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Capítulo 1

Proceso de refinado de aceites de oliva

1. Introducción

El refinado del aceite de oliva es una práctica que pretende mejorar aceites con defectos que impiden su consumo y tratar los aceites extraídos del orujo de la aceituna. Antiguamente, los aceites no aptos para el consumo se saponificaban para fabricar jabón o bien se utilizaban como combustible, pero fue en el año 1900 cuando el químico estadounidense David Wesson desarrolló un método para la desodorización de aceite de semillas de algodón que revolucionó la industria del refinado de aceites, ya que el refinado es una práctica que se realiza en todos los aceites comestibles, tanto animales como vegetales, excepto el de oliva virgen y virgen extra, de ahí que sean tan apreciados.

Partiendo de aceitunas sanas se pueden sacar diferentes calidades de aceite, algunas de ellas requieren el refinado para el consumo humano. Esto, unido a que no hay mercado para que todo el aceite comercializado sea virgen extra, hace que esta industria sea clave en la comercialización de aceite de oliva. Este hecho se ve también reflejado en los hogares españoles, de los que la mitad consumen habitualmente aceite de oliva según datos del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. En España, el aceite se refina en 35 instalaciones, repartidas en las zonas productoras de la materia prima.

El refinado consiste en una serie de pasos en los que se neutraliza, decolora y desodoriza el aceite original convirtiéndose en un líquido oleoso apto para el consumo humano; añadiendo ciertos aditivos y parte de aceite de oliva virgen o virgen extra se obtiene aceite con calidad para ser comercializado.

En este capítulo se van a tratar los tipos de aceite que se destinan al refinado, los diferentes procesos de refinado, la tecnología que se utiliza para llevarlos a cabo y los pasos que hay que seguir para obtener un producto de primera calidad.

2. Tipos de aceites utilizados en el proceso de refinado

En el proceso de refinado de aceite de oliva se persigue convertir en aptos para el consumo aceites que, obtenidos por procedimientos mecánicos, no tienen las características necesarias para el mismo, debido a una elevada acidez, un color inapropiado y un sabor y olor desagradables. También se hacen comestibles aceites obtenidos por medios químicos a partir del orujo y el alpeorujo, que son subproductos de las almazaras y que contienen aún una cantidad de aceite aprovechable, entre el 2% y el 6%.

Las respectivas denominaciones de esos tipos de aceites según la clasificación del Consejo Oleícola Internacional se corresponden con: aceite lampante y aceite de orujo crudo.

En el caso del aceite lampante sus atributos desagradables se deben a que ha sido obtenido a partir de procesos de extracción defectuosos o a partir de materia prima de poca calidad por estar enferma, proceder del suelo o estar atrojada, esto es, estar mucho tiempo almacenada antes de procesarla. La aceituna en estas condiciones fermenta aumentando la acidez del aceite y ocasionando los demás atributos organolépticos desagradables.

Sabía que...

La denominación de aceite lampante tiene su origen en que antiguamente se utilizaba para las lámparas de aceite debido a su mala calidad.

El aceite de orujo crudo se obtiene del residuo resultante después de la extracción del aceite virgen en las almazaras. Este residuo puede presentarse de dos formas según el proceso de extracción; así pues, se puede encontrar el orujo que es un residuo sólido y el alpeorujo que tiene aspecto de líquido con sustancias en suspensión.

La obtención de orujo o alpeorujo va a depender de que el sistema de extracción en la almazara sea de tres o dos fases respectivamente, entendiendo fases como corrientes de composición diferente, no como etapas. En la extracción de tres fases, a la salida del decánter hay una corriente que es el aceite, otra que es alpechín, formado por el agua de constitución de la aceituna y la que se añade al proceso, y por último una fase sólida formada por el hueso y la pulpa de la aceituna, que es lo que se llama orujo. En la extracción de dos fases se obtiene una corriente de aceite y otra formada por orujo y el agua de vegetación de la aceituna a la que se llama alpeorujo. Dado el carácter altamente contaminante y los malos olores que produce el alpechín, más del 90% de las almazaras utilizan el sistema de dos fases que fue desarrollado a principios de los años 90 para facilitar la gestión de los residuos en las almazaras y aumentar los rendimientos del proceso.

Definición

Decánter

Centrífuga horizontal consistente en un tubo cilíndrico con un sinfín en su interior que gira entre 3.000 y 4.000 vueltas por minuto. Esto hace que la pasta de aceituna se separe en aceite y alpeorujo (o bien aceite, orujo y alpechín).

