Proxecto H2020 OLIVE-SOUND: Reactor ultrasónico: a solución para un proceso continuo de extracción de aceite de oliva
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2019 -2021
- Orzamento asignado 1.895.856,25 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto Proyecto OLIVE-SOUND
A UE é o principal produtor, consumidor e exportador de aceite de oliva. Estímase que o 67 % do aceite de oliva mundial se produce na UE, principalmente nos países mediterráneos. Neste contexto, o proxecto OLIVE-SOUND, financiado pola UE, axudará aos produtores de aceite de oliva a satisfacer a demanda de aceite de oliva virxe (AOV) de alta calidade.
En concreto, introducirá un novo reactor ultrasónico para o tratamento da pasta de oliva, que substituirá a batidora, restaurará a continuidade e optimizará o proceso de extracción do aceite de oliva virxe extra. Ademais, usa menos auga. A aplicación de ultrasóns directamente á pasta de oliva mellora tanto a eficiencia como a velocidade de extracción, o que resulta nun rendemento un 5 % maior cun tempo de extracción un 70 % menor.
O proxecto senta as bases da idea innovadora de aplicar a tecnoloxía estadounidense ao sector do aceite de oliva, unha idea desenvolvida por UNIBA baseada en experimentos de laboratorio cun TRL3 e no desenvolvemento a escala industrial que permitiu á asociación do proxecto transferir o coñecemento necesario para acadar o TRL9 neste proxecto. Para a finalización do proxecto, o prototipo a pequena escala de 1000 kg/h foi completamente montado e enviado a Ctic Cita, onde se probou con diferentes tipos de olivas e diferentes índices de maduración, a diferentes niveis de potencia (25%, 50%, 75% e 100%). En paralelo, Cedrat e Pieralisi definiron o deseño do prototipo a escala real co obxectivo principal de acadar un caudal de produción de 4000 kg/h baseado nun concepto de 4 máquinas idénticas moi similar á probada nas instalacións do Ctic Cita.
Supoñíase que o segundo período estaría dedicado a desenvolver e construír a máquina a escala real, acadando un caudal nominal de 4.000 kg/h, pero debido á emerxencia internacional relacionada coa COVID-19, algunhas actividades atrasáronse en comparación co plan orixinal. Polo tanto, solicitouse unha prórroga da duración do proxecto. Aproveitando a prórroga, o prototipo a escala tamén se probou durante a campaña 2020-2021, engadindo a combinación do efecto térmico para consolidar os resultados que demostran o correcto funcionamento da máquina en termos de rendemento, ácidos graxos libres, valores de peróxido, K232, K270, polifenois, compostos volátiles, etc. As probas foron moi importantes para a moenda de olivas verdes, polo que se realizaron antes do final da tempada de olivas verdes nun muíño de olivas situado en Apulia, Italia. Ao mesmo tempo, o mercado do aceite de oliva e o mercado dos muíños de aceite de oliva foron monitorizados continuamente. Todos os resultados obtidos ata o de agora foron empregados por Cedrat e Pieralisi para o desenvolvemento do equipo industrial final.
No terceiro período, o reactor OLIVE-SOUND 4x foi montado nas instalacións de Pieralisi e posteriormente enviado a Almazara del Ebro para a súa instalación. A máquina, a escala industrial, foi probada con diferentes tipos de olivas, segundo o previsto: arbequina, empeltre e picual. Ctic Cita realizou mostraxes durante as diferentes probas nas tres etapas de maduración procesadas. Os resultados analizáronse mediante análises físico-químicas e sensoriais, confirmando que o uso de ultrasóns permite rendementos similares ao procesamento tradicional sen afectar a calidade do produto (todos os aceites cumprían as normas da UE) e reducindo o tempo de procesamento. A máquina OLIVE-SOUND foi presentada no 20º Simposio Científico-Técnico celebrado en Expoliva, un dos eventos mundiais máis importantes do sector do aceite de oliva. Celebrouse un seminario web entre socios e potenciais futuros clientes do reactor OLIVE-SOUND.
A Unión Europea é líder mundial na extracción de aceite de oliva virxe (arredor do 67 % da produción total), con case 9.000 muíños de aceite de oliva. Este proceso mecánico divídese en tres fases principais: trituración, batida e separación. Tanto a trituración como a separación son procesos continuos, mentres que a mestura é un proceso por lotes que se converte no pescozo de botella de toda a planta. Isto resólvese xeralmente engadindo máis mesturadores en paralelo, o que reduce os custos.
