Sottoprodotti della lavorazione delle olive

A) Generalità
Dal processo di lavorazione e di estrazione dell’olio d’oliva a partire dalla materia prima, si ottengono dei sottoprodotti, il cui utilizzo sarà differenziato in base alle esigenze e alla richieste sul mercato.
I principali sottoprodotti di lavorazione delle olive, sono rappresentati da:

  1. Sanse.
  2. Acque di vegetazione.
  3. Morchie.

B) Sanse
La sanse, rappresentano il residuo solido (noccioli, pellicole di buccia e parti di polpa), derivanti dal processo di separazione dell’olio d’oliva dalla pasta.
Nella sansa, che costituisce circa il 30 – 50% in peso delle olive che vengono lavorate, rimane una quantità d’olio variabile tra 4 – 12%, assieme a un 20 – 30% di acqua e un 60 – 75% di materiale solido.
A sua volta il materiale solido, è costituito da:

  1. 35 – 45% di materiale legnoso (frammenti di nocciolo).
  2. 55 – 65% di polpa.
  3. 5 – 7% di pellicola.

La composizione nutrizionale della sansa esausta, denocciolata o sotto forma di polvere, risulterà:

  1. Sostanza secca = 88,5%.
  2. Proteina grezza = 11,5%.
  3. Lipidi grezzi = 1,5%.
  4. Cellulosa grezza = 32%.
  5. Lignina = 13,5%.
  6. Ceneri = 7,5%
  7. Fosforo P = 0,4%.
  8. Calcio Ca = 1,5%.
  9. Potassio K = 1,8%.

La sansa a sua volta avrà un contenuto di umidità diverso, a seconda del sistema di estrazione dell’olio dalla pasta.
Se l’estrazione avviene ricorrendo al metodo per centrifugazione (decanter), il contenuto di umidità della sansa è abbastanza elevato variando notevolmente tra il 40 – 60%. Questo contenuto può addirittura aumentare se durante l’estrazione dell’olio, viene aggiunta ulteriore acqua per fluidificare la pasta agevolandone i processi di gramolazione e separazione. Mediamente da 1 q di olive, con questo metodo si ottiene circa 40 – 50 kg di sansa umida.
Se invece l’estrazione avviene ricorrendo al metodo per pressione (presse idrauliche), il contenuto di umidità nella sansa è molto più basso variando tra il 25 – 30%.
Questi valori a loro volta saranno diversi a seconda del ciclo di lavorazione svolta, che può essere:

  • Ciclo unico con 1 sola pressione = 28 – 30% di umidità
  • Ciclo doppio con 2 pressioni = 22 – 27% di umidità.

In genere da 1 q di olive lavorate a ciclo unico, si ottiene 30 – 35 kg di sansa umida, invece dal ciclo doppio se ne ottengono circa 25 – 32 kg.
Anche il contenuto di olio rimanente all’interno della sansa, variabile anche in base al suo contenuto di umidità, sarà diverso in base al sistema d’estrazione utilizzato
Riferendosi alla sansa umida, il contenuto d’olio residuale, risulterà:

  1. 2,5 – 4,5% di olio per centrifugazione.
  2. 6,5 – 9% di olio per pressione a ciclo unico.
  3. 4,5 – 6,5% di olio per pressione a ciclo doppio.

Riferendosi invece alla sansa secca, i valori saranno:

  • 6,5 – 9% di olio per centrifugazione o per pressione a ciclo doppio.
  • 8 – 12% di olio per pressione a ciclo unico.

Dalla descrizione appena accennata, si rileva quindi che le sanse più ricche di olio, sono quelle ottenute dal sistema di estrazione per pressione, sia a ciclo unico che a ciclo doppio. Queste possono essere avviate direttamente all’impianto di recupero dell’olio residuo.
Le sanse ottenute invece dal sistema di estrazione per centrifugazione, sono più povere di olio e più ricche di acqua, ragion per cui prima di essere avviate all’estrazione dell’olio residuo devono subire un processo di essiccazione.
La sansa così ottenuta, potrà a questo punto essere utilizzata in vari modi, come:

  1. Estrazione dell’olio.
  2. Impiego come concime.
  3. Impiego come mangime.
  4. Impiego come combustibile.
  5. Impiego come laterizio.