El aceite lampante proviene directamente de la almazara, del repaso de los orujos y los alpeorujos para aprovecharlos al máximo y de líneas de procesado específicas para materia prima de mala calidad; su procesado en la refinería se realiza directamente. El aceite de orujo crudo debe extraerse con disolventes o fluidos supercríticos en instalaciones denominadas orujeras o extractoras; estas pueden ser independientes o bien formar parte de la planta de refinado.

Definición

Fluido supercrítico

El que está a unas condiciones de presión y temperatura que hace que tenga simultáneamente propiedades de líquido y de gas.

Tras el proceso de refinado se obtiene un producto sin color, olor ni sabor en el que se han eliminado los compuestos indeseables como fosfolípidos, ceras, pigmentos y ácidos grasos libres, y también los compuestos deseables como los tocoferoles. La denominación de estos aceites es diferente según la procedencia del aceite original; del aceite lampante se obtiene aceite de oliva refinado y del aceite de orujo crudo se obtiene aceite de orujo refinado. Estos aceites no pueden comercializarse en este estado, por lo que se mezclan con aceite de oliva virgen o virgen extra en una proporción 9/1 para la venta al público. La denominación comercial que se da a las respectivas mezclas son aceite de oliva y aceite de orujo de oliva. Estos tipos de aceites son los de mayor consumo en España.

En las refinerías también se refinan aceites procedentes de otras materias vegetales como el girasol, el maíz, la palma, la soja, etc. Los procesos de refinado de estos productos son similares al del aceite de oliva y en muchas refinerías hay varias líneas de refinado para distintos productos. En el caso de las instalaciones españolas suele haber una línea para el aceite de oliva y otra para el de girasol.

Actividades

1. Investigar en su punto de venta habitual el etiquetado de los diferentes tipos de aceite. Comprobar cuál es el más abundante en los estantes y la denominación que se le da.

2. Realizar un esquema del procesado de la aceituna e indicar dónde se encuentran los aceites lampantes y de orujo crudo.

2.1. Características de los aceites

Como se ha comentado más arriba, en la refinería se van a tratar aceites lampantes, que se caracterizan por la elevada cantidad de defectos que tienen, y aceites de orujo crudo, que han sido extraídos por medios químicos y que hay que purificar.

El principal parámetro químico que define la calidad de los aceites de oliva es la acidez, que se expresa en grados (º) de acidez y representa la cantidad de ácido oleico libre. Este ácido es el principal constituyente del aceite de oliva y va en grupos de tres ácidos a los que se llama triglicéridos. Cuando están agrupados de esta forma no tienen carácter ácido, pero, si se separan a causa de altas temperaturas, de la fermentación de la aceituna o de un procesado inadecuado, las moléculas de ácido oleico quedan libres y se cuantifican como grados de acidez.

La acidez del aceite lampante es superior a 3,3º; esto significa que en 100 gramos de aceite hay más de 3,3 gramos de ácido oleico libre. En el caso del aceite de orujo crudo, la acidez es muy variable, entre 5º y 15º y no está limitada.

La rancidez del aceite es uno de los atributos negativos más fáciles de identificar incluso para personas no iniciadas en las técnicas de cata de aceites. La rancidez tiene también un parámetro químico que la cuantifica en las primeras etapas del enranciamiento; este parámetro es el índice de peróxidos. Los peróxidos son sustancias que se forman en el aceite cuando este ha absorbido oxígeno del medio ambiente, por ejemplo, a causa de un mal almacenamiento. Se expresa en miliequivalentes de oxígeno libre por cada kilo de aceite (meq/kg).

Un aceite se considera lampante cuando este índice es superior a 20 meq/ kg. En el aceite de orujo crudo este índice no está limitado, pero generalmente es superior a 15 meq/kg.

Ejemplo

Si se representa 1 kilo de aceite como 1 millón de euros, 1 miliequivalente de oxígeno serían 8 euros; por tanto, 20 miliequivalentes serían 160 unidades de oxígeno en 1 millón de unidades de aceite.

Un parámetro complementario al índice de peróxidos que también evalúa la rancidez, pero esta vez en etapas más avanzadas, es la absorbancia de la luz ultravioleta. Cuanto más rancio esté el aceite, absorberá más cantidad de luz emitida a longitudes de onda de 232 nm y 270 nm. Se expresa mediante los coeficientes K²³² y K²⁷⁰, que aluden a las longitudes de onda.