O proxecto Olive-Sound propón unha solución rendible e innovadora que transforma a mestura tradicional, lenta e ineficiente nun proceso continuo mediante a aplicación de ultrasóns, sen comprometer a calidade do produto. O uso de aceite de oliva virxe extra mellora a eficiencia e a taxa de extracción, o que resulta en maiores rendementos e contido de compostos fenólicos, así como en mellores características sensoriais e nutricionais e vida útil do aceite de oliva virxe extra, coas seguintes vantaxes esperadas: - Redución do tempo de proceso nun 70 % - Aforro de enerxía cun impacto positivo no medio ambiente - Relación custo-eficacia - Mellora da calidade do aceite de oliva virxe extra - Cumprimento da normativa da UE - Modulación do proceso. Considerouse o proxecto para procesar pasta de aceite de oliva con uso de aceite de oliva virxe extra. Esta tecnoloxía, empregada nun muíño de aceite de oliva, combina a mellor e máis rápida capacidade de extracción de aceite de oliva cun produto final de AOVE de maior calidade. Esta nova estratexia pode aumentar o contido de substancias polifenólicas e minimizar os danos térmicos e oxidativos. O tratamento estadounidense da pasta de olivas é unha innovación radical, xa que é o único proceso que permitiu a extracción de máis aceite, cun maior contido polifenólico que as técnicas coñecidas, a custos de planta que poderían levar a un retorno do investimento xa durante a primeira tempada grazas a maiores cantidades de aceite con maior valor comercial.
Os pasos identificados para alcanzar o TRL9 son: - Fabricar unha versión mellorada do último prototipo coa forma final - Optimizar a distribución e configuración dos transdutores mediante dinámica de fluídos e modelado vibroacústico - Validar a eficiencia do sistema e a calidade do aceite de oliva producido a escala piloto - Fabricar a versión escalada - Lanzar Olive-Sound ao mercado O obxectivo do consorcio é levar un produto comercial ao mercado, coidando da mellor maneira das actividades de difusión e explotación.
O aceite de oliva virxe (AOV) é un produto alimenticio de grande importancia económica estratéxica para a UE. Como principal produtor mundial de aceite de oliva virxe extra, a UE inviste máis de 2.300 millóns de euros anuais en políticas centradas na mellora da calidade do aceite de oliva e no fomento dos produtores de aceite para satisfacer a crecente demanda dos consumidores de aceites de oliva virxe extra de alta calidade. O concepto OLIVE-SOUND nace da necesidade dos produtores de aceite de oliva de afrontar o principal reto do proceso actual de extracción de aceite de oliva virxe extra; converter o longo e custoso paso de amasaxe por lotes da pasta de oliva nun proceso continuo. OLIVE-SOUND ten como obxectivo introducir un novo reactor ultrasónico para o tratamento da pasta de oliva dentro de 36 meses. Isto substituirá a malaxación, restaurará a continuidade e mellorará o proceso de extracción de AOVE.
A aplicación de ultrasóns directamente á pasta de oliva mellora tanto a eficiencia como a taxa de extracción, o que resulta nun rendemento aproximadamente un 5 % maior nun tempo de extracción un 70 % menor. Debido ao tempo de extracción máis curto e á liberación de compostos antioxidantes promovidos polas ondas americanas, o aceite extraído é superior tanto en termos de calidade sensorial como nutricional. OLIVE-SOUND reducirá o consumo de auga e o consumo xeral de enerxía, mellorando a sustentabilidade e reducindo o impacto ambiental do proceso de extracción do aceite de oliva virxe extra. Cun custo de aproximadamente a metade do das solucións alternativas actuais, o noso reactor sostible dos Estados Unidos pode aumentar as marxes de beneficio dos produtores de aceite de oliva nun 4 %.
Xa investimos 1,9 millóns de euros para levar o noso OLIVE-SOUND a TRL 6. O investimento total en OLIVE-SOUND é de 4,4 millóns de euros e o beneficio acumulado das producións relacionadas con OLIVE-SOUND será de 15,3 millóns de euros. A rendibilidade do investimento para OLIVE SOUND como proxecto será do 2,49 %, polo que a rendibilidade será só 2 anos despois da súa comercialización.
Unha nova solución extrae aceite da pasta de oliva mediante tecnoloxía ultrasónica, un desenvolvemento que podería facer que a industria do aceite de oliva virxe sexa máis eficiente e rendible. Como líder mundial na extracción de aceite de oliva virxe, a UE produce case o 67 % do aceite de oliva mundial. Non obstante, para satisfacer a crecente demanda dos consumidores de aceites de oliva virxes de alta calidade, Europa debe aumentar a súa capacidade de produción. Segundo Pieralisi, unha empresa italiana especializada en maquinaria para a produción de aceite de oliva, isto comeza pola eficiencia. «A produción de aceites de oliva virxes é un proceso mecánico que implica tres fases clave: trituración, mestura e separación», explica Stefano Cei, director técnico de Pieralisi. "Aínda que as etapas de trituración e separación son procesos continuos, debido a que a malaxación é un proceso a granel, a miúdo convértese nun obstáculo que ralentiza todo o proceso de produción." A malaxación consiste en bater ou mesturar lentamente olivas que xa foron prensadas para permitir que se engadan pequenas pingas de aceite, o que facilita a súa separación.
