Estudo sobre a aplicação de um dispositivo de dosagem de gás inerte combinado com o separador centrífugo vertical para a produção de azeite virgem extra

Os ácidos gordos insaturados presentes no azeite, através do oxigénio, dão origem a uma síntese química e a uma série de reações em cadeia que conduzem ao aparecimento de substâncias desagradáveis atribuíveis ao fenómeno da rancificação. O aparecimento percetível deste defeito leva à desclassificação do azeite de virgem extra para virgem, com o consequente prejuízo qualitativo e económico para os produtores. Por isso, é conveniente retardar o mais possível o aparecimento deste defeito.

O processo de extração consiste em moer as azeitonas até obter uma pasta, que é misturada e centrifugada, dando origem a um azeite que contém pequenas quantidades de água vegetativa residual e outras impurezas. O nome correto deste produto é mosto oleoso, e requer um passo posterior realizado por uma centrifugadora vertical. Para garantir que a qualidade do produto se mantém estável ao longo do tempo é executada uma filtragem. É uma forma eficaz de eliminar por completo a água em emulsão e os sólidos em suspensão. Além disso, transforma o aspeto do azeite de velado em límpido (Masella et al., 2009; Fortini et al., 2016; Fregapane et al., 2006; Guerrini et al., 2020; Angeloni et al.,2022).

Durante a produção realizam-se principalmente duas operações de centrifugação. A centrifugação horizontal separa a água e o bagaço, ao passo que a centrifugação vertical clarifica o azeite, eliminando parte dos sólidos em suspensão e a água, que é responsável pela adição de uma maior quantidade de oxigénio no interior do azeite.

Foi concebido um dispositivo inerte que é aplicado à centrifugadora vertical e que reduz o impacto oxidativo através da introdução de gás inerte no processo.

O dispositivo (Figura 1) é composto por:

Um sistema que liga a câmara de rotação da centrifugadora.

Acoplamento de três vias para a introdução de água, azeite e gás técnico.

Sistemas de regulação de caudal.

O objetivo deste aparelho é reduzir o impacto oxidativo desta fase da produção e retardar o aparecimento de defeitos ligados à oxidação do azeite virgem extra.

O dispositivo é aplicável à maioria das centrifugadoras existentes, podendo ser instalado em separadores verticais abertos e evitando, assim, a necessidade de substituir máquinas já presentes no lagar.

Deve evitar/reduzir a adição de oxigénio dissolvido ao azeite virgem extra, reduzindo o aparecimento do defeito de ranço. Permitirá aumentar a vida útil do azeite e aumentar o período durante o qual um azeite pode ser promovido como virgem extra.

Os estudos apresentados avaliam os azeites produzidos com diferentes caudais de nitrogénio introduzidos na centrifugadora vertical de um ponto de vista físico-químico e aromático-sensorial, em comparação com um sistema tradicional não inertizado.

Um lote de 3000 kg de azeitonas da variedade Frantoio foram processadas numa unidade de produção contínua constituída por um triturador de lâminas, um malaxador regulado a 25 °C durante vinte minutos, uma centrifugadora horizontal de duas fases e uma centrifugadora vertical com uma capacidade de 1500-2000 kg/h.

Foram testados quatro níveis de N2: um nível de controlo (sem injeção de N2), baixo (20 L/min), médio (40 L/min) e máximo (80 L/min). Todos os ensaios foram efetuados em triplicado, perfazendo um total de 12 amostras. Após a injeção de gás, a concentração de oxigénio foi medida. Também foram controladas as amostras de controlo. Por fim, o azeite produzido foi imediatamente filtrado com um filtro-prensa.

Os efeitos dos tratamentos foram avaliados imediatamente após a produção e após seis meses de armazenamento. Para os testes de caducidade, foram colhidas amostras de cada azeite em triplicado e foram armazenadas numa lata escura separada, à temperatura ambiente e sem exposição à luz.

Análises efetuadas:

Teor de oxigénio dissolvido e turbidez dos azeites

Parâmetros químicos qualitativos

Análise de compostos aromáticos voláteis (GC-MS/HS-SPME)

Teste de painel para o perfil sensorial

O separador sem sistema de inertização reduz consideravelmente a concentração de oxigénio dissolvido nas amostras tratadas com um caudal de nitrogénio mais elevado.

Ao aumentar a concentração de nitrogénio obtêm-se níveis muito baixos de oxigénio dissolvido no azeite.

Esta tendência também é observada na turbidez, que diminuiu em relação à adição do gás inerte. Foi observada a possibilidade de conter o aumento do número de peróxidos nas amostras tratadas com gás durante o período de conservação.

Foram observadas maiores concentrações do componente biofenólico com o aumento do tratamento com gás. O caudal máximo de nitrogénio ensaiado, 80 L/min, permitiu uma melhor conservação do componente fenólico. A mesma tendência também foi observada após seis meses de armazenamento.

Foram observadas concentrações significativamente maiores de algumas classes de COV em função do tratamento do gás.

Considerando as concentrações totais das classes de compostos C6 e C5, foi encontrada uma concentração estatisticamente inferior nas amostras não tratadas em comparação com as amostras tratadas.

O tratamento com gás teve um efeito significativo nas concentrações dos compostos associados a sabores frutados típicos.

O caudal de 80 L/min apresentou concentrações mais elevadas destes compostos e, ao limitar o contacto com o oxigénio, as amostras conservaram-se melhor. Não foi observado qualquer efeito sobre os compostos definidos como desagradáveis.

Registou-se um aumento significativo da intensidade de alguns atributos em função do tratamento com gás.

As amostras não tratadas foram consideradas menos amargas e menos frutadas, ao passo que as amostras tratadas com o caudal máximo (80 L/min) foram consideradas mais frutadas e mais amargas.

O caudal de 80 L/min foi o ponto crítico que induziu uma alteração, neste caso, na perceção dos atributos frutado e amargo.

A mesma tendência foi também observada após seis meses de armazenamento nas amostras tratadas com gás. Após seis meses, as amostras não tratadas sem gás inerte apresentavam um ligeiro defeito de ranço.

Em conclusão, o azeite virgem extra produzido através deste sistema apresentava um menor teor de oxigénio dissolvido em comparação com o controlo não inertizado, uma fração volátil enriquecida e maiores concentrações de compostos biofenólicos.

As análises químicas foram confirmadas pela análise sensorial, com um aumento da intensidade do sabor frutado e amargo.

Verificou-se uma interação entre o tratamento com gás e o tempo de armazenamento, como observado no teste sensorial. O defeito de ranço só foi detetado na amostra de controlo após 6 meses de armazenamento.

Os resultados confirmam que a aplicação de gás inerte durante a centrifugação preserva o azeite da degradação dos compostos fenólicos e favorece o desenvolvimento de notas positivas, atenuando simultaneamente o aparecimento de defeitos.

O dispositivo pode ser instalado em separadores verticais convencionais não inertizados, evitando a necessidade de substituir máquinas já presentes no lagar.