B.1) Estrazione dell’olio
Per poter recuperare l’olio all’interno del materiale solido, la sansa deve essere trattata preventivamente con bisolfito di sodio (NaHSO3) o solfato di calcio (CaSO4), allo scopo di annullare l’attività gli enzimi lipolitici (lipasi) che si sono sviluppati nella massa.
Dopodiché si addiziona alla massa neutralizzata, il solvente che nella maggior parte dei casi quello più utilizzato è l’esano. Si possono impiegare in alternativa anche altre tipologie di solventi (es. acetone o propano liquido) al fine di ottenere un olio di migliori caratteristiche.
L’estrazione dell’olio dalla sansa a mezzo di solventi, può avvenire sia in impianti discontinui (più diffusi in Italia e Spagna) che continui.
L’olio ottenuto risulta molto acido, colorato e torbido. Infatti il prodotto dovrà poi essere sottoposto alla filtrazione della miscela olio/solvente a cui farà seguito il recupero del solvente per distillazione.
A questo punto l’olio una volta privato del solvente, viene raffreddato e poi avviato ai recipienti per il deposito. Per essere reso commestibile deve infine subire il processo di rettificazione (disacidificazione).

B.2) Impiego come concime
La sansa esausta, può essere impiegata anche come fertilizzante del terreno in alternativa all’uso dei comuni concimi organici (es. letame, stallatico, liquame ecc.).
Per essere utilizzata come concime, la sansa deve tuttavia sottoposta ad un processo di degradazione della sua sostanza organica (umificazione), integrandola laddove è necessario con elementi fertilizzanti a base di fosforo P.

B.3) Impiego come mangime
Se la sansa viene destinata al settore mangimistico per l’alimentazione del bestiame, deve essere preventivamente denocciolata, perché i frammenti legnosi del nocciolo più o meno appuntiti potrebbero creare delle lesioni a livello dello stomaco o dell’intestino degli animali.
La sansa umida non degrassata, presenta un valore alimentare molto simili ad un fieno raccolto da un prato permanente essendo caratterizzata da un elevato livello di azoto N. Invece il valore alimentare della sansa esausta, è molto minore a quello del fieno, presentando inoltre una ridotta digeribilità.
Infatti la digeribilità delle proteine grezze all’interno della sansa umida, risulta essere di 15 – 20 %, valore che può scendere al 10 – 15% per la sansa esausta.
Per aumentare la digeribilità della sansa, basta trattarla a freddo con soda diluita (NaOH), per ridurre il contenuto in polifenoli  in particolare dell’oleuropeina, affinché il valore aumenti del 20 – 70% nella sansa umida e 10 – 55% nella sansa esausta.
I lipidi invece, presentano un valore di digeribilità dell’85% nella sansa umida e del 60% nella sansa esausta.
La digeribilità della cellulosa e di altri componenti, resta invece invariata intorno il 30%.
L’utilizzazione della sansa umida nella razione alimentare varia a seconda della specie animale allevata:

  1. Bovini da latte = 4 – 5 kg per capo al giorno.
  2. Vitelli = 2 kg per capo al giorno.
  3. Ovini = 150 – 500 g per capo al giorno.

Per l’alimentazione dei suini, è da preferire invece utilizzare la sansa esausta, perché non provoca problemi di secchezza della pelle e stitichezza a meno che non venga inumidita con l’aggiunta di melassa. La quantità da apportare non dovrebbe superare il 20% della razione giornaliera, in quanto ne provocherebbe un abbassamento della digeribilità.
In ogni caso la sansa, prima di essere avviata all’alimentazione del bestiame deve essere protetta dai processi di irrancidimento e subire l’allontanamento di sostanze tossiche,  che potrebbero creare danni al bestiame.

B.4) Impiego come combustibile
E’ sicuramente uno degli impieghi più diffusi della sansa esausta che si è sviluppato negli ultimi anni. Questo utilizzo è stato incrementato poi, anche grazie alla diffusione di sistemi più moderni d’estrazione (es. a 2 uscite), che permettono di separare la sansa umida dall’olio, in modo da poter essere subito essiccata e impiegata come combustibile. Per cui grazie a questo sistema di estrazione, oggi è possibile recuperare e utilizzare un sottoprodotto della lavorazione delle olive, eliminando completamente i problemi posti dalle acque di vegetazione.
Il potere calorico della sansa esausta è di circa 3500 Kcal, mentre il potere calorico del nocciolino è di 7000 Kcal.
In altri termini, 3 kg di sansa esausta, corrispondono a 1,350 kg di nocciolino equivalente ad un 1 kg di gasolio.

B.5) Impiego come laterizio
Rappresenta uno degli utilizzi più recenti in questo ambito, mescolata all’argilla allo scopo di impartire nuove proprietà sia ai mattoni che ai tavelloni dei solai. Infatti incenerendo la sansa assieme all’argilla per la produzione dei laterizi, durante la cottura questi materiali assumono una notevole porosità donando ad essi proprietà di isolamento termico e acustico, uniti ad una elevata robustezza.

