Avances tecnológicos en el proceso de extracción baena ifapa

Jornadas Emprender e Innovar en el sector del olivar
Baena, 22 de Noviembre de 2010

El sector del olivar en Europa: una
visión estratégica vinculada a la
innovación
Dr. Gabriel Beltrán Maza
Centro IFAPA Venta del Llano
Mengibar, Jaén

Investigación

Formación Innovación

Transferencia

Calidad y diferenciación

Red de cooperación,
ciencia y empresa del
sector oleícola
Sanz et al., 2008

Modelo de predicción de características del fruto a partir de
aceituna molida en movimiento
Recepción y gestión de patios
Parámetro Modelo Rango espectral r Calibración r Validación
R P/H PLS2 1100-2200 nm 0.969 0.921

Humedad (%) 0.972 0.929

MGH (%) aceituna
0.975 0.934
MGS (%) pulpa

Extractabilidad 0.969 0.912

Modelo de predicción de parámetros de calidad y composición
de aceite a partir de aceituna molida en movimiento

Parámetro Modelo Rango espectral r Calibración r Validación RMSEP
Acidez PLS1 1235-1430nm 0.817 0.662 0.19
1515-1820nm
2005-2300nm

K270 PLS1 1250-1400nm 0.936 0.804 0.02
1450-1900nm
2000-2300nm

Polifenoles Totales PLS1 1100-1400nm 0.954 0.824 129
1450-1850nm
2000-2300nm

MUFAs/PUFAs PLS1 1100-1800nm 0.931 0.843 3.01

Molino Pieralisi
Molino Lacerator

Cribas Listello

Lacerator

Molino Martillos
Molino Lacerator

ωcriba: Cte

ωmartillos

Molino Listello

ωcriba: Cte

ωcriba: Cte Molino Doble Criba

ωmartillos

4,5
9 a
4
a
8
a
a 3,5
7

3 ab
b
6

Polifenoles totales (mg/kg)
2,5 ab
5 2000 rpm
MGS (%)

2000 rpm
3000 rpm
3000 rpm 2
4

3 1,5
b
2 1

1 0,5

0 0
Listello Criba tradic
Listello Criba tradic

Tabla 2. Efecto del tipo de molienda y de la velocidad de giro de los martillos en los parámetros
de calidad reglamentados del aceite.

-1
Molino Velocidad giro Acidez (%) IP (meqO2 kg ) K232 K270
Listello 2000 rpm 0.19a 1.13b 1.60a 0.18a
3000 rpm 0.14a 1.07b 1.55a 0.14a
Media 0.17a 1.10b 1.57a 0.16a
Criba tradic. 2000 rpm 0.19a 1.63a 1.67a 0.18a
3000 rpm 0.19b 1.66a 1.47a 0.16a
Media 0.19a 1.65a 1.57a 0.17a
Letras diferentes en la misma columna significa diferencias significativas P: 0.05

14

12 a ab

Molino Listello
bc c
10
MG/MS (%)

8

6

4

2

500
0
1500 2000 2500 3000
Velocidad de giro (rpm) 400

P o lifen o les (m g /kg )
300 1 50 0
2 00 0
2 50 0
200 3 00 0

100

0
P icual F rantoio M edia
V e lo cid a d d e g ir o (rp m )

12 3000

a
a a a
a a a
a a a a a
10 ab 2500 a a ab a a
ab
ab b a

8 b 2000
b

Polifenoles (mg/kg)
2000 rpm
MGS (%)

2000 rpm
6 2250 rpm 1500 2250 rpm
3000 rpm
3000 rpm

4
1000

2
500

0
0
4 mm 5 mm 6 mm Media
Tabla 5. Efecto del tipo de molienda y de la velocidad de giro de los martillos en algunos
parámetros de interés nutricional y sensorial del aceite.