No existen límites de estos coeficientes para aceite lampante ni para aceite de orujo crudo, pero, en general, el aceite lampante presenta valores superiores a 3,70 en K²³² y a 0,25 en K²⁷⁰, mientras que en el aceite de orujo crudo solo se considera el coeficiente K²⁷⁰ teniendo este valor por encima de 1,7.

Recuerde

Los aceites lampante y de orujo tienen características diferentes ya que provienen de vías de procesado distintas, pero tienen en común su no adecuación para el consumo humano por su mal sabor, mediante el refinado se convierten en comestibles a un precio muy asequible para los consumidores.

Las características del aceite se pueden evaluar también mediante métodos sensoriales con un panel de cata, esto es, un grupo de personas entrenadas en detectar los defectos y los atributos de los aceites y en cuantificarlos según una hoja de valoración normalizada en la que se asigna un valor del 1 al 10 a los diferentes atributos, tanto positivos como negativos.

Los aceites lampantes son los que obtienen una puntuación global menor a 3,5 puntos. Cuando se sabe que un aceite es de orujo crudo no se evalúa con este método.

Aplicación práctica

Una de las funciones de un operario en el patio de recepción de la refinería es clasificar las partidas entrantes utilizando la información de los controles de calidad. Esta mañana, al incorporarse a su puesto de trabajo, encuentra los resultados de los análisis de tres partidas que no se pudieron clasificar el día anterior. ¿De qué tipo de aceite se trata en cada caso?

1 Partida A: acidez = 7°, índice de peróxidos = 18 meq/kg y K270 = 2.

2 Partida B: acidez = 4°, índice de peróxidos = 23 meq/kg y K270 = 0,22.

3 Partida C: acidez = 3,5°, índice de peróxidos = 20 meq/kg y nota cata = 2.

SOLUCIÓN

1 Partida A: se trata de un aceite procedente de orujo de aceituna.

2 Partida B: se trata de un aceite lampante.

3 Partida C: se duda si es lampante o procedente de orujo de aceituna, falta por determinar el coeficiente K270 para tener seguridad.

3. Aceites defectuosos

Todo proceso que se haga al aceite recién extraído nunca va a mejorar su calidad, en el mejor de los casos va a mantenerla.

“La experiencia demuestra que el deterioro del aceite de oliva virgen se produce casi exclusivamente como consecuencia de una manipulación defectuosa de los frutos, y de un proceso de elaboración mal conducido […] solo las que han caído al suelo antes de la recolección, puede decirse que contengan un aceite inevitablemente alterado. El resto de la producción defectuosa es consecuencia de una recolección a destiempo y de una inadecuada elaboración” (Barranco, 2008).

Nota

Cuando un aceite tiene un defecto, la mezcla de este con otro de mejor calidad no mejora el resultado; en lugar de mejorar un aceite malo, arruinará un aceite de buena calidad.

En la ficha de cata utilizada para la valoración de aceites en la Unión Europea se encuentran los distintos atributos positivos y negativos para su puntuación (Reglamento CE 640/2008). Para que un aceite se considere virgen extra tiene que tener ausencia de atributos negativos. Cada atributo negativo se corresponde con un manejo inadecuado del cultivo, un proceso de recolección deficiente o una elaboración mal conducida.

El color no es un parámetro de evaluación sensorial del aceite, por eso se realiza en copas de cristal azul, para que el color del aceite no influya al catador; esto se debe a que cada variedad de aceituna produce un aceite con una tonalidad diferente que puede ir desde el verde intenso al amarillo pálido.

Ficha de cata de aceite de oliva virgen

El defecto de atrojado se debe a la fermentación anaeróbica del aceite en el interior de la aceituna; se produce por el procesado de frutos contaminados por plagas y microorganismos. El defecto borras se atribuye también a la fermentación anaeróbica del aceite, pero en este caso, una vez extraído, está relacionado con el almacenamiento en depósitos sucios o en botellas con restos de posos.

El defecto de moho es característico de aceituna que ha permanecido mucho tiempo en el suelo y se ha procesado. En las almazaras se dedica una línea de procesado específica para este tipo de aceituna. El defecto húmedo-terroso se ocasiona al pasar demasiado tiempo antes de filtrar el aceite, la capa de este que queda en contacto con el agua tiene este defecto.

Nota

El atrojado era una práctica muy extendida hace algunos años consistente en almacenar la aceituna para que fermentase y poder obtener mayor rendimiento en la extracción.