B.6) Olio di sansa
L’olio che si ottiene dal processo di estrazione chimica per mezzo di solventi a partire dalla sansa, è definito olio di sansa grezzo.
Questo olio, presenta un livello di acidità molto alto variabile dal 5 al 40%, ragion per cui per essere reso commestibile deve subire il processo di rettificazione.
L’olio di sansa che si ottiene a seguito del processo di rettificazione, è chiamato olio di sansa di oliva rettificato.
La composizione in acidi grassi dell’olio di sansa grezzo, è molto simile a quella dell’olio di oliva ottenuto attraverso procedimenti per pressione.
Tra gli acidi grassi sono presenti sia acidi grassi saturi che insaturi, come:

  1. Acido laurico (C12:0).
  2. Acido miristico (C14:0).
  3. Acido palmitico (C16:0).
  4. Acido palmitoleico (C16:1).
  5. Acido margarico (C17:0).
  6. Acido margaroleico (C17:1).
  7. Acido stearico (C18:0).
  8. Acido oleico (C18:1).
  9. Acido linoleico (C18:2).
  10. Acido linolenico (C18:3).
  11. Acido arachico (C20:0)
  12. Acido eicosenoico (C20:1).
  13. Acido behenico (C22:0).

In particolare l’olio di sansa è ricco di acidi grassi insaturi tra cui l’acido linoleico (C18:2) il cui contenuto è variabile dal 9,5 al 15,5%, molto simile all’olio estratto per pressione i cui valori sono oscillanti tra il 3,5 e il 15,5%.
Questa maggiore ricchezza in acidi grassi insaturi, deriva dall’attività che ha il solvente nell’andare ad estrarre l’olio a livello del nocciolo, dove si ha il maggiore quantitativo di tali componenti.
Nell’olio di sansa sono presenti anche acidi grassi saturi, tra cui l’acido laurico (C12:0) e l’acido miristico (C14:0) contenuti in tracce.
Possiamo ritrovare inoltre tracce di acido margarico (C17:0) e margaroleico (C17:1), soprattutto nell’olio ottenuto da sanse di provenienze diverse.
Nell’olio di sansa è presente infine anche l’acido elaidinico (C18:1) o trans oleico in quantità inferiore allo 0,2%.
Questo acido si forma nel corso dei processi di rettificazione durante la decolorazione dell’olio mediante l’uso di terre attivate, soprattutto quando sottoposto a temperature superiori ai 90°C. In queste condizioni a livello chimico, si verifica lo spostamento dei gruppi funzionali degli acidi grassi e il passaggio dalla forma naturale cis (acido oleico) a quella artificiale trans (acido elaidinico).
Questo acido grasso artificiale, può essere presente anche nell’olio di sansa grezzo soprattutto quando il residuo solido viene essiccato in strutture metalliche a base di ferro. Le piccole quantità di ossido di ferro (FeO), arricchiscono la sansa e catalizzano il processo di trasformazione dell’acido oleico ad acido elaidinico.
Il processo di isomerizzazione dell’acido oleico in acido elaidinico, è chiamato elaidinizzazione, fenomeno che può verificarsi anche durante i processi di esterificazione, ma soprattutto di idrogenazione degli acidi grassi.
Questo processo può essere sfruttato anche a livello chimico di laboratorio, per svelare la presenza di eventuali frodi all’olio di oliva e capire se è avvenuta un’aggiunta illecita di olio di oliva rettificato e/o di sansa.
L’olio di sansa, tuttavia ha delle caratteristiche sia qualitative che merceologiche più scadenti, rispetto all’olio di oliva.
Dal punto di vista legale, deve possedere le seguenti caratteristiche:

  1. Il contenuto della frazione insaponificabile è del 3% contro l’1,5% dell’olio d’oliva.
  2. Il contenuto di acido palmitico può arrivare fino al 2% rispetto all’olio di oliva vergine ed extravergine.
  3. Il contenuto di β-sitosterolo, rispetto all’insieme degli steroli, non deve essere inferiore al 93%.
  4. Gli indici spettrofotometrici nell’ultravioletto (U.V.) non devono superare i seguenti valori:
    a) K232 =6.
    b) K268 = 2.
    c) ΔK = 0,200.
  5. Essendo un olio rettificato, deve avere un livello di acidità inferiore allo 0,5% e un numero di perossidi inferiore a 10.

L’olio di sansa di oliva rettificato, viene immesso in commercio sotto forma di miscela con l’olio di oliva con il nome di olio di sansa di oliva. In questa tipologia di olio il contenuto di acidità non deve superare il 3%.

