Le principali linee di estrazione per la produzione di olio di oliva extravergine possono essere ricondotte a due metodi principali: quello tradizionale o discontinuo, nel quale il processo di separazione del mosto oleoso dalla pasta di olive viene realizzato per pressione ed il metodo continuo, durante il quale la separazione è realizzata per centrifugazione (figura 1).
Figura 1. Principali sistemi di oleificazione utilizzati all’interno dei frantoi.
FASE
LAVORATIVA
MACCHINE UTILIZZATE
Pesatura Bilancia elettronica/bascula
Mondatura/lavaggio Lavatrice – mondatrice
Preparazione della pasta METODO TRADIZIONALE METODO CONTINUO Molazza Frangitori Gramolatura Gramolatrice Preparazione del castello Dosatore – impilatrice Separazione mosto oleoso/sansa Per pressione (PRESSE IDRAULICHE) Per centrifugazione (DECANTER) Per tensione superficiale
(SINOLEA)
Separazione olio/acque di vegetazione
Separatore centrifugo
Indipendentemente dal sistema di oleificazione utilizzato, le diverse fasi necessarie all’estrazione dell’olio, una volta che il prodotto è stato conferito al frantoio, consistono: nella mondatura e lavaggio delle olive, nella loro frantumazione, nella gramolatura, nella separazione (separazione del mosto oleoso dal materiale solido) ed infine nella separazione o centrifugazione verticale (separazione dell’olio dalle acque di vegetazione).
La mondatura ed il lavaggio delle olive rappresentano la fase preliminare di lavorazione consistente nell’allontanamento di tutte le parti estranee (residui terrosi, pietre, foglie, rami) e nel lavaggio delle olive in acqua. La mondatura ed il lavaggio erano eseguite in passato in
successione con due macchine separate, oggi invece sono svolte contemporaneamente dalla medesima macchina che viene pertanto chiamata lavatrice – mondatrice. La macchina risulta generalmente costituita da una lavatrice automatica continua dotata di elevata capacità operativa (1,5 – 2,0 x 103 kg/h), munita di un cassone metallico suddiviso in più scomparti, che vengono riempiti di acqua. Le olive, attraverso una tramoggia di alimentazione, vengono scaricate in uno scomparto del cassone, dove subiscono un lavaggio per immersione ed un continuo rimescolamento. Successivamente, tramite un sistema meccanico o idro – pneumatico, vengono inviate ad un altro scomparto, dove viene ripetuta la stessa operazione di lavaggio e così fino al termine dell’operazione (foto1). A questo punto, attraverso una serie di griglie, le olive liberate dalle impurità e dalle sostanze estranee sono pronte per essere sottoposte alla prima fase della lavorazione vera e propria, consistente nella preparazione della pasta [Sciancalepore, 1998].
Foto 1. Particolare di una lavatrice – mondatrice.
La frantumazione delle olive è l’operazione indispensabile per la preparazione della pasta. In essa le olive vengono, a seconda delle macchine impiegate, frantumate o schiacciate, in modo da permettere la liberazione dell’olio, dell’acqua e della componente enzimatica dalle strutture cellulari.
Nei frantoi di tipo tradizionale la molitura delle olive viene generalmente realizzata tramite l’impiego della molazza, costituita da una vasca all’interno della quale si muovono a seconda dei casi due o tre ruote in granito, dotate di superficie ruvida, chiamate anche macelli, che operano la schiacciatura delle olive riversate all’interno della vasca (foto 2).
Foto 2. Particolare di una molazza.
Nei sistemi di oleificazione a ciclo continuo invece la preparazione della pasta di olive viene eseguita tramite l’impiego di macchine chiamate frangitori, in grado di garantire una certa continuità del lavoro di frantumazione. In queste macchine gli elementi frangenti sono generalmente costituiti da una durissima lega metallica e foggiati a forma di rulli dentati o scanalati, oppure a forma di martelli (modelli più diffusi), fissi o snodati, montati su un disco metallico ruotante ad elevata velocità (1.000 – 2.000 giri/min), il tutto avvolto da un cilindro protettivo opportunamente sagomato [Sciancalepore, 1998] (foto 3, 4, 5).
Foto 4. Particolare di un frangitore a dischi dentati.
Foto 5. Particolare di un frangitore a martelli.
La gramolatura è un’operazione fondamentale, complementare alla molitura. La sua importanza risiede nel fatto che all’interno della pasta, prodotta in seguito alla frantumazione delle olive, olio ed acqua sono tra loro emulsionati (ossia dispersi gli uni negli altri sotto forma di minutissime goccioline) e ciò creerebbe grandi problemi per il successivo recupero dell’olio. Grazie alla gramolatura quindi, che nella pratica consiste in un lento e continuo rimescolamento della pasta, da effettuare con tempi e temperature differenti (in funzione sia del tipo di molitura effettuata, sia dello stato di integrità con cui le olive sono giunte al
disperse in acqua si riuniscono tra loro, raggiungendo dimensioni tali da renderne possibile la successiva separazione. L’operazione è svolta dalle gramolatrici costituite da un cassone in acciaio a doppia parete con una intercapedine per la circolazione dell’acqua, contenente all’interno uno o due bracci variamente sagomati, che eseguono un delicato rimescolamento della pasta oleosa [Sciancalepore, 1998] (foto 6).
