producte alimentós de gran importància econòmica estratègica per a la UE. Liderant la producció mundial d'AOV, la UE inverteix més de 2.300 milions d'euros a l'any en polítiques que se centren a millorar la qualitat de l'oli d'oliva i encoratjar els productors d'oli a satisfer la demanda creixent dels consumidors d'AOV d'alta qualitat. El concepte OLIVE-SOUND neix de la necessitat dels productors d'oli d'oliva d'afrontar el repte principal de l'actual procés d'extracció d'AOV; convertir el llarg i costós pas per lots de malaxació de la pasta d'oliva en un procés continu. OLIVE-SOUND pretén introduir al mercat en 36 mesos un nou reactor d'Ultrasons per al tractament de la pasta d'oliva que substituirà la malaxació, restablirà la continuïtat i potenciarà el procés d'extracció d'AOV.
L'aplicació d'ultrasons directament a la pasta d'oliva millora tant l'eficiència com la taxa d'extracció, cosa que dóna com a resultat un rendiment aproximadament un 5% més gran en un 70% menys de temps d'extracció. A causa del menor temps d'extracció i de l'alliberament de compostos antioxidants promoguts per les ones nord-americanes, l'oli extret és superior en termes de qualitat tant sensorial com a nutricional. OLIVE-SOUND reduirà l'ús d'aigua així com el consum total d'energia, millorant-ne la sostenibilitat i reduint l'impacte ambiental del procés d'extracció d'AOV. Amb un cost aproximadament inferior a la meitat de les solucions alternatives actuals, el nostre reactor sostenible dels Estats Units pot augmentar el marge de benefici del productor d'oli d'oliva en un 4%.
Ja hem invertit 1,9M€ per portar el nostre OLIVE SOUND al TRL 6. La inversió total d'OLIVE-SOUND és de 4,4M€ i el benefici acumulat de les produccions relacionades amb OLIVE-SOUND serà de 15,3M€. El retorn de la inversió d'OLIVE SOUND com a projecte serà del 2,49, per la qual cosa el retorn serà només 2 anys després de la comercialització.
Una nova solució extreu oli de la pasta d´oliva mitjançant tecnologia d´ultrasons, un desenvolupament que podria fer que la indústria de l´oli d´oliva verge sigui més eficient i rendible. Com a líder mundial a l'extracció d'oli d'oliva verge, la UE produeix gairebé el 67% dels olis d'oliva del món. Tot i això, per satisfer la creixent demanda dels consumidors d'olis d'oliva verges d'alta qualitat, Europa ha d'augmentar la seva capacitat de producció. Segons Pieralisi, una empresa italiana especialitzada en maquinària per a la producció d'oli d'oliva, això comença amb l'eficiència. "Produir olis d'oliva verges és un procés mecànic que implica tres fases clau: trituració, malaxació i separació", explica Stefano Cei, director tècnic de Pieralisi. "Si bé els passos de trituració i separació són processos continus, pel fet que la malaxació és un procés a granel, sovint es converteix en un coll d'ampolla, cosa que alenteix tot el procés de producció". La malaxació implica batre o barrejar lentament les olives que ja s'han premsat per permetre que s'hi afegeixin petites gotes d'oli, cosa que en facilita la separació.
Desafortunadament, aquest procés pot durar fins a 40 minuts, cosa que significa que els productors han de produir menys oli o comprar més equips de malaxació. "Totes dues opcions afecten el resultat final", afegeix Cei. Amb el suport del projecte OLIVE-SOUND, finançat amb fons europeus, Pieralisi ha desenvolupat una solució intermèdia: una sola màquina capaç d'extreure més oli en menys temps. «La nostra solució rendible i innovadora transforma el que abans era un procés lent i ineficient en un de continu», afirma Cei. Oli d'oliva de més qualitat La tecnologia d'ultrasons és la base de la solució: en lloc d'usar batut, OLIVE-SOUND extreu l'oli mitjançant el tractament de la pasta d'olives amb ultrasons. Més específicament, l'equip utilitza un reactor d'ultrasons per executar un procés d'extracció continu que, gràcies al disseny compacte, es pot transportar fàcilment amb un carretó elevador, cosa que redueix encara més la necessitat de múltiples equips. «El que fa que aquesta solució sigui tan innovadora no és només la seva capacitat per extreure més oli, sinó també per fer-ho amb un contingut polifenòlic més gran que el que es pot obtenir amb les tècniques tradicionals», afegeix Cei. «Aquesta combinació de quantitats d'oli més grans amb un valor comercial més gran és beneficiosa per a tots els productors».
Les proves inicials són prometedores Segons les proves inicials, el sistema OLIVE-SOUND pot reduir el temps de processament fins a un 70%. També pot reduir el consum energètic d'una planta de processament, fet que es tradueix en un estalvi addicional de costos. «Tot això sense deixar de produir un oli d'oliva verge de més qualitat», comenta Cei. El projecte treballa actualment en el desenvolupament d‟una versió a escala real del sistema OLIVE-SOUND, capaç de proporcionar un cabal de 4000 kg/hora. Un cop desenvolupat, es faran més proves. "Encara que encara queda un llarg camí per recórrer perquè la nostra solució arribi al mercat, confiem que, en última instància, resoldrà amb èxit el problema dels colls d'ampolla a la indústria de la producció d'oli d'oliva verge", conclou Cei.
El desenvolupament de la tecnologia nord-americana dedicada a l'oli d'oliva millora l'estat de l'art d'aquesta tecnologia fins als 24 kW. Des d'una perspectiva de mercat més àmplia, la tecnologia dedicada a la mòlta d'oli d'oliva avança lentament, per la qual cosa hauria d'arribar al mercat segons el que preveu el pla inicial. Aquest projecte permet transformar el coll dʻampolla del procés dʻextracció dʻoli dʻoliva verge extra (baladís) en un procés continu, reduint el temps de procés en un 70%.
Les proves realitzades durant el segon període van confirmar els resultats obtinguts amb el primer prototip. La màquina es va provar al cabal nominal, obtenint un procés d'extracció continu. L'alta qualitat de l'oli extret va demostrar que l'aplicació d'aquesta tecnologia al procés d'extracció també pot mantenir la qualitat i el rendiment del producte treballant a temperatures més baixes en comparació del procés tradicional. Això permetrà als clients estalviar energia i obtenir un producte de més qualitat. La validació a escala industrial va confirmar que era possible processar les olives en diferents etapes de maduració, tot i que només es va detectar un avantatge en el processament de les olives amb l'índex de maduresa més baix. Aquest tipus d'olives va ser l'únic amb un rendiment semblant al control tradicional.
Aquesta important innovació redueix enormement el temps de processament gràcies a la tecnologia nord-americana, però en qualsevol cas, no reemplaça completament l'ús de batedores. La fase de barreja de la pasta continua sent crucial per obtenir un alt nivell de qualitat i rendiment. Aquesta fase de mescla es redueix considerablement, solucionant el coll d'ampolla en el procés d'extracció d'oli d'oliva verge extra (AOV). Tot i això, actualment aquest requisit incrementa el cost de la planta industrial. Es requereixen més estudis per assolir la forma òptima i més eficient d'extreure oli d'oliva, transformant-lo en un procés continu real.
- PIERALISI MAIP SPA (PIERALISI MAIP)
Projectes relacionats
