Recuperación de residuos de aceituna.

Proceso para aislamiento de fibras dietéticas solubles y polifenoles valiosos a partir de aguas residuales dealmazara,

caracterizado por los pasos siguientes:

el agua residual de la almazara se

(a) desgrasa por evacuación de la grasa por centrifugación y;

(b) se concentra por evacuación del contenido de agua y;

(c) se extrae utilizando etanol y un ácido orgánico y;

(d) las fibras dietéticas se separan de los polifenoles por precipitación de las fibras dietéticas en etanoly;

(e) las fibras dietéticas solubles se separan de las fibras dietéticas insolubles por redisolución de lasfibras dietéticas precipitadas en agua, con lo cual las fibras dietéticas insolubles precipitan dejando ensolución las fibras dietéticas solubles.

Recuperación de residuos de aceituna Campo técnico La presente invención se refiere a un método para aislamiento de fibras dietéticas y polifenoles valiosos a partir de las aguas residuales de las almazaras, así como al uso de dichos productos aislados como aditivo en otros artículos alimenticios y como producto alimenticio antioxidante, respectivamente.

Antecedentes de la invención Existen tres tecnologías básicas utilizadas en la extracción del aceite de oliva:

■ Prensado (sistema tradicional o clásico)

■ Centrifugación: trifásico (sistema continuo)

■ Centrifugación: bifásico (sistema continuo)

El proceso de fabricación del sistema centrífugo trifásico produce usualmente: i) aceite de oliva (20%) , ii) residuo sólido (30%) y iii) residuo líquido acuoso (50%) . El residuo sólido (torta bruta de aceituna) está compuesto de una mixtura de pulpa de aceituna y huesos de aceituna. Las tortas se recogen en plantas centrales de extracción del aceite de semilla donde el aceite de semilla residual se extrae con hexano después de ser secado en secadores rotativos que utilizan aire caliente a 60ºC. De este proceso resulta una producción adicional de huesos (torta de aceituna agotada) , que se utilizan usualmente como combustible sólido [Niaounakis y Halvadakis, 2004].

En el sistema de prensado y el sistema centrífugo continuo trifásico, el residuo, que constituirá el foco de esta exposición, es el 50% de residuo líquido que se conoce como agua residual de la almazara (OMW) . La cantidad de OMW producida en el proceso oscila entre 0, 55 y 2 l/kg de aceituna, dependiendo del proceso de extracción del aceite. Esencialmente, la composición del OMW es agua (80-83%) , compuestos orgánicos, tales como fibras, proteínas, colorantes y taninos (15-18%) y compuestos inorgánicos (principalmente sales de potasio y fosfatos) 2%, aunque varía ampliamente dependiendo de muchos parámetros tales como la variedad de aceituna, el tiempo de la recolección, las condiciones climáticas, el proceso de extracción del aceite, etc.

El OMW es un líquido ácido (usualmente de pH 4, 5 a 5) de color oscuro con fuerte olor de aceite. Lamentablemente,

el líquido contiene también sustancias fitotóxicas y antibacterianas tales como fenoles, taninos y colorantes, que impiden la evacuación del mismo. La presencia de tales sustancias hace que el OMW sea no biodegradable y por consiguiente inadecuado para uso ulterior como agua de riego [Niaounakis y Halvadakis, 2004]. Por ello, el OMW es bien conocido como un problema ambiental crítico en el área mediterránea que da cuenta de cerca del 95% de la producción mundial de aceite de oliva. Grecia produce ~ 1.500.000 t de OMW anualmente, siendo el tercer país productor de aceite de oliva en el mundo después de España e Italia. Aunque la evacuación libre en el medio ambiente del OMW no está permitida, se estima que la mayor parte del desecho producido se descarga en los ríos y el suelo.