Foto 6. Particolari di una gramolatrice.
Nella successiva fase di separazione la pasta proveniente dalla gramolatura subisce un trattamento tale per cui viene separata una fase liquida, detta mosto oleoso, dal residuo solido, chiamato comunemente sansa. Al giorno d’oggi le tecniche maggiormente affermate sono riconducibili a tre tipologie di separazione:
• separazione per pressione (frantoi tradizionali): in essa la pasta di olive subisce una spremitura ad elevata pressione attraverso l’impiego di grandi presse idrauliche. Il
caricamento della pasta è effettuato meccanicamente grazie ad un dosatore che preleva dalla gramolatrice la pasta e la deposita in strati di 0,02 – 0,03 m su appositi diaframmi filtranti (fiscoli) (foto 7). Questi, alternati ogni 2 o 3 da dischi in acciaio inossidabile, necessari a conferire alla torre la giusta rigidezza, vengono successivamente inseriti su di un grande tubo necessario a creare una colonna (foratina). Una volta completata la colonna su di un carrello, questo viene posizionato sul pistone, che attivato dà inizio all’azione di compressione (foto 8);
Foto 8. Particolare di una pressa in funzione.
• separazione per tensione superficiale (frantoi continui): è una tecnica basata su un sistema che sfrutta la differenza di tensione superficiale esistente tra olio ed acqua e di conseguenza la possibilità di estrarre uno dei due, quando essi sono mescolati. Essendo infatti l’olio dotato di una minore tensione superficiale rispetto a quella dell’acqua di vegetazione, presenta una più elevata forza di adesione verso le superfici metalliche. L’estrattore di questo tipo più innovativo è costituito dalla macchina denominata Sinolea, costruita dalla ditta Rapanelli di Foligno ed apparsa per la prima volta in Italia nella campagna 1960 – 1961 (foto 9). L’unità essenziale dell’impianto è rappresentata da un cassone rettangolare in acciaio inossidabile con fondo semi –
cilindrico provvisto di circa 5.000 fessure attraversate da altrettante lamelle sempre in acciaio inossidabile, che sono dotate, quando la macchina è in funzione, di un lento movimento alternato. Nel cassone viene fatta arrivare la pasta di olive precedentemente gramolata. L’azione di separazione è eseguita dalle lamelle. Il loro lento e continuo andirivieni nella pasta infatti, permette all’olio di aderire per tensione sulla superficie delle lamelle e di cadere all’interno di un serbatoio sottostante (figura 2). Generalmente il sistema Sinolea viene accoppiato al sistema di separazione per centrifugazione, tramite il quale risulta possibile sottoporre le paste residue ad una ulteriore separazione dell’olio rimanente;
Figura 2. Schema del sistema separatore della Sinolea.
• centrifugazione della pasta (frantoi continui): il principio su cui è basata la separazione è la forza centrifuga. Ponendo infatti in rotazione (fino a 4.500 giri/min) la pasta di olive gramolata, si assiste al fenomeno di separazione dei liquidi e dei solidi, che si allontanano dall’asse di rotazione in maniera direttamente proporzionale al loro peso specifico. Tale azione è svolta all’interno di particolari macchine chiamate anche centrifughe orizzontali o decanter. La macchina nella generalità dei casi risulta di forma troncoconica, con una coclea interna a vite senza fine (responsabile della spinta della sansa verso l’uscita), coassiale con un tamburo esterno ed un carter che racchiude il tutto. La separazione avviene per l’intera lunghezza della sezione cilindrica del tamburo e lo scarico del liquido chiarificato avviene generalmente all’estremità opposta a quella di alimentazione della pasta. Il mosto oleoso, in uscita dal decanter viene pompato all’interno di un separatore centrifugo (centrifuga verticale) che provvede a completare la separazione dell’olio dalle acque di vegetazione [Sciancalepore, 1998] (foto 10).
Foto 10. Decanter.
La separazione dell’olio dal mosto oleoso viene effettuata per mezzo di separatori centrifughi ad asse verticale, che funzionano sul principio della separazione di sostanze diverse dotate di differente peso specifico in un campo di forze centrifughe. Lo scopo è quello di separare le acque di vegetazione dall’olio e di allontanare le parti più grossolane residue presenti nel mosto (residui di pasta o mucillagini). Da un punto di vista costruttivo le centrifughe verticali o separatori sono dotate di una serie di piatti tronco – conici detti anche coni chiarificatori, montati ad una distanza di circa 1 mm gli uni dagli altri, sull’albero cavo di un tamburo ruotante intorno all’asse verticale (diametro 0,40 – 0,70 m) (foto 11).
Il mosto oleoso che viene immesso dall’alto attraverso l’albero cavo del tamburo è costretto a risalire subendo la forza centrifuga, scomponendosi nei tre elementi in base al loro peso specifico. L’olio, risalendo attraverso i coni chiarificatori, deposita durante il suo percorso tutte le impurezze solide; quindi da opportune vie di uscita dette sfioratori, si recupera l’olio di oliva da una parte e le acque di vegetazione miste alle impurezze solide dall’altra [Sciancalepore, 1998] (figura 3).
Foto 11. Separatori centrifughi ad asse verticale.
Figura 3. Schema di funzionamento di un separatore centrifugo ad asse verticale: 1) mosto oleoso. 2) olio. 3) acqua di vegetazione.