Proyecto H2020 OLIVE-SOUND: Reactor de ultrasonidos: la solución para un proceso de extracción continua de aceite de oliva
- Tipo Proyecto
- Status Completado
- Ejecución 2019 -2021
- Presupuesto asignado 1.895.856,25 €
- Alcance Europeo
- Principal fuente de financiación Horizonte 2020
- Sitio web del proyecto Proyecto OLIVE-SOUND
La UE es el principal productor, consumidor y exportador de aceite de oliva. Se estima que el 67 % del aceite de oliva mundial se produce en la UE, principalmente en los países mediterráneos. En este contexto, el proyecto OLIVE-SOUND, financiado con fondos europeos, ayudará a los productores de aceite a satisfacer la demanda de aceite de oliva virgen (AOV) de alta calidad.
En concreto, introducirá un novedoso reactor de ultrasonidos para el tratamiento de la pasta de aceitunas, que sustituirá la batidora, restaurará la continuidad y optimizará el proceso de extracción del AOV. Además, utiliza menos agua. La aplicación de ultrasonidos directamente a la pasta de aceitunas mejora tanto la eficiencia como la velocidad de extracción, lo que resulta en un 5 % más de rendimiento con un 70% menos de tiempo de extracción.
El proyecto sienta las bases de la idea innovadora de aplicar tecnología estadounidense al sector oleícola, una idea desarrollada por UNIBA a partir de experimentos de laboratorio con un TRL3 y desarrollando un escalado industrial que permitió a la asociación del proyecto transferir el conocimiento necesario para alcanzar el TRL9 en este proyecto. Para la finalización del proyecto, el prototipo a pequeña escala de 1000 kg/h se ensambló completamente y se envió a Ctic Cita, donde se probó con diferentes tipos de aceitunas y diferentes índices de madurez, a diferentes niveles de potencia (25%, 50%, 75% y 100%). Paralelamente, Cedrat y Pieralisi definieron el diseño del prototipo a escala real con el objetivo principal de alcanzar el caudal de producción de 4000 kg/h basado en un concepto de 4 máquinas idénticas muy similar al probado en las instalaciones de Ctic Cita.
El segundo período debería haberse dedicado al desarrollo y la construcción de la máquina a escala real, alcanzando el caudal nominal de 4000 kg/h, pero debido a la emergencia internacional relacionada con la COVID-19, algunas actividades se retrasaron con respecto a la planificación original. Por lo tanto, se solicitó una extensión de la duración del proyecto. Aprovechando la extensión, el prototipo a escala también se probó durante la campaña 2020-2021, añadiendo la combinación del efecto térmico para consolidar los resultados que demuestran el correcto funcionamiento de la máquina en términos de rendimiento, ácidos grasos libres, índices de peróxido, K232, K270, polifenoles, compuestos volátiles, etc. Las pruebas fueron muy importantes para moler aceitunas verdes, por lo que se realizaron antes del final de la temporada de aceitunas verdes en una almazara ubicada en Apulia, Italia. Paralelamente, se realizó un seguimiento continuo del mercado del aceite de oliva y del mercado de las almazaras. Todos los resultados obtenidos hasta el momento fueron utilizados por Cedrat y Pieralisi para el desarrollo del equipo industrial final.
En el tercer período, el reactor OLIVE-SOUND 4x se montó en las instalaciones de Pieralisi y posteriormente se envió a Almazara del Ebro para su instalación. La máquina, a escala industrial, se probó con diferentes tipos de aceitunas, según lo previsto: Arbequina, Empeltre y Picual. Ctic Cita realizó el muestreo durante las diferentes pruebas en las tres etapas de maduración procesadas. Los resultados se analizaron mediante análisis físico-químicos y sensoriales, confirmando que el uso de ultrasonidos permite obtener rendimientos similares al procesamiento tradicional sin afectar la calidad del producto (todos los aceites cumplieron con los estándares establecidos por la UE) y reduciendo el tiempo de procesamiento. La máquina OLIVE-SOUND se presentó en el XX Simposio Científico-Técnico celebrado en Expoliva, uno de los eventos mundiales más importantes del sector del aceite de oliva. Se realizó un seminario web entre socios y posibles futuros clientes del reactor OLIVE-SOUND.
La Unión Europea es líder mundial en la extracción de aceite de oliva virgen (alrededor del 67% de la producción total), con cerca de 9000 almazaras. Este proceso mecánico se divide en tres fases principales: trituración, batido y separación. Tanto la trituración como la separación son procesos continuos, mientras que el batido es un proceso por lotes que se convierte en el cuello de botella de toda la planta. Generalmente, se soluciona añadiendo más batidoras en paralelo, lo que reduce los costes.
El proyecto Olive-Sound propone una solución rentable e innovadora que convierte el batido tradicional, lento e ineficiente, en un proceso continuo mediante la aplicación de ultrasonidos, sin comprometer la calidad del producto. US mejora la eficiencia de la extracción y la tasa de extracción, lo que resulta en mayores rendimientos, contenido de compuestos fenólicos y mejora las características sensoriales y nutricionales y la vida útil del AOVE con las siguientes ventajas esperadas: - Reducción del tiempo de proceso en un 70% - Conservación de energía que impacta positivamente en el medio ambiente - Rentabilidad - Calidad mejorada del AOVE - Cumplimiento de la regulación de la UE - Modulación del proceso El proyecto ha sido pensado para procesar pasta de aceite de oliva con US. Esta tecnología, utilizada en una planta de almazara, permite combinar la mejor y más rápida capacidad extractiva del aceite de la aceituna con una mayor calidad del producto final AOVE. Este nuevo enfoque puede aumentar el contenido en sustancias polifenólicas minimizando el daño térmico y oxidativo. El tratamiento US de la pasta de aceituna es una innovación radical ya que es el único proceso que ha permitido la extracción de más aceite, con un mayor contenido polifenólico que las técnicas conocidas, a costos de planta que podrían llevar a una recuperación de la inversión ya durante la primera campaña gracias a mayores cantidades de aceite con mayor valor comercial.
Los pasos identificados para alcanzar TRL9 son: - Fabricar una versión mejorada del último prototipo con la forma final - Optimizar la distribución y configuración de los transductores mediante dinámica de fluidos y modelado vibroacústico - Validar la eficiencia del sistema y la calidad del aceite de oliva producido a escala piloto - Fabricar la versión escalada - Lanzar Olive-Sound al mercado El objetivo del consorcio es llevar al mercado un producto comercial cuidando de la mejor manera las actividades de difusión y explotación.
El aceite de oliva virgen (AOV) es un producto alimenticio de gran importancia económica estratégica para la UE. Liderando la producción mundial de AOV, la UE invierte más de 2.300 millones de euros al año en políticas que se centran en mejorar la calidad del aceite de oliva y alentar a los productores de aceite a satisfacer la creciente demanda de los consumidores de AOV de alta calidad. El concepto OLIVE-SOUND nace de la necesidad de los productores de aceite de oliva de afrontar el principal reto del actual proceso de extracción de AOV; convertir el largo y costoso paso por lotes de malaxación de la pasta de aceituna en un proceso continuo. OLIVE-SOUND pretende introducir en el mercado en 36 meses un novedoso reactor de Ultrasonidos para el tratamiento de la pasta de aceituna que sustituirá la malaxación, restablecerá la continuidad y potenciará el proceso de extracción de AOV.
La aplicación de ultrasonidos directamente a la pasta de aceituna mejora tanto la eficiencia como la tasa de extracción, lo que da como resultado un rendimiento aproximadamente un 5% mayor en un 70% menos de tiempo de extracción. Debido al menor tiempo de extracción y a la liberación de compuestos antioxidantes promovidos por las ondas estadounidenses, el aceite extraído es superior en términos de calidad tanto sensorial como nutricional. OLIVE-SOUND reducirá el uso de agua así como el consumo total de energía, mejorando la sostenibilidad y reduciendo el impacto ambiental del proceso de extracción de AOV. Con un coste aproximadamente inferior a la mitad de las soluciones alternativas actuales, nuestro reactor sostenible estadounidense puede aumentar el margen de beneficio del productor de aceite de oliva en un 4%.
Ya hemos invertido 1,9M€ para llevar nuestro OLIVE SOUND al TRL 6. La inversión total de OLIVE-SOUND es de 4,4M€ y el beneficio acumulado de las producciones relacionadas con OLIVE-SOUND será de 15,3M€. El retorno de la inversión de OLIVE SOUND como proyecto será del 2,49, por lo que el retorno será sólo 2 años después de su comercialización.
Una nueva solución extrae aceite de la pasta de aceituna mediante tecnología de ultrasonidos, un desarrollo que podría hacer que la industria del aceite de oliva virgen sea más eficiente y rentable. Como líder mundial en la extracción de aceite de oliva virgen, la UE produce casi el 67 % de los aceites de oliva del mundo. Sin embargo, para satisfacer la creciente demanda de los consumidores de aceites de oliva vírgenes de alta calidad, Europa debe aumentar su capacidad de producción. Según Pieralisi , una empresa italiana especializada en maquinaria para la producción de aceite de oliva, esto comienza con la eficiencia. "Producir aceites de oliva vírgenes es un proceso mecánico que implica tres fases clave: trituración, malaxación y separación", explica Stefano Cei, director técnico de Pieralisi. "Si bien los pasos de trituración y separación son procesos continuos, debido a que la malaxación es un proceso a granel, a menudo se convierte en un cuello de botella, lo que ralentiza todo el proceso de producción". La malaxación implica batir o mezclar lentamente las aceitunas que ya se han prensado para permitir que se agreguen pequeñas gotas de aceite, lo que facilita su separación.
Desafortunadamente, este proceso puede durar hasta 40 minutos, lo que significa que los productores deben producir menos aceite o comprar más equipos de malaxación. "Ambas opciones afectan el resultado final", agrega Cei. Con el apoyo del proyecto OLIVE-SOUND , financiado con fondos europeos , Pieralisi ha desarrollado una solución intermedia: una sola máquina capaz de extraer más aceite en menos tiempo. «Nuestra solución rentable e innovadora transforma lo que antes era un proceso lento e ineficiente en uno continuo», afirma Cei. Aceite de oliva de más calidad La tecnología de ultrasonidos es la base de la solución: en lugar de usar batido, OLIVE-SOUND extrae el aceite mediante el tratamiento de la pasta de aceitunas con ultrasonidos. Más específicamente, el equipo utiliza un reactor de ultrasonidos para ejecutar un proceso de extracción continuo que, gracias a su diseño compacto, se puede transportar fácilmente con una carretilla elevadora, lo que reduce aún más la necesidad de múltiples equipos. «Lo que hace que esta solución sea tan innovadora no es solo su capacidad para extraer más aceite, sino también para hacerlo con un mayor contenido polifenólico que el que se puede obtener con las técnicas tradicionales», añade Cei. «Esta combinación de mayores cantidades de aceite con un mayor valor comercial es beneficiosa para todos los productores».
Las pruebas iniciales son prometedoras Según las pruebas iniciales, el sistema OLIVE-SOUND puede reducir el tiempo de procesamiento hasta en un 70%. También puede reducir el consumo energético de una planta de procesamiento, lo que se traduce en un ahorro adicional de costes. «Todo esto sin dejar de producir un aceite de oliva virgen de mayor calidad», comenta Cei. El proyecto trabaja actualmente en el desarrollo de una versión a escala real del sistema OLIVE-SOUND, capaz de proporcionar un caudal de 4000 kg/hora. Una vez desarrollado, se realizarán más pruebas. «Aunque aún queda un largo camino por recorrer para que nuestra solución llegue al mercado, confiamos en que, en última instancia, resolverá con éxito el problema de los cuellos de botella en la industria de la producción de aceite de oliva virgen», concluye Cei.
El desarrollo de la tecnología estadounidense dedicada al aceite de oliva está mejorando el estado del arte de esta tecnología hasta alcanzar los 24 kW. Desde una perspectiva de mercado más amplia, la tecnología dedicada a la molienda de aceite de oliva avanza lentamente, por lo que debería llegar al mercado según lo previsto en el plan inicial. Este proyecto permite transformar el cuello de botella del proceso de extracción de aceite de oliva virgen extra (baladizo) en un proceso continuo, reduciendo el tiempo de proceso en un 70%.
Las pruebas realizadas durante el segundo período confirmaron los resultados obtenidos con el primer prototipo. La máquina se probó a su caudal nominal, obteniendo un proceso de extracción continuo. La alta calidad del aceite extraído demostró que la aplicación de esta tecnología al proceso de extracción también puede mantener la calidad y el rendimiento del producto trabajando a temperaturas más bajas en comparación con el proceso tradicional. Esto permitirá a los clientes ahorrar energía y obtener un producto de mayor calidad. La validación a escala industrial confirmó que era posible procesar las aceitunas en diferentes etapas de maduración, aunque solo se detectó una ventaja en el procesamiento de las aceitunas con el índice de madurez más bajo. Este tipo de aceitunas fue el único con un rendimiento similar al del control tradicional.
Esta importante innovación reduce enormemente el tiempo de procesamiento gracias a la tecnología estadounidense, pero en cualquier caso, no reemplaza por completo el uso de batidoras. La fase de mezcla de la pasta sigue siendo crucial para obtener un alto nivel de calidad y rendimiento. Esta fase de mezcla se reduce considerablemente, solucionando así el cuello de botella en el proceso de extracción de aceite de oliva virgen extra (AOV). Sin embargo, actualmente este requisito incrementa el coste de la planta industrial. Se requieren más estudios para lograr la forma óptima y más eficiente de extraer aceite de oliva, transformándolo en un proceso continuo real.
- PIERALISI MAIP SPA (PIERALISI MAIP)
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