Desafortunadamente, este proceso pode levar ata 40 minutos, o que significa que os produtores deben producir menos aceite ou mercar máis equipos de mestura. «Ambas as dúas opcións afectan ao resultado final», engade Cei. Co apoio do proxecto OLIVE-SOUND, financiado pola UE, Pieralisi desenvolveu unha solución intermedia: unha única máquina capaz de extraer máis petróleo en menos tempo. «A nosa solución rendible e innovadora transforma o que antes era un proceso lento e ineficiente nun proceso sen fisuras», afirma Cei. Aceite de oliva de maior calidade A tecnoloxía ultrasónica é a base da solución: en lugar de usar a batida, OLIVE-SOUND extrae o aceite tratando a pasta de oliva con ultrasóns. Máis concretamente, o equipo emprega un reactor ultrasónico para executar un proceso de extracción continuo que, grazas ao seu deseño compacto, pode transportarse facilmente cunha carretilla elevadora, o que reduce aínda máis a necesidade de varios equipos. «O que fai que esta solución sexa tan innovadora non é só a súa capacidade para extraer máis petróleo, senón tamén para facelo cun contido en polifenois máis alto que o que se pode obter coas técnicas tradicionais», engade Cei. "Esta combinación de maiores cantidades de petróleo con maior valor comercial é beneficiosa para todos os produtores."
As probas iniciais son prometedoras Segundo as probas iniciais, o sistema OLIVE-SOUND pode reducir o tempo de procesamento ata nun 70 %. Tamén pode reducir o consumo de enerxía dunha planta de procesamento, o que resulta nun aforro adicional de custos. «Todo isto mentres se continúa a producir aceite de oliva virxe de maior calidade», afirma Cei. O proxecto está a traballar actualmente no desenvolvemento dunha versión a escala real do sistema OLIVE-SOUND, capaz de proporcionar un caudal de 4.000 kg/hora. Unha vez desenvolvido, realizaranse máis probas. "Aínda que aínda queda un longo camiño por percorrer antes de que a nosa solución chegue ao mercado, confiamos en que finalmente resolverá con éxito o problema do colo de botella na industria de produción de aceite de oliva virxe", conclúe Cei.
O desenvolvemento da tecnoloxía americana dedicada ao aceite de oliva está a mellorar o estado da arte desta tecnoloxía ata alcanzar os 24 kW. Desde unha perspectiva máis ampla do mercado, a tecnoloxía de moenda do aceite de oliva avanza lentamente, polo que debería chegar ao mercado segundo o previsto. Este proxecto transforma o colo de botella do proceso de extracción do aceite de oliva virxe extra (baladizo) nun proceso continuo, reducindo o tempo de procesamento nun 70 %.
As probas realizadas durante o segundo período confirmaron os resultados obtidos co primeiro prototipo. A máquina probouse ao seu caudal nominal, obtendo un proceso de extracción continuo. A alta calidade do aceite extraído demostrou que a aplicación desta tecnoloxía ao proceso de extracción tamén pode manter a calidade e o rendemento do produto traballando a temperaturas máis baixas en comparación co proceso tradicional. Isto permitirá aos clientes aforrar enerxía e obter un produto de maior calidade. A validación a escala industrial confirmou que era posible procesar olivas en diferentes estadios de maduración, aínda que só se atopou unha vantaxe no procesamento das olivas co índice de maduración máis baixo. Este tipo de oliva foi o único cun rendemento similar ao do control tradicional.
Esta importante innovación reduce en gran medida o tempo de procesamento grazas á tecnoloxía americana, pero en calquera caso, non substitúe completamente o uso de mesturadoras. A fase de mesturado da pasta segue a ser crucial para acadar un alto nivel de calidade e rendemento. Esta fase de mestura redúcese considerablemente, o que resolve o obstáculo no proceso de extracción do aceite de oliva virxe extra (AOV). Non obstante, este requisito aumenta actualmente o custo da planta industrial. Son necesarios máis estudos para atopar a forma óptima e máis eficiente de extraer aceite de oliva, transformándoo nun proceso verdadeiramente continuo.
- PIERALISI MAIP SPA (PIERALISI MAIP)
Proxectos relacionados