Listello Velocidad Polifenoles Amargor Pigm. Pigm.
-1
(mm) giro (mg kg ) Clorofilicos Carotenoides (mg
-1 -1
(mg kg ) kg )
4 2000 rpm 485e 0.33c 6.2cd 4.9cd
2250 rpm 488de 0.34bc 6.3c 5.1bcd
3000 rpm 521cde 0.36bc 7.2b 6.4ab
Media 498c 0.34b 6.5b 5.5a
5 2000 rpm 610a 0.36abc 6.2cde 4.0d
2250 rpm 574ab 0.40a 8.0a 7.1a
3000 rpm 534c 0.35bc 7.1b 6.2abc
Media 573a 0.37a 7.1a 5.8a
6 2000 rpm 514cde 0.35bc 5.6de 4.2d
2250 rpm 523cd 0.37ab 5.5e 4.2d
3000 rpm 550bc 0.35bc 6.2cd 4.8cd
Media 529b 0.36a 5.8c 4.4b


Molino Doble Criba

Tabla 1. Efecto de la velocidad de giro del molino de doble criba en las características del aceite de la
variedad Picual

Velocidad de giro Polifenoles Amargor Clorofilas Carotenoides Estabilidad
(rpm) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (h)
2000 317,3 a* 0,23 b 4,70 a 6,27 b 101,4a
2500 283,7 ab 0,27 a 4,63 a 6,40 b 94,2 b
3000 280,3b 0,26 ab 5,53 a 6,97 a 95,6 b
* Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas para p< 0,05

16

14 a
bcd ab
abc abc abc abc a
12
cd
ab b
Molino Criba Normal
10 d

2000 rpm
MGS (%)

8 2250 rpm
3000 rpm

6

4

2

0

Tabla 6. Efecto del grado de molienda y de la velocidad de giro de los martillos en los
parámetros de calidad reglamentados del aceite.

-1
Criba (mm) Velocidad giro Acidez (%) IP (meqO2 kg ) K232 K270
5 2000 rpm 0.14a 1.62a 1.43ab 0.11b
2250 rpm 0.16a 1.47a 1.41abc 0.09b
3000 rpm 0.16a 2.68a 1.38bc 0.09b
Parámetros de calidad Media 0.15a 1.92a 1.40a 0.09b
6 2000 rpm 0.18a 1.47a 1.38bc 0.10b
2250 rpm 0.16a 1.57a 1.36c 0.08b
3000 rpm 0.12a 1.60a 1.38abc 0.10b
Media 0.15a 1.54a 1.37b 0.09b
7 2000 rpm 0.13a 1.61a 1.45a 0.15a
2250 rpm 0.18a 2.14a 1.44ab 0.11b
3000 rpm 0.16a 1.54a 1.41abc 0.10b
Media 0.16a 1.75a 1.43a 0.12a

Tabla 7. Efecto del tipo de molienda y de la velocidad de giro de los martillos en algunos
parámetros de interés nutricional y sensorial del aceite

Criba Velocidad Polifenoles Amargor Pigm. Pigm.
-1
(mm) giro (mg kg ) Clorofilicos Carotenoides (mg
-1 -1
(mg kg ) kg )
5 2000 rpm 374b 0.24bc 4.2bc 3.7bc
2250 rpm 373b 0.22c 4.6b 4.3c
3000 rpm 344bc 0.25abc 4.1cd 3.2cd
Media 364b 0.24b 4.3a 3.7ab
6 2000 rpm 330c 0.22c 4.6b 4.1b
2250 rpm 358bc 0.22c 4.4bc3000 4.0b
3000 rpm 356bc 0.24bc 3.7de 2.6d a
ab
Media 348b 0.23b 4.2a 3.6b
7 2000 rpm 431a 0.27ab 5.3a 5.3a
abc
2250 rpm 443a 0.29a 4.1cd2500 abc 3.8bc
a
3000 rpm 460a 0.25abc 3.6e 2.8d abc
Media 445a 0.27a 4.4a bc3.9a
Letras diferentes en la misma columna significa diferencias significativas P: 0.05 a a
bc
2000

Polifenoles (mg/kg)
c
2000 rpm
1500 2250 rpm
3000 rpm

1000 d

500

0

Composición y transformación Fase de batido de la pasta

Compuestos
fenólicos

Compuestos
fenólicos

Hermoso et al., 1998

Microtalco Natural Micronizado Alba et al.
Giocacchino et al.
Polifenoles totales Aguilera, 2006

 Sin efecto (Alba et al Nitrógeno (N2)
 Aumento (Hermoso et al., 1998; Compuestos
Aguilera , 2006,
fenólicos

Polifenoles totales.
60 minutos batido
1000 90 minutos batido

800
mg/kg

600
400
200
0
18 30 40
Tem peratura de m asa (oC)

Ortodifenoles
60 minutos batido
90 minutos batido
500
400
mg/kg

300
200
100
0
18 30 40

Pigmentos carotenoides.
60 minutos batido

15 90 minutos batido

10
mg/kg

5

0
18 30 40

Pigmentos clorofilicos.
60 minutos batido
90 minutos batido
20

15
mg/kg

10
5

0
18 30 40

Temperatura masa: 18 ºC

Tiempo de Polif. Ortodifenoles Pig. Carot. ppm Pig. Clorof. GMTS
Época batido K225 Totales ppm ppm ppm orujos (%)

1 60 0.29 376 103 9.3 8.1 7.37
90 0.25 369 93 8.8 7.3 6.38
2 60 0.35 543 205 7.2 5.2 7.69
90 0.36 637 258 10.3 8.6 6.66
3 60 0.21 440 111 8.2 5.8 12.66
90 0.23 427 211 10.5 9.7 10.08

Temperatura masa: 30 ºC
Tiempo de Polif. Ortodifenoles Pig. Clorof. GMTS
Época batido K225 Totales ppm ppm Pig. Carot. ppm ppm orujos (%)
1 60 0.37 603 234 12 12.8 5.76
90 0.44 704 252 12.4 15.3 5.22
2 60 0.49 971 391 11.2 10.5 6.01
90 0.33 524 207 10.7 8.8 6.66
3 60 0.31 616 311 9.3 8.2 10.81
90 0.24 407 200 9.6 8.7 11.12

Temperatura masa: 40ºC
Tiempo de Polif. Ortodifenoles Pig. Clorof. GMTS
Época batido K225 Totales ppm ppm Pig. Carot. ppm ppm orujos (%)

1 60 0.5 961 414 16.3 23.9 5.66
90 0.45 628 241 13.7 19.5 5.9
2 60 0.45 847 481 13.9 13.1 5.71
90 0.48 895 501 13.4 12.3 5.08
3 60 0.3 543 293 11.1 10.9 10.45
90 0.31 574 313 11.1 10.6 10.12

250 No inerte ARBEQUINA
Inerte % (Humedad)

200 63
62
150 61
60
59
100 58
57
50 56
40 60 90
Tratamientos
0 No Inertizado Inertizado
40 min 60 min 90 min Testigo 1 Testigo 2

KORONEIKI
600 No inerte
% (Humedad)
62 Inerte
500
61
60
400
59
58
300
57
56
200
55
40 60 90
Tratamientos 100
No Inertizado Inertizado
0
40 min 60 min 90 min Testigo

300 No inerte
Inerte ARBEQUINA
250

% (Humedad)
200
63
62
150
61
60
59
100
58
50 57
56
60/20 60/25 60/35
0 Tratamientos
20ºC 25ºC 35ºC Testigo 1 Testigo 2

500 No inerte
KORONEIKI 450 Inerte
% (Humedad) 400
62
350
61
300
60
59 250
58 200
57 150
56 100
55
60/20 60/25 60/35 50
Tratamientos 0
No Inertizado Inertizado 20ºC 25ºC 35ºC Testigo

0,20 No inerte ARBEQUINA
Inerte % (Humedad)
63
0,15
62
Amargor K 225

61
60
0,10
59
58
57
0,05
56
40 60 90
Tratamientos
0,00
40 min 60 min 90 min Testigo 1 Testigo 2

KORONEIKI
% (Humedad) 0,45 No inerte
62 0,40 Inerte
61
0,35
60
0,30
Amargor K 225

59
58 0,25
57 0,20
56
0,15
55
40 60 90 0,10
Tratamientos
0,05
0,00
40 min 60 min 90 min Testigo

0,20 No inerte
Inerte ARBEQUINA
% (Humedad)
0,15 63
Amargor K 225

62
61
0,10
60
59
58
0,05
57
56
60/20 60/25 60/35
0,00 Tratamientos
20ºC 25ºC 35ºC Testigo 1 Testigo 2

KORONEIKI 0,40 No inerte
% (Humedad) Inerte
62 0,35
61 0,30
60
Amargor K 225

0,25
59
58 0,20
57 0,15
56
0,10
55
60/20 60/25 60/35 0,05
Tratamientos
0,00
20ºC 25ºC 35ºC Testigo

Composición y transformación Atmósfera inerte (N2)

3,4-DHPEA-EDA N2??
Servili et al., 1998
3,4-DHPEA-EA

3,4-DHPEA-EDA
Vierhuis et al., 2001
3,4-DHPEA-EA

3,4-DHPEA-EDA
García et al., 2001
3,4-DHPEA-EA

Flavonoides, lignanos y derivados ligustrósido: Estables

Aplicación de ultrasonidos de potencia

Agitador de paletas

32
Recipiente para batido de
la pasta de aceituna 30
Pasta de aceituna

Temperatura (oC)
28
Baño de agua

26
Trasductor piezoelectrico
24
Generador ultrasónico
22

90 20
0 10 20 30 40 50
85 Tiempo batido (min)
80 Pasta de aceituna tratada con ultrasonidos Agua del baño ultrasónico
Extractability (%)

Pasta de aceituna ABENCOR Agua del baño ABENCOR
75

a
70
b b
bc
65

60

55

50
Batido de la pasta de aceituna en baño ultrasónico con aplicación de USO
Batido de la pasta de aceituna en baño ultrasónico sin aplicación de USO
Batido de la pasta de aceituna en ABENCOR sin MTN
Batido de la pasta de aceituna en ABENCOR con 1% de MTN

Jiménez, A., Beltrán, G., Uceda, M., Aguilera, M.P. (2006). Empleo de ultrasonidos de alta potencia en el proceso de elaboración de aceite de oliva virgen,
Resultados a nivel de planta de laboratorio. Grasas y Aceites 58, 100-105.

Jiménez, A., Beltrán, G., uceda, M. (2007). High power ultrasound in olive paste pretreatment. Effect on process yield and
virgin olive oil characteristics. Ultrason Sonochem14, 725-731

Características y criterios de pureza del Talco autorizado como aditivo
alimentario por la Directiva (CE) 2001/30.
E553b TALCO
Sinónimos Talcum
Definición Forma natural del silicato de magnesio hidratado, que contiene
proporciones diversas de minerales asociados tales como cuarzo lafa,
calcita, clorira, dolomita, magnesita y flogopita

Nombre químico Metasilicato ácido de magnesio
EINECS 238-877-9
Fórmula química Mg3(Si4O10)(OH)2
Peso molecular 379,22
Descripción Polvo blanco o casi blanco, homogéneo y ligero, grasiento al contacto
Identificación
A. Absorción Valores máximos característicos a 3677, 1018 y 669 cm-1
B. Difracción de rayos X Valores máximos a 9,34/4,66/3,12 Å
C. Solubilidad Insoluble en agua y etanol
Pureza
Pérdida al secarse No más del 0,5% (105ºC/1h)
Materia soluble en ácido No más del 6 %
Materia soluble en agua No más del 0,2 %
Hierro soluble en ácido No detectable
Arsénico No más de 10 mg/kg
Plomo No más de 5 mg/kg

¿Son todos los Talcos iguales? NO

- Carbonatos
Origen y Características del yacimiento:
- Clorita

% Carbonatos Microtalcos comerciales:
0.5 – 4%

Distribución de partículas o Tamaño de particulas D50:
0.5-40 μm
Actualmente Microtalcos comerciales: 2.4-16.3 μm

4
3

5

2
1. Caudalimetro de agua DN 15
2. Valvula de 2 vias
3. Caudalímetro de pasta
4. Brazo para descarga de la
pasta
5. Brazo para descarga de la 1
pasta

Sensor Temperatura

Transductor de nivel

Caracterización de orujos en tiempo real a partir de la
medida AOTF-NIR del aceite de decanter

Aceite salida
decánter

Resultados de la predicción mediante RN del
contenido graso referido a materia húmeda en los
orujos a la salida del DCH.