A lo largo de los últimos 50 años se han desarrollado esfuerzos para tratamiento del OMW que incluyen procesos 45 físicos, térmicos, físico-químicos y biológicos de recuperación de componentes valiosos. Ninguna de las técnicas de destoxificación sobre una base individual permite resolver por completo el problema de la evacuación del OMW eficazmente y de modo exhaustivamente satisfactorio desde un punto de vista ecológico. En el estado actual de la tecnología del tratamiento del OMW, la industria no ha encontrado interés alguno en respaldar ningún proceso tradicional en gran escala. Esto se debe a los altos costes de inversión y operativos, la brevedad del periodo de producción (3-5 meses) y el pequeño tamaño de las almazaras.

Como se ha expuesto anteriormente, el OMW contiene 15 a 18% de compuestos orgánicos. Estos compuestos orgánicos contienen esencialmente fibras que se desprenden durante el sistema centrífugo continuo trifásico. La mayoría de las fibras se encuentran en el material de la pared celular (CWM) . La estructura, tipo, tamaño y forma de 55 las paredes celulares difieren y están ligadas estrechamente a la función de la célula en un tejido vegetal. Generalmente, como regla empírica, se considera que 30% de la pared celular es celulosa, 30% pectina y 30% hemicelulosa. Junto con el 10% restante (el polímero no-polisacarídico lignina y algunas proteínas) están implicados en la creación de la red un tanto intrincada que construye la pared celular.

La pectina es un polisacárido natural que forma soluciones coloidales espesas en agua. La misma puede añadirse a alimentos procesados para crear textura. Medicinalmente, el compuesto ha sido muy utilizado en productos antidiarreicos, sirviendo como agente de conformación de las heces. La misma parece reducir también los niveles de lipoproteínas en la sangre. La pectina de cítricos (CLMP) es representativa de la pectina típica comercial pobre en metoxilo, utilizada como aditivo alimentario. La CLMP tiene un contenido elevado de ácido galacturónico y niveles 65 bajos de acetilación y azúcares neutros. Aunque las cortezas de limón y naranja se encuentran entre las fuentes más ricas del compuesto, conteniendo hasta 30% de este polisacárido, se encuentra también pectina en las raíces y frutos de la mayoría de las plantas, tales como las aceitunas, que se sabe contienen aproximadamente un tercio de polisacárido pectínico rico en arabinosa. Una pectina de aceituna (OLMP) se extrajo del orujo de aceituna (residuo producido por la tecnología de separación bifásica) y se caracterizaba por un contenido menor de ácido galacturónico, mayor grado de acetilación, menor disponibilidad de grupos carboxílicos libres debido al mayor grado de esterificación metílica, menor peso molecular y mayor contenido de azúcares neutros, principalmente arabinosa (véase Tabla 1) .

Tabla 1: Características físico-químicas de las muestras de pectina [Cardoso et al., 2003].

CLMP OLMP

Grado de esterificación metílica 34, 8 % 43, 2%

Grado de acetilación <1 % 11 %

Contenido de ácido galacturónico 88, 7 % 44, 1%

Azúcares neutros totales 4, 8 % 38, 8 %

Cenizas 1, 7 % 1, 1 %

Calcio 2, 5 mg/g 0, 33 mg/g

Viscosidad intrínseca (pH 7, 0, 1 mol/l NaCl) 2, 62 dl/g 1, 04 dl/g

Peso molecular medio (viscosimétrico) (Mv) 5, 13x104 1, 45x104

Base, peso seco (en caso aplicable)

Otro compuesto valioso presente en las aceitunas son los polifenoles. Los polifenoles son un grupo de sustancias químicas encontradas en las plantas, caracterizado por la presencia de más de un grupo fenol por molécula. Los polifenoles son responsables de la coloración de algunas plantas -por ejemplo el color de las hojas en otoño. Las 15 investigaciones indican que una clase de polifenoles tiene características antioxidantes con posibles beneficios para la salud. Estos antioxidantes polifenólicos pueden reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular y cáncer, y se ha propuesto que estas sustancias redardan la aparición del Alzheimer. GB 241536 describe un método para extracción de polifenoles del OMW utilizando enzimas o etanol durante el calentamiento. El mismo comprende filtración y concentración del extracto, y opcionalmente un paso de desgrasado. No se hace descripción alguna de la recuperación de fibras dietéticas, y el paso de extracción utiliza únicamente etanol. Cardoso et al., 2003, dan a conocer la extracción de pectina a partir del orujo fresco.