El defecto avinado-avinagrado se encuentra en aceites procedentes de aceituna del suelo que ha sufrido fermentaciones aeróbicas antes de procesar. El defecto ácido-agrio se da cuando ocurren procesos de fermentación aeróbica en los depósitos de almacenamiento.

El defecto metálico aparece cuando la pasta de aceituna o el aceite está en contacto con piezas metálicas; es característico de instalaciones antiguas o que no tienen un buen plan de mantenimiento.

Definición

Fermentación anaeróbica

Es la que se da en ausencia de oxígeno.

Fermentación aeróbica

Es la que se da en presencia de oxígeno.

El defecto rancio es consecuencia de la oxidación del aceite al estar demasiado tiempo en contacto con el aire y la luz o almacenarse en depósitos sin protección con gases inertes. La unión de los factores, luz, oxígeno y metal, aceleran el proceso.

En otros se especifican defectos menos comunes, como puede ser el quemado, que se ocasiona al realizar el proceso de batido de la aceituna a una temperatura o un tiempo demasiado elevados.

El defecto jabonoso o gusto a aceituna jabonosa aparece en aceites procedentes de aceituna helada. El defecto gusano se aprecia cuando se procesan aceitunas con plaga de la mosca del olivo.

Aplicación práctica

La almazara Nuestra Señora de los Desamparados envía cada día un camión de aceite lampante para procesar en una refinería. Uno de los trabajadores tiene muy buena relación con el camionero y este le comenta cada día cuál ha sido la causa del envío de aceite lampante. ¿Qué defectos tendrá el aceite recibido según las informaciones del camionero?

1 Día 1: el sistema de tuberías para el transporte de aceite en la almazara no se ha purgado desde la campaña anterior.

2 Día 2: un agricultor ha volcado aceituna sucia en la línea equivocada.

3 Día 3: el maestro de almazara se ha despistado al enterarse del problema de la mezcla de aceituna sucia con limpia el día anterior.

4 Día 4: se ha filtrado el aceite en el momento del envasado en lugar de antes de almacenar en depósitos.

5 Día 5: se han descubierto fisuras en la tapa de uno de los depósitos.

SOLUCIÓN

1 Día 1: el aceite tendrá defecto de borras al estar en contacto con los posos de las tuberías. El primer aceite que salga estará también rancio por haberse mezclado con el aceite de las tuberías.

2 Día 2: la aceituna procedente del suelo dará defectos de moho y de avinado-avinagrado. La tierra mezclada con la aceituna da defecto de húmedo.

3 Día 3: la pasta de aceituna ha pasado demasiado tiempo batiéndose y aparece el defecto quemado.

4 Día 4: en el aceite que está en contacto con el agua aparecerá el defecto húmedo al no haber filtrado el aceite antes de almacenar.

5 Día 5: el defecto que aparecerá en el aceite es el de rancio al estar en contacto con el aire ambiente.

Actividades

3. Indicar cuáles de los siguientes defectos pueden atribuirse a causas agronómicas, de manipulación de los frutos o del proceso de elaboración: atrojado, ácido, rancio, gusano, metálico y jabonoso.

4. Buscar otros modelos de ficha de cata y comentar sus diferencias. ¿Cuál de las que ha encontrado le parece más práctica? ¿Por qué?

4. Fundamentos de la refinación física, química y fisicoquímica

El refinado de aceite consiste en la rectificación de los defectos que tenga para convertirlo en un líquido oleoso prácticamente incoloro, inodoro e insípido en el que también se han eliminado las cualidades positivas que pudiese contener.

El refinado puede hacerse según técnicas físicas, químicas o de un modo mixto (técnicas fisicoquímicas). La utilización de una u otra técnica va a depender de las características del aceite; si este no es muy defectuoso se podrá rectificar con métodos físicos, pero si los defectos son elevados y tiene mucha acidez se aconseja el empleo de métodos químicos. La tercera alternativa es la combinación de ambas técnicas cuando se tiene un aceite con una acidez muy elevada pero no muchos defectos; en este caso se puede eliminar la acidez con métodos químicos y continuar la rectificación con métodos físicos.

La principal diferencia entre el refinado físico y el químico es que en el proceso químico se eliminan los ácidos grasos libres y las demás impurezas del aceite tratándolo con una disolución alcalina que los neutraliza, mientras que en el refinado físico esta etapa se sustituye por una de destilación que además desodoriza el aceite, ahorrando de esta manera la correspondiente etapa de desodorización y las sucesivas etapas de separación de fases que requiere el método químico.