Parametros de entrada
a la red (p) RED NEURONAL (RN) Salidas objetivo (t)

Espectros AOTF-NIR
Aceite a la salida de DCH 16.00
(espectro reducido a 120
Puntos) 14.00
Contenido graso sobre materia

Grasa en materia seca (%)
Variables tecnológicas: húmeda en orujo (%). 12.00
Ritmo producción (kg/h)
10.00
Temperatura de batido (oC)
Coadyuvante MNT(%) 8.00
Agua de adición al DCH (l/h)
Punto de descarga del aceite Humedad del orujo (%). 6.00
en el DCH (chapa)
4.00
Variebles de composición de
la aceituna: 2.00
Contenido graso (%)
0.00
Humedad (%)
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65
Nº de muestra

GMTS Orujos NET GMTS Orujos REAL

Variables Rangos (Min. - Max.)
Grasa Aceituna 23.05 - 33.78 %
Humedad Aceituna 38.47 - 52.01 %
o
Tra. Batido 13 - 48 C
Talco 0 - 0.2 %
Caudal masa 700 - 1150 kg/h
Adición de agua 0 - 40 %
Chapas, salida aceite 98 - 101 Resultados de la predicción mediante RN del la
(Batidora 3 cuerpos de 500 kg y DCH Pieralisi SC-60)
humedad en los orujos a la salida del DCH.
Jiménez, A., Beltrán, G., Aguilera, M.P., Uceda M. (2008). A sensor-software based on artificial neural network for the optimization of olive oil
elaboration process Sensors and Actuators B: Chemical 129, 985-990

Clasificación de aceites ‘on line’
mediante tecnología AOTF-NIR

Clasificación de aceites mediante Red neuronal
Capas de neuronas
PCA 1
PCA 1
00 00 00 00 00 00
0
00
0
00
0
00
0
00
0
00
0
00
0
00 00 00 00 00 50 40 30 20 10
00
0
00
0
00
0
00
0
00
0
00
0
00
0
.00 .00 .00 .00 .00 00 01 02 03 04 05 06
50 40 30 20 10 -0 -0 -0 -0 -0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
.00 .00 .00 .00 .00 00 01 02 03 04 05 06
-0 -0 -0 -0 -0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.002500
0.002500
0.002000
0.002000
0.001500
0.001500
0.001000
0.001000

0.000500
0.000500
Salidas objetivo:
Datos de entrada:

PCA 2
0.000000
PCA 2

0.000000
-0.000500 AOVE: +1
-0.000500
-0.001000
Espectros AOTF-NIR,
-0.001000
pretratados mediante AOV: 0
-0.001500
-0.001500
-0.002000
Wavelet. AOL: -1
-0.002000

-0.002500
-0.002500
-0.003000
-0.003000

Estab.<40 Estab.>40,<60 Estab.>60
Polife.T<100 Polif.t>100,<200 Polif.T>200
PCA 1 PCA 1
00 00 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 00 00 00
0
00
0
00
0
00
0
00
0
00
0
00
0
50 40 30 20 10 00 00 00 00 00 00 00 50 40 30 20 10
00 01 02 03 04 05 06 .00 .00 .00 .00 .00 00 01 02 03 04 05 06
.00 .00 .00 .00 .00 -0 -0 -0 -0 -0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
-0 -0 -0 -0 -0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.002500 0.002500

0.002000 0.002000

0.001500 0.001500

0.001000 0.001000

0.000500 0.000500
PCA 2
PCA 2

0.000000 0.000000

-0.000500 -0.000500

-0.001000 -0.001000

Predicción Red Neuronal
-0.001500 -0.001500

-0.002000 -0.002000

-0.002500

-0.003000
-0.002500

-0.003000
Clasificación real 1 0 -1
K232<1.6 K232 >1.6,<1.7 K232>1.7 I.Perox < 10 I.Perox >10,<15 I.Perox >15 12 AOVE 12 (100%) 0 0 AOVE
18 AOV 5(27%) 11 (61%) 2 (17%) AOV
Clasificación de aceites mediante PCA 12 AOL 0 2 (17%) 10 (83%) AOL

Separación de fases líquidas

•Optimización del funcionamiento y
regulación
•Reducción de la cantidad de agua
adicionada

Sistema de eliminación del
decantado

Dep. 20 Dep. 18

50.000 kg 50.000 kg

Prototipo Control
Herpasur

SCA Virgen de Zocueca de Bailén

Metodología: Toma de muestras

Decantado
Fecha 03 10 24 10 24 07 21 05 19 02 16 20 21
Feb Feb Feb Mar Mar Abr Abr Mayo Mayo Junio Junio Junio Julio
Época 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Completa

Muestras Aceite decantado x 3 rep
(c/30 días)

Muestras decantado x 2 rep
(c/15 días)

0,6

Resultados
0,5

0,4

Humedad (%)
dep 18
0,3
dep 20

0,2

0,1

0
1 4 6 8 10 12 13

0,035

0,03
Aceite Depósito

0,025
Impurezas (%)

0,02
dep 18
dep 20
0,015

0,01

0,005

0
1 4 6 8 10 12 13

18
4
16

14

12 3
Humedad (%)

10

Humedad (%)
dep 18
8
2 dep 20
6 dep 18
dep 20
4

2
1
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

0
0,4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2,0

0,3
1,5
Impurezas (%)
Impurezas (%)
Decantados

dep 18
dep 18
1,0 0,2
dep 20 dep 20

0,5 0,1

0,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0,0
12 13
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Fondo depósito 20: Prototipo Herpasur

Fondo depósito 18: Control

0,50

0,45

0,40

0,35
Aceite depósito
0,30
Acidez (%)
Parámetros de calidad reglamentada

dep 18
0,25
dep 20
0,20

0,15

0,10

0,05

0,00
1 4 6 8 10 12 13 1,2

1

0,8

Acidez (%)
dep 18
0,6
dep 20

Decantados 0,4

0,2

0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

10

9

IPeroxidos (meq O2kg-1) 8

7
Aceite depósito
6
dep 18
5
Parámetros de calidad reglamentada

dep 20
4

3

2

1

0
1 4 6 8 10 12 13

6

5

I Peroxidos (meq O2 kg-1) 4

dep 18
3
dep 20

Decantados 2

1

0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

450

400

350
Polifenoles totales (mg kg-1)

300 Aceite depósito
250
dep 18

200 dep 20

150
Parámetros de calidad nutricional

100

50

0
1 4 6 8 10 12 13

450

400

350

Polifenoles totales (mg kg-1)
300

250
dep 18

200 dep 20

Decantados
150

100

50

0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

4,0

3,5

3,0
Amargor
2,5
Amargo

dep 18
Atributos sensoriales aceites depósito

2,0
dep 20

1,5

1,0

0,5

0,0
1 4 6 8 10 12 13

6,0

5,0

4,0

Picante
Picante 3,0
dep 18
dep 20

2,0

1,0

0,0
1 4 6 8 10 12 13

3,0

2,5

2,0
Verde hoja

dep 18
Atributos sensoriales aceites depósito

1,5
dep 20 Verde Hoja
1,0

0,5

0,0
1 4 6 8 10 12 13

4,0

3,5

3,0

Astringencia 2,5
Astringencia dep 18
2,0
dep 20

1,5

1,0

0,5

0,0
1 4 6 8 10 12 13

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