C) Acque di vegetazione
Le acque di vegetazione, sono un liquido di colore brunastro, caratterizzate da un odore tipico, contenenti varie sostanze organiche (zuccheri e sostanze azotate) e inorganiche (acidi inorganici, acqua di costituzione e di lavaggio), caratterizzate dalla presenza di un 40 – 50% dell’olio mosto mescolato alle acque di lavaggio.
Un tempo le acque di vegetazione derivanti dal processo di estrazione dell’olio d’oliva, venivano convogliate in un locale seminterrato del frantoio detto inferno. All’interno di questa stanza, le acque venivano poi raccolte in alcune vasche di decantazione, comunicanti tra loro e sottoposte ad un processo di irrancidimento e successiva fermentazione con la liberazione di odori sgradevoli (da qui il nome inferno del locale). Dopo questo periodo si andava a raccogliere una piccola quantità d’olio affiorante in una quantità di 50 – 100 g per q di olive. Si otteneva così l’olio d’inferno, che non poteva essere utilizzato per il consumo diretto e per questo veniva rettificato e poi mescolato assieme all’olio di sansa. Le acque di vegetazione ad oggi non vengono più impiegate per questo utilizzo.
Al momento della separazione dell’olio per affioramento, le acque di vegetazione non sono altro che del succo degrassato d’oliva dotato di un profumo caratteristico e un sapore amaro. Soltanto dopo alcuni giorni di permanenza nell’inferno andando incontro a processi di fermentazione microbica in assenza di ossigeno a causa dell’olio in superficie, sviluppano un odore nauseabondo assumendo il nome di acque di morchia.
La parte restante delle acque di vegetazione veniva riversata direttamente nelle fogne.
La normativa vigente in materia di inquinamento da acque reflue (legge Merli), ritenendo le acque di frantoio altamente inquinanti, ha vietato il loro sversamento nelle fogne soprattutto laddove vi sono zone urbane e industriali.
Per questo sono stati individuati due parametri a livello legale che permettono di valutare la pericolosità di tali acque, che sono:

  • BOD (Deman biologic oxigen = Domanda di ossigeno biologico).
  • COD (Deman chemical oxigen = Domanda di ossigeno chimico).

Il BOD, rappresenta la quantità di ossigeno necessario per abbattere la carica microbica inquinante delle acque reflue. Il COD rappresenta invece la quantità di ossigeno necessario per abbattere le sostanze chimiche di natura inquinante nelle acque reflue.
Le acque di vegetazione dei frantoio, sono acque inquinanti perché caratterizzate da elevati livelli di BOD e COD e quindi dotate di un elevato carico organico. Sono inoltre di difficile biodegradabilità a causa dell’elevato livello di polifenoli.
Per questo la legge Merli, obbliga i proprietari di frantoio a dotarsi di un depuratore o di altri sistemi per lo smaltimento delle acque di vegetazione.
Il problema della depurazione delle acque reflue non è di facile soluzione, a causa degli elevati costi di esercizio dei frantoi e dello stesso sistema depurante.
Negli ultimi anni, questo problema è stato risolto nei frantoi della ditta Pieralisi, con l’introduzione durante la fase di estrazione per centrifugazione del decanter a 2 uscite. In questo modo con questa tipologia di macchina, viene separata la sansa umida dall’olio. Le sanse verranno poi sottoposte all’essiccazione in forno per ottenere il nocciolino da utilizzare come combustibile, eliminando il problema delle acque reflue.

D) Morchie
Le morchie, sono il deposito denso oleoso di colore scuro, che si formano sul fondo dei recipienti di chiarificazione e/o di conservazione dell’olio.
Le morchie, sono costituite da sostanze organiche e inorganiche che andando incontro a processi di fermentazione microbica, possono originare sostanze dall’odore sgradevole.
Dalle morchie si può ricavale l’olio che poi potrà essere avviato alla rettificazione o alla produzione di saponi. In altri casi vengono eliminate con la filtrazione dell’olio.
In ogni caso le morchie rappresentano il 3 – 4 in peso dell’olio.

BIBLIOGRAFIA:
1) AA.VV., 1997. Manuale di agricoltura. Seconda edizione. Ulrico Hoepli editore, Milano.

2) Sicheri G., 1998. Industrie agrarie e agroalimentari. Quarta edizione. Ulrico Hoepli editore, Milano.

3) Vitagliano M., 1976. Industrie agrarie. Edizioni UTET. Torino.

4) http://www.aioma.it, 2016. AIOMA – NEWS. Archivio foto.

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