WO 01/45574 describe un método para preparación de una composición antioxidante a partir de OMW. Sin embargo, no se hace mención alguna de la recuperación de fibras.

El propósito de la técnica presentada en esta patente es presentar un procedimiento relativamente simple y de bajo coste para extraer fibras dietéticas solubles y polifenoles valiosos del OMW que pueden utilizarse como aditivos en otros artículos alimenticios.

Sumario de la presente invención El objeto de la presente invención es aislar polifenoles de acción antioxidante así como fibras dietéticas, tales como pectinas a partir de material residual de las aceitunas.

En particular, la presente invención se refiere a un proceso para aislamiento de fibras dietéticas solubles y polifenoles valiosos a partir de las aguas residuales de las almazaras, en donde dichas aguas residuales se desgrasan eliminando la grasa por centrifugación y se concentran por evacuación del contenido de agua. La mixtura remanente se extrae utilizando etanol con un ácido orgánico y las fibras dietéticas se separan de los polifenoles por precipitación de las fibras dietéticas en etanol. Las fibras dietéticas solubles se separan ulteriormente de las fibras dietéticas insolubles por redisolución... [Seguir leyendo]

1. Proceso para aislamiento de fibras dietéticas solubles y polifenoles valiosos a partir de aguas residuales de 5 almazara, caracterizado por los pasos siguientes:

el agua residual de la almazara se (a) desgrasa por evacuación de la grasa por centrifugación y; 10

(b) se concentra por evacuación del contenido de agua y;

(c) se extrae utilizando etanol y un ácido orgánico y;

(d) las fibras dietéticas se separan de los polifenoles por precipitación de las fibras dietéticas en etanol y;

(e) las fibras dietéticas solubles se separan de las fibras dietéticas insolubles por redisolución de las fibras dietéticas precipitadas en agua, con lo cual las fibras dietéticas insolubles precipitan dejando en 20 solución las fibras dietéticas solubles.

2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la concentración del agua residual en el paso (b) se efectúa a 50 hasta 60ºC durante 2 a 3 horas.

3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la concentración de etanol durante la extracción en el paso (c) es hasta 7% (v/v) .

4. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la concentración del ácido orgánico utilizado en el paso

(c) es hasta 3% en peso de la solución de extracción. 30

5. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ácido orgánico utilizado en el paso (c) está presente en una cantidad de al menos 0.5% en peso de la solución de extracción.

6. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ácido orgánico utilizado en el paso (c) se selecciona

del grupo constituido por ácido cítrico, ácido tartárico, ácido malónico, ácido maleico, ácido málico, ácido oxálico, ácido adípico, y ácido fumárico.

7. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la concentración de etanol utilizada en el paso (d) para la extracción de polifenoles es al menos 85% (v/v) . 40

8. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los polifenoles extraídos en el paso (d) se separan de las fibras dietéticas por filtración.

9. Proceso de acuerdo con la reivindicación 8, en donde en donde el líquido extraído rico en etanol que contiene 45 los polifenoles se diluye para dar un líquido que contiene 15-40% de etanol.

10. Proceso de acuerdo con la reivindicación 9, en donde en donde el líquido diluido rico en etanol que contiene los polifenoles se clarifica por filtración.

11. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las fibras dietéticas precipitadas en el paso (e) se redisuelven en agua a 1-4% p/v.

12. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las fibras dietéticas solubles en el paso (e) se separan de las fibras dietéticas insolubles por centrifugación. 55

13. Proceso de acuerdo con la reivindicación 12, en donde las fibras solubles se concentran por evaporación.