El refinado físico del aceite es un método más moderno que emplean, sobre todo, las grandes industrias. En comparación con el químico, es un proceso más corto y económico en el que se emplea menor cantidad de productos químicos y se origina menor cantidad de residuos, obteniendo mayor rendimiento en el proceso.

El refinado químico requiere la recuperación del disolvente utilizado en el proceso, lo que hace que sean necesarias más etapas; a pesar de esto, la recuperación nunca es del 100%, por tanto, hay pérdidas.

Aplicación práctica

En una refinería de aceite de su localidad ofertan un puesto de trabajo como maestro de refinería. Usted tiene experiencia previa en el sector y lo solicita. Durante la entrevista, el jefe de fábrica le pregunta qué tipo de refinado es más adecuado para cada clase de aceite ¿Qué le respondería?

SOLUCIÓN

El refinado físico se realizaría en aceites lampantes de buena calidad, el químico en aceites de orujo crudo y el fisicoquímico en aceites lampantes de mala calidad o de orujo crudo de buena calidad.

5. Proceso de refinación. Objetivos, secuencia de operaciones, materiales auxiliares y dosificación

Como se ha comentado antes, el objetivo del refinado es bajar la acidez de los aceites hasta un nivel apto para el consumo humano y eliminar los defectos desagradables como olor, sabor y color inapropiados. El resultado es una grasa líquida sin apenas color, sabor ni olor, con una acidez inferior a 0,5º, a la que se añade sustancias beneficiosas propias del aceite como los tocoferoles y se mezcla con aceite de oliva virgen y virgen extra para comercializarla.

5.1. Secuencia de operaciones

La secuencia de operaciones en el refinado de aceites puede tener pequeñas variaciones de unas instalaciones a otras, siendo también diferentes si se habla de refinado físico, químico o fisicoquímico. La que se va a mostrar a continuación tiene en cuenta todos los pasos, cada uno de ellos se especificará si es propio de un sistema u otro, cuando no se indique nada es porque el paso es común a los dos sistemas.

Importante

En el refinado físico se sustituye la neutralización por la desodorización.

La primera etapa es la recepción del aceite a tratar y su almacenamiento tras asignarle un número de lote y caracterizarlo para determinar cuáles van a ser las necesidades de refinado que requiera.

El proceso de refinado propiamente dicho comienza con una etapa llamada desgomado con la que se pretende eliminar mucílagos y fosfolípidos del aceite.

Definición

Mucílagos

Sustancias viscosas provenientes del tejido vegetal de la aceituna que están en suspensión en el aceite y en forma de coágulos.

Si el refinado es químico, la siguiente etapa será la neutralización, que es la que marca la diferencia entre la refinación física y química. En esta etapa se elimina la acidez del aceite.

Continuando con el refinado químico, está el paso de hidrogenación. Este paso es opcional ya que con él se consigue convertir grasas líquidas en sólidas o semisólidas originando las famosas grasas trans, a las que se atribuye los mismos efectos negativos que a las grasas saturadas sin serlo.

A. Ácido oleico original, forma cis; B. Ácido oleico hidrogenado, forma trans, en la naturaleza no existen ácidos grasos trans; C. Ácido esteárico, producto de hidrogenación

El siguiente paso consiste en el lavado y secado del aceite, en el que se mezcla con agua para limpiarlo y después se elimina. Esta etapa está unida a la neutralización en el refinado químico.

En esta parte del proceso se obtiene un subproducto con valor comercial que es la pasta de refinería y que contiene los elementos que se han ido eliminando en el aceite.

A continuación se realiza una etapa llamada winterización o descerado en la cual se elimina la porción de ceras que contiene el aceite.

La siguiente etapa es la decoloración del aceite, que consiste en la eliminación de pigmentos, principalmente clorofila y carotenos.

Por último, está la desodorización, que es la etapa que caracteriza a la refinación física por ser diferente que en el proceso químico; con ella se eliminan los malos olores del aceite.

Después puede haber una etapa de filtrado o abrillantado con la que se consigue un aceite de aspecto más claro y luminoso.

5.2. Materiales auxiliares

Se entiende por materiales auxiliares aquellos que se emplean en el proceso de refinado para poder llevarlo a cabo. Algunos de estos productos son imprescindibles para el proceso y otros se utilizan solo en ciertas condiciones de operación. Otro nombre que puede darse a los materiales auxiliares es el de coadyuvantes tecnológicos.

Para ver cuáles son los materiales auxiliares del proceso de refinado se van a repasar sus etapas: