ΜΑΘΗΜΑ : ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗ ΑΓΡΟΤΙΚΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΝΟ: 4 Θέμα : ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟΥ & ΣΠΟΡΕΛΑΙΩΝ Dr ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΠΕΤΡΩΤΟΣ ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΜΕΤΑΠΟΙΗΣΗΣ ΑΓΡΟΤΙΚΩΝ ΠΡΟΪΌΝΤΩΝ ΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΛΑΡΙΣΑ 2015
1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ελαιόλαδο ή λάδι ελιάς είναι το λάδι, που προέρχεται από τις ελιές αποκλειστικά με μηχανικά ή οπωσδήποτε φυσικά μέσα σε θερμοκρασία κατώτερη από αυτή, που μπορεί να του προκαλέσει αλλοιώσεις. Το Διεθνές Συμβούλιο Ελαιόλαδου (ΔΣΕ) έχει θέσει τα κριτήρια για τον προσδιορισμό της ποιότητας του ελαιόλαδου και τα οποία είναι η οξύτητα, η οξείδωση, το χρώμα και τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά. Οξύτητα. Αποτελεί το βασικότερο κριτήριο ποιοτικής αξιολόγησης του ελαιόλαδου. Με βάση την οξύτητα το ελαιόλαδο διακρίνεται σε βρώσιμο ή βιομηχανικό. Οξείδωση. Ο προσδιορισμός της γίνεται κυρίως με τη μέτρηση των υπεροξειδίων, την απορρόφηση στο υπεριώδες φάσμα και άλλες τεχνικές. Τα προϊόντα οξείδωσης (υπεροξείδια, αλδεύδες, κετόνες κ.λ.π.) δείχνουν τον βαθμό υποβάθμισης των λαδιών, ενώ ορισμένες στερόλες, φωσφολιπίδια, χρωστικές και μέταλλα επηρεάζουν τη σταθερότητα τους στην οξείδωση. Χρώμα. To είδος των λιποδιαλυτών χρωστικών, οι οποίες επικρατούν στον ελαιόκαρπο στο στάδιο της συγκομιδής, καθορίζει το χρώμα του ελαιόλαδου που παραλαμβάνεται. Τα Οργανοληπτικά χαρακτηριστικά. Ο έλεγχος των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών του ελαιόλαδου αποτελεί το βασικότερο κριτήριο ποιοτικής αξιολόγησης. Η γεύση εξαρτάται από την παρουσία των πτητικών συστατικών, καθώς επίσης από τα λιπαρά οξέα, κυρίως το ελαϊκό και το λινελαϊκό και από τις πολυφαινόλες. Οι φυσικές και χημικές σταθερές για το ελαιόλαδο κάθε κατηγορίας (παρθένο, ραφινέ και κουπέ) πρέπει να είναι οι ακόλουθες: α) Αριθμός βουτυροδιαθλασιμέτρου στους 40 C, 52,0-54,3. β) Αριθμός ιωδίου 79-90. γ) Η μέγιστη ειδική απορρόφηση στα 270 nm δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,25 για το παρθένο ελαιόλαδο με οξύτητα σε ελαϊκό οξύ μέχρι 3,3%, ενώ για το ελαιόλαδο ραφινέ και κουπέ μεγαλύτερη από 1,10 και 0,90 αντίστοιχα. δ) Αριθμός σαπωνοποίησης 182-195. ε) Οι αντιδράσεις για άλλα λάδια και λίπη (Βellier, Ηalphen κ.λ.π.) πρέπει να είναι αρνητικές. στ) Η υγρασία του και οι πτητικές ουσίες στους 105 o C δεν πρέπει να υπερβαίνουν το 0,1 %.
1. Παρθένο ελαιόλαδο είναι το λάδι, που προέρχεται μόνο από μηχανική πίεση των ελιών, χωρίς καμία άλλη επεξεργασία, εκτός από το πλύσιμο με νερό, καθίζηση, φυγοκέντρηση και διήθηση. Το παρθένο ελαιόλαδο πρέπει να έχει οξύτητα σε ελαϊκό οξύ κατώτερη από 5%, χρώμα κίτρινο μέχρι πρασινοκίτρινο, οργανοληπτικές ιδιότητες άμεμπτες και να είναι διαυγές στους 20 C. Ανάλογα με την οξύτητα του το ελαιόλαδο της κατηγορίας αυτής κατατάσσεται σε τρεις ποιότητες (βλ. Πίνακα 1). Πίνακας 1. Κατάταξη του παρθένου ελαιόλαδου ανάλογα με την οξύτητα Ποιότητα % Οξύτητα σε ελαϊκό οξύ Παρθένο ελαιόλαδο εξαιρετικό (ΕΧΤRΑ) 0-1 Παρθένο ελαιόλαδο εκλεκτό (FΙΝΕ) 1-1.5 Παρθένο ελαιόλαδο (COURΑΝΤΕ) 1,5-3,3 Μειονεκτικό ελαιόλαδο (LΑΜΡΑΝΤΕ) είναι το ελαιόλαδο, που έχει ελαττωματική γεύση και οξύτητα μέχρι 3,3% σε ελαϊκό οξύ. Βιομηχανοποιήσιμο ελαιόλαδο είναι το ελαιόλαδο, που έχει δυσάρεστες οργανοληπτικές ιδιότητες και οξύτητα σε ελαϊκό οξύ 5-10% (το παρθένο), τουλάχιστον 4% (το κουπέ) και 1% (το ραφινέ). Το ελαιόλαδο αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διατροφή μόνο, αφού διορθωθεί με τις επιτρεπόμενες επεξεργασίες. Βιομηχανικό ελαιόλαδο είναι το ελαιόλαδο, που έχει υποστεί βαθιά αλλοίωση στην μοριακή του σύσταση και δεν μπορεί να διορθωθεί με κανενός είδους επεξεργασία, ώστε να χρησιμοποιηθεί για τη διατροφή. 2. Ελαιόλαδο ραφινέ (ή επεξεργασμένο) είναι βιομηχανοποιήσιμο ελαιόλαδο, που έχει διορθωθεί με επεξεργασίες, όπως η εξουδετέρωση, ο αποχρωματισμός και η απόσμηση. Το ελαιόλαδο αυτό εκτός από τους γενικούς όρους πρέπει επίσης να πληροί και τα ακόλουθα: α) Να μην έχει οξύτητα μεγαλύτερη από 0,3% (για εξαγωγή) και από 0,4% (για την εγχώρια κατανάλωση). β) Να μη περιέχει σάπωνες σε ποσοστό μεγαλύτερο από 0,015%. 3. Ελαιόλαδο (κουπέ) είναι το προϊόν της ανάμιξης παρθένου με ραφινέ ελαιόλαδο, το οποίο έχει γεύση και μυρωδιά ελαιόλαδου και περιεκτικότητα σε παρθένο τουλάχιστον το 1/3 του μίγματος. Στη συσκευασία του πρέπει να αναφέρεται η λέξη «κουπέ» και η ένδειξη της ποιότητας, που εξαρτάται από την οξύτητα. α) Οξύτητας σε ελαϊκό οξύ μέχρι 1%. β) Οξύτητας μέχρι 2%. γ) Οξύτητας μέχρι 3%.
4. Εξευγενισμένο πυρηνέλαιο Εξευγενισμένο πυρηνέλαιο είναι το προϊόν εκχύλισης των πυρήνων (που παραμένουν μετά την πίεση των ελιών) με κατάλληλους διαλύτες, που χρησιμοποιείται για τη διατροφή, αφού υποστεί τις προβλεπόμενες επιτρεπτές επεξεργασίες. Το λάδι του τύπου αυτού πρέπει να πληροί τους ακόλουθους όρους: α) Πρέπει να διατίθεται στην κατανάλωση αυτούσιο, χωρίς να αναμιγνύεται με καμία άλλη λιπαρή ύλη φυτικής ή ζωικής προέλευσης. β) Η οξύτητα του δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,5%. γ) Δεν πρέπει να έχει αριθμό βουτυροδιαθλασιμέτρου στους 40 C και ποσοστό κηρωδών υλών μεγαλύτερο από 55 και 3,5% αντίστοιχα. Απομαργαρινωμένο εξευγενισμένο πυρηνέλαιο είναι το πυρηνέλαιο, που έχει υποστεί την επεξεργασία της απομαργαρίνωσης με ψύξη. Οι μαργαρίνες, που αποχωρίζονται με την παραπάνω διαδικασία και είναι εμπλουτισμένες σε κηρώδεις και μη λιπαρές ύλες, χρησιμοποιούνται για τη σαπωνοποιία και δεν πρέπει να αναμιγνύονται με είδη διατροφής. Στη συσκευασία του πυρηνελαίου, οποιουδήποτε τύπου, απαγορεύεται να χρησιμοποιείται η λέξη «λάδι» μόνη της. Το εξευγενισμένο πυρηνέλαιο πρέπει να δίνει αρνητικές αντιδράσεις των άλλων λαδιών και λιπών. Με νιτρικό οξύ (αντίδραση Σινοδινού -Κώνστα) πρέπει να δίνει χρώμα καστανό, στη λυχνία Wood να έχει κυανό φθορισμό και να δίνει θετική αντίδραση CAROCCI-BUZZI. 4.Σπορέλαια Σπορέλαια είναι τα λάδια, που προέρχονται από ελαιούχους καρπούς ή σπόρους με πίεση ή εκχύλιση με κατάλληλους διαλύτες και διατίθενται στην κατανάλωση, αφού υποστούν τις προβλεπόμενες από τον νόμο επιτρεπτές επεξεργασίες. Στη συσκευασία των διαφόρων σπορέλαιων πρέπει να αναφέρεται η προέλευση τους (βαμβακέλαιο, αραβοσιτέλαιο κλπ.) και πρέπει επί πλέον να πληρούν τους ακόλουθους όρους: α) Να μην έχουν οξύτητα, σε ελαϊκό οξύ, μεγαλύτερη από 0,3% και υγρασία και πτητικές ουσίες στους 105 C πάνω από 0,05%. β) Το ποσοστό του υπολείμματος σε πετρελαϊκό αιθέρα να μην είναι μεγαλύτερο από 0,05% για άνυδρο σπορέλαιο. γ) Πρέπει να δίνουν αντίδραση σπορέλαιων (Bellier) θετική (εκτός από το αραβοσιτέλαιο), δ) Η περιεκτικότητα τους σε σάπωνες να μην υπερβαίνει το 0,015%. Διάφορα είδη σπορέλαιων, ανάλογα με την προέλευση τους, είναι: Το βαμβακέλαιο που προέρχεται από τους σπόρους του βαμβακιού, το αραβοσιτέλαιο από τα φύτρα του αραβοσίτου, το σογιέλαιο από τους σπόρους της σόγιας, το σησαμέλαιο από τους καρπούς του σησάμου, το ηλιανθέλαιο από τους ηλιόσπορους, το καπνέλαιο από τους σπόρους του καπνού. Τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά των διαφόρων σπορέλαιων δίνονται στον πίνακα 2.
Στο αραβοσιτέλαιο και το σογιέλαιο επιτρέπεται η προσθήκη βουτυλικής υδροξυανισόλης (ΒΗΑ) ως αντιοξειδωτικό, σε ποσοστό μέχρι 0,02%. ΣΥΣΤΑΣΗ ΛΙΠΩΝ ΚΑΙ ΕΛΑΙΩΝ Το ελαιόλαδο και τα σπορέλαια, που αποτελούνται κυρίως από ανώτερα λιπαρά οξέα ενωμένα με γλυκερίνη. Περιέχουν όμως και μικρές ποσότητες άλλων ουσιών, που προέρχονται από τις κατεργασίες που υποβάλλονται και από την αποθήκευση. Τα λάδια περιλαμβάνουν τριγλυκερίδια, διγλυκερίδια, μονογλυκερΐδια, λιπαρά οξέα, στερόλες, φωσφολιπίδια, χρωστικές, λιποδιαλυτές βιταμίνες, υδρογονάνθρακες, νερό, προϊόντα οξείδωσης και ίχνη μετάλλων. Την κύρια μάζα των λαδιών (περίπου 97%) αποτελούν τα μίγματα των τριγλυκεριδίων. Οι άλλες ενώσεις είναι σημαντικές, γιατί σε αυτές οφείλονται ορισμένα χαρακτηριστικά των λαδιών, όπως η γεύση, το χρώμα και η μυρωδιά. (Τα καθαρά τριγλυκερίδια είναι άχρωμα, άγευστα και άοσμα). Φυσιολογική και διαιτητική σημασία έχουν οι βιταμίνες (Α, Ο, Ε και Κ), τα καροτένια, οι στερόλες και τα φωσφολιπίδια (κυρίως λεκιθίνες και κεφαλίνες). Τα ελεύθερα λιπαρά οξέα (συνήθως αλειφατικά με 6-24 άτομα άνθρακα) είναι ένας δείκτης του βαθμού υδρόλυσης των τρι-, δι-και μονογλυκεριδίων. Με μια μεταβολική ρύθμιση της φύσης, μόνο οξέα με άρτιο αριθμό ατόμων άνθρακα ενώνονται με γλυκερίνη για να σχηματίσουν τα λάδια και τα λίπη. Τα προϊόντα οξείδωσης (υπεροξείδια, αλδεΰδες, κετόνες κ.λ.π,) δείχνουν τον βαθμό υποβάθμισης των λαδιών, ενώ ορισμένες στερόλες,
φωσφολιπίδια, χρωστικές και μέταλλα επηρεάζουν τη σταθερότητα τους στην οξείδωση. Μικρές ποσότητες υδρογονανθράκων μαζί με καροτένια υπάρχουν στο ασαπωνοποίητο μέρος των λαδιών π. χ. το σκουαλένιο (C30H50) στο ελαιόλαδο και το γαδουσένιο (C18H32) στο λάδι του ρυζιού και της σόγιας. Οι χρωστικές που υπάρχουν στα λάδια είναι κυρίως καροτένια, καροτενοειδή και ανθοκυανίνες. (Στο ελαιόλαδο υπάρχει και χλωροφύλλη). 2. ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟΥ & ΣΠΟΡΕΛΑΩΝ-ΚΡΙΣΙΜΑ ΣΗΜΕΙΑ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ. 2.1. Τεχνολογία Παραγωγής Ελαιολάδου Η κλασική μέθοδος παραγωγής ελαιολάδου με συμπίεση με υδραυλικά πιεστήρια παρουσιάζεται στην Εικόνα 1. που ακολουθεί και θεωρείται πλέον παρωχημένη: Εικόνα 1. Η κλασική τεχνολογία παραγωγής ελαιολάδου με χρήση υδραυλικού πιεστηρίου Αντίθετα, η σύγχρονη διαδικασία παραγωγής ελαιολάδου παρουσιάζεται στην Εικόνα 2. που ακολουθεί :
Εικόνα 2. Η σύγχρονη διάταξη παραγωγής σε ελαιοτριβεία Η εν λόγω σύγχρονη επεξεργασία του ελαιολάδου αποτελείται από επτά βήματα: α. Παραλαβή του καρπού Μετά τη συγκομιδή οι ελιές παραδίδονται στις μεταποιητικές μονάδες για επεξεργασία το ταχύτερο δυνατόν. Η μεταφορά τους γίνεται σε πλαστικά τελάρα (κλούβες) με οπές αερισμού ή πλαστικούς σάκους. Σε περίπτωση που χρειάζεται να αποθηκευτεί ο καρπός θα πρέπει να είναι για μικρό χρονικό διάστημα σε χώρο με καλό αερισμό διότι διαφορετικά πρόκειται να συμβεί υδρολυτική τάγγιση με μετατροπή των τριγλυκεριδίων σε γλυκερίνη και λιπαρά οξέα και αντίστοιχη υποβάθμιση του ελαιολάδου. β. Πλύσιμο Οι ελιές τοποθετούνται αρχικά σε χοάνη παραλαβής ελαιοκάρπου και στη συνέχεια με μεταφορική ταινία οδηγούνται στο αποφυλλωτήριο, όπου απομακρύνονται τα φύλλα και άλλα φερτά υλικά. Ακολουθεί πλύσιμο για την απομάκρυνση ξένων υλών (σκόνη, χώμα, κ.λ.π.). Το νερό μπορεί να ανακυκλωθεί μετά από κατακρήμνιση ή διήθηση των στερεών συστατικών του. Απαιτούνται περίπου 100-120 L νερού για την πλύση 1000 kg ελαιοκάρπου. Μετά το πλύσιμο ακολουθεί η άλεση του καρπού σε ελαιόμυλο ή σπαστήρα.
γ. Σπάσιμο-άλεση ελαιόκαρπου Στα παραδοσιακά ελαιοτριβεία η άλεση του καρπού γίνεται με κυλινδρικές μυλόπετρες. Στις σύγχρονες μονάδες χρησιμοποιούνται μεταλλικοί μύλοι, σφυρόμυλοι και σπαστήρες με οδοντωτούς δίσκους. Εάν οι ελιές που υποβάλλονται σε επεξεργασία είναι παγωμένες ή πολύ ξηρές, προστίθεται μια μικρή ποσότητα νερού (100-150 L ανά 1000 kg καρπού). δ. Μάλαξη Μετά την άλεση, η ελαιοζύμη αναμιγνύεται στο μαλακτήρα μετά την προσθήκη ζεστού νερού. Η μάλαξη αποτελεί βασικό στάδιο της επεξεργασίας και συντελεί στην συνένωση των μικρών ελαιοσταγονιδίων με μεγαλύτερες σταγόνες λαδιού. Για τη διευκόλυνση της διαδικασίας η ελαιοζύμη θερμαίνεται στους 28-30ºC για χροπνικό διάστημα 45-60 min. Στο μαλακτήρα προστίθεται νερό μέχρι και 10 % της ποσότητας της ελαιοζύμης, πριν την εξαγωγή του ελαιόλαδου σε διφασικό ή τριφασικό φυγοκεντρικό σύστημα. ε. Παραλαβή του ελαιόλαδου Η παραδοσιακή μέθοδος της πίεσης και η διαδικασία των τριών φάσεων παράγουν το παρθένο ελαιόλαδο και δύο τύπους αποβλήτων: τα υγρά απόβλητα (κατσίγαρος) και τα στερεά απόβλητα (ελαιοπυρήνας). Η παραδοσιακή μέθοδος (Σχήμα 1.α) είναι μια ασυνεχής διαδικασία (batch type process) που διαφοροποιείται σε δύο φάσεις με την πίεση των αλεσμένων καρπών. Η υγρή φάση (μίγμα νερού/λαδιού) διαχωρίζεται αργότερα προκειμένου να ληφθεί το ελαιόλαδο. Υπολογίζεται ότι από 1000 kg καρπού παράγονται περίπου 350 kg ελαιοπυρήνα (περιεκτικότητα σε υγρασία 25 %) και περίπου 450 kg υγρά απόβλητα (απόνερα). Εντούτοις, αν και είναι πιο οικολογική, η τεχνική αυτή είναι ασυνεχής, γεγονός που αποτελεί μειονέκτημα για τη σύγχρονη βιομηχανία. Η τριφασική διαδικασία (Σχήμα 1.β) είναι μια συνεχής διαδικασία (continuous process) που έχει αντικαταστήσει την παραδοσιακή μέθοδο. Χρονολογείται από τη δεκαετία του 1970-1980. Οι αλεσμένες ελιές τοποθετούνται σε ένα τριφασικό φυγοκεντρικό διαχωριστήρα (decanter) (Εικόνα 1.) όπου τα διαφορετικά μέρη (ελαιόλαδο, απόνερα, ελαιοπυρήνας) διαχωρίζονται με την επίδραση της φυγοκέντρου δυνάμεως. Το κύριο μειονέκτημα της μεθόδου είναι οι μεγάλες ποσότητες ύδατος που απαιτούνται και συνεπώς η παραγωγή σημαντικού όγκου υγρών αποβλήτων που προκαλούν ρύπανση. Υπολογίζεται ότι από 1000 kg καρπό, παράγονται 500 kg ελαιοπυρήνα (περιεκτικότητα σε υγρασία 50 %) και 1200 kg υγρά απόβλητα. Nερό Ελαιοζύμη Υγρή φάση Οργανική φάση Ελαιοπυρήνας Εικόνα 1.10: Ο τριφασικός διαχωριστήρας.
Εικόνα 1. Τριφασικός διαχωριστήρας decanter Πριν μερικά χρόνια εμφανίστηκε στην αγορά το διφασικό σύστημα (αποκαλούμενο και «οικολογικό σύστημα») (Σχήμα 1.γ) (Eικόνα 2). Σε αυτή τη διαδικασία, τα τελικά προϊόντα είναι το ελαιόλαδο και ο ελαιοπυρήνας στον οποίο ενσωματώνονται τα απόνερα. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα του συστήματος είναι η μειωμένη κατανάλωση νερού και η έλλειψη υγρών αποβλήτων. Υπολογίζεται ότι κατά την επεξεργασία 1000 kg καρπού παράγονται 800 kg περίπου υγρής ελαιοπυρήνας. Σοβαρό, όμως, μειονέκτημα της μεθόδου είναι ότι η ελαιοπυρήνα που προκύπτει έχει αυξημένη υγρασία και είναι δύσκολη στο χειρισμό, στη μεταφορά και την επεξεργασία. Επιπλέον, ξηραίνεται με αργό ρυθμό και έχει υψηλό ρυπαντικό φορτίο.
Σχήμα 1. Οι τρείς σύγχρονες μέθοδοι παραγωγής παραγωγής ελαιολάδου Α) Κλασική μέθοδος με πισετήριο Β)Τριφασική μέθοδος Γ) Διφασική μέθοδος στ. Καθαρισμός του ελαιόλαδου Τα στερεά σωματίδια (τεμαχίδια σάρκας, φλοιού, θρύμματα πυρηνόξυλου, κλπ) που βρίσκονται διαλυμένα στην υγρή φάση απομακρύνονται με τη χρήση παλινδρομικά κινούμενων κοσκίνων (κόσκινα απολάσπωσης). Σημειώνεται ότι το βάρος των στερεών σωματιδίων υπολογίζεται σε ποσοστό 0.5-1 % επί του συνολικού βάρους της υγρής φάσης. ζ. Τελικός διαχωρισμός Ο τελικός διαχωρισμός του ελαιόλαδου από τα φυτικά υγρά γίνεται με τη χρήση φυγοκεντρικών ελαιοδιαχωριστήρων με πιάτα. Όπως ήδη αναφέρθηκε, οι τρεις διαφορετικές επεξεργασίες παραλαβής ελαιόλαδου (παραδοσιακή, τριφασική και διφασική) διαφέρουν σημαντικά στον όγκο και τη σύσταση των αποβλήτων που παράγουν.
2.2. Τεχνολογία Παραγωγής Σπορελαίων Η τεχνολογία παραγωγής των σπορελαίων χαρακτηρίζεται από τα παρακάτω βήματα: α)καθαρισμός, προετοιμασία και ξήρανση των σπόρων Το πρώτο στάδιο της επεξεργασίας των ελαιούχων σπόρων για παραγωγή σπορελαίων περιλαμβάνει τον καθαρισμό των σπόρων από πέτρες, γυαλί ή μέταλλο με χρήση κατάλληλων παγίδων και μαγνητών. Επίσης οι σπόροι καθαρίζονται και ξηραίνονται και μερικές φορές αφαιρείται η φλούδα τους ώστε το στερεό υπόλειμμα που προκύπτει μετά την εξαγωγή του σπορελαίου να έχει ικανοποιητικό ποσοστό πρωτεΐνης ώστε να είναι κατάλληλο για ζωοτροφή. β)σύνθλιψη και θέρμανση των σπόρων Ο σπόρος θερμαίνεται και στην συνέχεια συνθλίβεται με ειδικές συγκλίνουσες πρέσες και σπάζει σε κομμάτια ώστε να μπορεί να εκχυλιστεί εύκολα στην συνέχεια. Η σύνθλιψη παράγει μία ποσότητα σπορελαίου (crude oil) που χαρακτηρίζεται «βρούτο (ακάθαρτο)» και συλλέγεται σε ειδικές δεξαμενές και αφήνει μία ποσότητα γύρω στο 20% στην πίτα της εκχύλισης. γ)εκχύλιση με διαλύτη Κατά την διεργασία συτή το σπορέλαιο που απέμεινε στην πίτα διαχωρίζεται από αυτή με τον διαλύτη ο οποίος καταιωνίζεται μέσα στην πίτα των σπόρων κατά αντιρροή για αρκετό χρόνο ώστε να μειώσει το περιεχόμενο λαδιού στο χαμηλότερο δυνατό σημείο. Ο διαλύτης που χρησιμοποιείται συνήθως είναι το εξάνιο. Η παραγόμενη miscella ( μίγμα λαδιού και διαλύτη) διαχωρίζεται σε «βρούτο» λάδι και θερμό διαλύτη και το λάδι συλλέγεται χωριστά ενώ ο διαλύτης ανακυκλώνεται στον εκχυλιστήρα. Αντίστοιχα το εκχυλισθέν στερεό υλικό υφίσταται επεξεργασία αφαίρεσης του διαλύτη και μετά από άλεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ζωοτροφή. δ)ραφινάρισμα του σπορελαίου Στη συνέχεια ακολουθεί το ραφινάρισμα του βρούτου σπορελαίου που περιλαμβάνει τα παρακάτω στάδια: -Αποκομίωση του σπορελαίου. Αυτό είναι το πρώτο στάδιο του ραφιναρίσματος το οποίο στοχεύει στον καθαρισμό του σπορελαίου από την λεκιθίνη και στην παραγωγή καθαρής λεκιθίνης. Η διεργασία αυτή γίνεται με επεξεργασία με νερό, κατάλληλα ένζυμα και καθαρού οξέως κατάλληλου για τρόφιμα σε υψηλές θερμοκρασίες. Τα κόμεα ενυδατώνονται και διαχωρίζονται στο τέλος του σταδίου αυτού και στην συνέχεια χρησιμοποιούνται σαν α ύλη παραγωγής λεκιθίνης. -Εξουδετέρωση Το δεύτερο στάδιο του ραφιναρίσματος είναι η εξουδετέρωση η οποία γίνεται με χρήση αλκαλικού διαλύματος καυστικής σόδας κατάλληλης για χρήση σε βιομηχανία τροφίμων και σε συνεχή βάση με χρήση φυγοκεντρικού διαχωριστού. Με τον τρόπο αυτό τα ελεύθερα
λιπαρά οξέα του ελαίου σχηματίζουν σάπωνα που διαχωρίζεται φυγοκεντρικά από το έλαιο το οποίο κατά συνέπεια ουδετεροποιείται και είναι ελεύθερο οξέων. Η μάζα του σάπωνα (παραπροϊόν) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως έχει ή μετά από διάσπαση με οξέα και παραγωγή του λεγόμενου acid oil για προσθήκη σε ζωοτροφές και να αξιοποιηθεί εξ ολοκλήρου. Μορφολογία φυγοκεντρικού διαχωριστού που χρησιμοποιείται για αποκομίωση και εξουδετέρωση και απομάκρυνση σαπώνων. -Αποχρωματισμός Στο στάδιο αυτό το ουδέτερο πλέον έλαιο υφίσταται περαιτέρω επεξεργασία για αφαίρεση χρωστικών όπως τα καροτένια και η χλωροφύλλη αλλά και υπολειμμάτων σάπωνα, φωσφολιπιδίων, πρωτεινών, ιχνών μετάλλων και προϊόντων οξείδωσης. Τα υπολειμματικά αυτά προϊόντα πρέπει να αφαιρεθούν διότι πρόκειται να μειώσουν την ποιότητα του ελαίου κατά τις διεργασίες περαιτέρω καθαρισμού που θα ακολουθήσουν. Κατά την διεργασία του αποχρωματισμού όλες οι ύλες που προαναφέρθηκαν αφαιρούνται με προσρόφηση σε ενεργό προσροφητικό υλικό (π.χ. γή διατόμων) με αποτέλεσμα τον τελικό αποχρωματισμό του ελαίου.
-Απόσμηση Μορφολογία φίλτρου γής διατόμων για αποχρωματισμό σπορελαίων Η απόσμηση του ελαίου πραγματοποιείται με χρήση απόσταξης με υπέρθερμο ατμό υπό κενό. Ο ατμός εισέρχεται στην στήλη με χρήση διανομέα που υπάρχει στο κάτω μέρος της στήλης και αφαιρεί τις αλκοόλες, αλδεύδες και κετόνες που προσδίδουν άσχημη οσμή στο έλαιο. Η διεργασία πραγματοποιείται σε κενό 0.5-0.8 mbar και θερμοκρασία 180-270 C. O χρόνος παραμονής εξαρτάται από τον τύπο του ελαίου και στο στάδιο αυτό αφαιρούνται και τα ίχνη της πρωτεΐνης που συνυπάρχουν στο έλαιο. Εναλλακτικά του ατμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί και αδρανές άζωτο σε υψηλή θερμοκρασία σαν υλικό stripping. -Αποκήρωση (De-Waxing) Μορφολογία Αποσμητού σπορελαίων Αυτό είναι το τελευταίο στάδιο της επεξεργασίας ραφιναρίσματος των σπορελαίων κατά το οποίο με ψύξη οι περιχόμενοι κηροί στο έλαιο κρυσταλλώνονται και αφαιρούνται με φιλτράρισμα με σκοπό να εμποδιστεί το θόλωμα του ελαίου κατά την διάθεση του και ο σχηματισμός λευκού ανεπιθύμητου και αντιαισθητικού ιζήματος.
3. ΠΟΙΟΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟΥ & ΣΠΟΡΕΛΑΙΩΝ. 3.1. Γενικά Οι δύο πλέον συνηθισμένες αλλοιώσεις που υφίστανται το ελαιόλαδο και τα σπορέλαια είναι: -H υδρολυτική τάγγιση ή λιπόλυση Κατά την αλλοίωση αυτή τα γλυκερίδια του ελαίου υδρολύονται κατά την παρακάτω χημική αντίδραση και παράγονται ελεύθερα λιπαρά οξέα -Η αυτοξείδωση η οξειδωτική τάγγιση Κατά την αλλοίωση αυτή παράγονται καρβονυλικές ενώσεις (αλδεΰδες και κετόνες) με άσχημη οσμή με οξειδωτική διάσπαση του μορίου των γλυκεριδίων
3.2. Μέτρηση οξύτητας ελαίων Η οξύτητα μιας λιπαρής ύλης εκφράζεται σε αριθμούς ή βαθμούς οξύτητας ή σε % ελαϊκό οξύ. Η οξύτητα προσδιορίζεται με ογκομέτρηση ορισμένης ποσότητας δείγματος. Πειραματικό μέρος Αντιδραστήρια σκεύη 0.1 Ν NaOH Δείκτης φαινολοφθαλεϊνη Αιθανόλη Αιθέρας Κωνική φιάλη Προχοίδα (50ml) Σιφώνι (10ml) Πορεία Εισάγουμε σε κωνική φιάλη ποσότητα δείγματος λαδιού 10ml Προσθέτουμε 50ml αιθανόλη και 50 ml αιθέρα Αναδεύουμε το μίγμα για τη διάλυση των λιποσφαιριδίων Προσθέτουμε 3-4 σταγόνες δείκτη διαλύματος φαινολοφθαλεϊνη Ογκομετρούμε με 0.1Ν NaOH μέχρι αλλαγής χρώματος (από αχυροκίτρινο σε ροζ) Υπολογισμοί Στα λάδια η οξύτητα εκφράζεται συνήθως σε % ελαϊκό οξύ, οπότε 1ml 0,1Ν NaOH ισούται 0,0282 gr ελαϊκού οξέος (που αντιστοιχεί με 1 βαθμό οξύτητας κατά Kottstrfer). Επομένως τα καταναλωθέντα ml NaOH 0,1N πολλαπλασιάζονται με το συντελεστή μετατροπής 0,282 και το αποτέλεσμα εκφράζει τα γραμμάρια του ελαϊκού οξέος επί τοις εκατό. ΟΞΥΤΗΤΑ % κ.β. Ελαικού= 0.282 Χ (ml ΚΑΤΑΝΑΛΩΘΕΝΤΟΣ ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΟΥ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ 0.1 Ν ΝaOH)
3.3. Μέτρηση αριθμού ιωδίου (Α.Ι.) Αριθμός ιωδίου είναι το % ποσοστό του αλογόνου, εκφρασμένο σε ιώδιο, που απαιτείται για να κορεσθούν τα ακόρεστα οξέα μιας λιπαρής ύλης. Ο αριθμός ιωδίου είναι ανάλογος του αριθμού των διπλών δεσμών, που έχουν τα λιπαρά οξέα. Ένα οξύ δηλαδή με διπλάσιο αριθμό διπλών δεσμών από ένα άλλο, έχει διπλάσιο αριθμό ιωδίου. Δύο μέθοδοι προσδιορισμού του αριθμού ιωδίου είναι γνωστές. Η μέθοδος κατά Hanus και η μέθοδος κατά Wijs. Μέθοδος κατά Hanus Η μέθοδος αυτή προτιμάται συνήθως, γιατί είναι ευκολότερη και απλούστερη από την άλλη, Τα αποτελέσματα των δύο μεθόδων σχεδόν συμπίπτουν. Πειραματικό μέρος Σε κωνική φιάλη με εσμυρισμένο πώμα (φιάλη ιωδίου) διαλύονται 0,2-0,25 g λαδιού με την προσθήκη 10 ml χλωροφορμίου. (Η ποσότητα του λαδιού που ζυγίζεται, είναι αντιστρόφως ανάλογη του αναμενόμενου αριθμού ιωδίου). Στην κωνική φιάλη προστίθενται από προχοϊδα 25 ml του ειδικού διαλύματος ιωδίου (13,0 g ιωδίου + 8 g βρώμιου συμπληρωμένα μέχρι 1 λίτρο με άνυδρο CH3CΟΟΗ) και η φιάλη αφήνεται πωματισμένη στο σκοτάδι επί 30 λεπτά με ενδιάμεσες ανακινήσεις. Στη φιάλη προστίθενται στη συνέχεια 15 ml διαλύματος ΚΙ 10% και η περίσσεια του ιωδίου ογκομετρείται με 0,1 Ν διάλυμα Na 2 S 2 O 3 ώσπου να εξαφανισθεί σχεδόν το κίτρινο χρώμα του ιωδίου. Προς το τέλος της ογκομέτρησης προστίθεται δείκτης άμυλο και η προσθήκη Na 2 S 2 O 3 συνεχίζεται, ώσπου να εξαφανιστεί τελείως το κυανό χρώμα. Συγχρόνως γίνεται και λευκός προσδιορισμός. Ο αριθμός ιωδίου (Α.Ι.) υπολογίζεται από τον τύπο: Α.Ι. = (α-β). Ν. 12,69 / βάρος δείγματος όπου: α είναι αριθμός των ml του 0,1 Ν Na 2 S 2 O 3 που καταναλώθηκαν στον λευκό προσδιορισμό. β ο αριθμός των ml του 0,1 Ν Na 2 S 2 O 3 που καταναλώθηκαν κατά τον προσδιορισμό του δείγματος και Ν ο τίτλος του διαλύματος Na 2 S 2 O 3 (στην περίπτωση αυτή 0,1). Το δείγμα πριν τον προσδιορισμό πρέπει να διηθείται.
3.4. Μέτρηση Αριθμού σαπωνοποίησης (Α. Σ.) Αριθμός σαπωνοποίησης ενός λαδιού ή λίπους είναι τα ml του ΚΟΗ, που απαιτούνται για να εξουδετερώσουν (σαπωνοποιήσουν) τα λιπαρά οξέα, που προκύπτουν από την πλήρη υδρόλυση 1 g δείγματος. Αντιπροσωπευτική αντίδραση σαπωνοποίησης είναι η μετατροπή στεαρίνης (εστέρα του στεατικού οξέος) προς στεατικό κάλιο. C 3 H 5 (C 17 H 35 COO) 3 + 3KOH C 3 H 5 (OH) 3 + 3C 17 H 35 COOK Οι εστέρες των κατωτέρων λιπαρών οξέων απαιτούν περισσότερο άλκαλι για τη σαπωνοποίησή τους, επομένως ο αριθμός σαπωνοποίησης είναι αντιστρόφως ανάλογος του μέσου μοριακού βάρους των λιπαρών οξέων, που υπάρχουν στη λιπαρή ύλη. Ο αριθμός σαπωνοποίησης δεν δίνει σημαντικές πληροφορίες για την αναγνώριση των λαδιών, αφού είναι παραπλήσιος για όλα τα λάδια. Είναι όμως πολύ χρήσιμος για την ανίχνευση του λαδιού του κοκκοκάρυδου, του φοινοκοπυρηνέλαιου και του λίπους του βουτύρου, που περιέχουν μεγάλα ποσοστά κατωτέρων λιπαρών οξέων. Ο προσδιορισμός του αριθμού σαπωνοποίησης γίνεται με τον ακόλουθο τρόπο. Πειραματικό μέρος Σε κωνική φιάλη, όπου ζυγίζονται 1-2 g λιπαρής ύλης, προστίθενται 25 ml αλκοολικού διαλύματος ΚΟΗ 0,5Ν μετρημένα με προχοΐδα. Ακολουθεί σαπωνοποίηση του δείγματος με θέρμανση της φιάλης επί 1 ώρα με κάθετο ψυκτήρα σε υδατόλουτρο που βράζει. (Σχήμα 1). Κατά τη διάρκεια της σαπωνοποίησης η φιάλη ανακινείται αρκετές φορές. Στη συνέχεια ογκομετρείται η περίσσεια του ΚΟΗ με 0,5Ν HCl και δείκτη φαινολοφθαλεΐνη. Συγχρόνως γίνεται και λευκός προσδιορισμός. Ο αριθμός σαπωνοποίησης (Α.Σ.) υπολογίζεται από τον τύπο: Α.Σ. =28,05 (α -β) / βάρος δείγματος (g) όπου: α και β ο αριθμός των ml του 0,5Ν HCl, που καταναλώθηκαν αντίστοιχα στον λευκό και τον πραγματικό προσδιορισμό. Ο λευκός προσδιορισμός μπορεί να παραλειφθεί, αν χρησιμοποιηθεί υδατικό ΚΟΗ ή όταν δεν απαιτούνται πολύ ακριβή αποτελέσματα.
Στη σαπωνοποίηση χρησιμοποιείται ΚΟΗ και όχι ΝaΟΗ, γιατί οι σάπωνες καλίου είναι πιο ευδιάλυτοι στην αλκοόλη και έτσι σχηματίζεται ομογενές σύστημα σαπωνοποίησης. Σχήμα 1. Συσκενή σαπωνοποίησης με κάθετο ψυκτήρα και υδατόλουτρο. (Το υδατόλουτρο μπορεί να αντικατασταθεί με ρυθμιζόμενο ηλεκτρικό θερμομανδύα). Για να ελαττωθεί ο χρόνος σαπωνοποίησης σε δείγματα που σαπωνοποιούνται. δύσκολα (κερί, φυστικέλαιο), χρησιμοποιείται πιο πυκνό ΚΟΗ (1Ν ή 2Ν). Επίσης γίνεται χρήση ανώτερης αλκοόλης με ψηλότερο σημείο ζέσεως π.χ. γλυκερίνης(σ.ζ. 220 C). Η ογκομέτρηση γίνεται εν θερμώ, για να αποφεύγεται η καθίζηση του σάπωνα, που δημιουργεί σφάλματα στα αποτελέσματα. Σε περιπτώσεις που τα δείγματα είναι χρωματισμένα και ο δείκτης φαινολοφθαλεΐνης δεν διακρίνεται, χρησιμοποιείται άλλος δείκτης π.χ. θυμοφθαλεΐνη (ρη 9,4-10,6, άχρωμη - κυανή). Στο τέλος της ογκομέτρησης τουλάχιστον ο μισός όγκος του διαλύματος πρέπει να αποτελείται από αλκοόλη, για να αποφεύγεται η υδρόλυση του σάπωνα, που δίνει λανθασμένα αποτελέσματα. Γι αυτό πριν από την ογκομέτρηση συμπληρώνεται η αλκοόλη, που πιθανόν έχει εξατμισθεί κατά τη διάρκεια της θέρμανσης.
Το ογκομετρημένο δείγμα φυλάγεται, αν πρόκειται να γίνει προσδιορισμός των ασαπωνοποίητων συστατικών. Ασαπωνοποίητα συστατικά μιας λιπαρής ύλης είναι οι αδιάλυτες στο νερό ουσίες, που δεν σαπωνοποιούνται με ΚΟΗ και δεν είναι πτητικές στους 80 C. Τα ασαπωνοποίητα συστατικά περιλαμβάνουν υδρογονάνθρακες, ανώτερες αλκοόλες και στερόλες (χοληστερόλη στις ζωικές,- φυτοστερόλη στις φυτικές λιπαρές ύλες). Τα περισσότερα λάδια με συνηθισμένη καθαρότητα περιέχουν λιγότερο από 2% ασαπωνοποίητα συστατικά. Μεγαλύτερη περιεκτικότητα από 2 % είναι ένδειξη νοθείας του λαδιού με παραφινέλαιο (υδρογονάνθρακες παραφίνης). 3.5. Μέτρηση Αριθμού Υπεροξειδίων Ο αριθμός υπεροξειδίων προσδιορίζει τον βαθμό οξείδωσης του ελαιολάδου σε πρωταρχικό στάδιο. Τα υπεροξείδια είναι χημικές ενώσεις που δημιουργούνται από την αντίδραση κυρίως του οξυγόνου με το ελαιόλαδο. Όσο χαμηλότερος είναι ο αριθμός υπεροξειδίων τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα. Για ένα άριστο - καλοδιατηρημένο και φρέσκο ελαιόλαδο ο αριθμός υπεροξειδίων δεν πρέπει να υπερβαίνει σε αρχικό στάδιο το 10, με μέγιστο επιτρεπόμενο για το έξτρα παρθένο το 20 (ο αριθμός εκφράζει χιλιοϊσοδύναμα Ο2 ανά κιλό λαδιού). Ο αριθμός υπεροξειδίων αυξάνεται και άρα το λάδι υποβαθμίζεται επικίνδυνα (η αλλοίωση της γεύσης είναι εμφανέστατη), όταν το προϊόν βρίσκεται σε επαφή με τον αέρα (οξυγόνο). Αυτός είναι ο βασικός λόγος για τον οποίο το ελαιόλαδο πρέπει να συσκευάζεται και να συντηρείται σε μικρές συσκευασίες. Πρακτικά θα λέγαμε ότι το περιεχόμενο μιας συσκευασίας ελαιολάδου (π.χ. ενός ή τριών λίτρων) θα πρέπει να καταναλώνεται το πολύ σε 20 ημέρες από την ημέρα που ανοίγεται η συσκευασία. Ο αριθμός υπεροξειδίων εκφράζει την ποσότητα αυτών των συστατικών του δείγματος (εκφρασμένη σε χιλιοστοϊσοδύναμα ενεργού οξυγόνου ανά kg) που οξειδώνουν το ιωδιούχο κάλιο κάτω από τις περιγραφόμενες συνθήκες αναλύσεις. ΑΡΧΗ Το ληφθέν δείγμα διαλύεται σε μείγμα οξεικού οξέος και χλωροφόρμιου και προστίθεται διάλυμα ιωδιούχου καλίου. Ογκομέτρηση του απελευθερούμε- νου ιωδίου με πρότυπο διάλυμα θειοθειικού νατρίου. ΟΡΓΑΝΑ Όλος ο χρησιμοποιούμενος εξοπλισμός πρέπει να είναι απαλλαγμένος αναγωγικών ή οξειδωτικών ουσιών. Σημείωση: Να μην λιπαίνονται οι εσμυρισμένες επιφάνειες.
5.1. Γυάλινο κουτάλι των 3 ml. 5.2. Εσμυρισμένες φιάλες με πώματα, χωρητικότητας περίπου 250 ml, οι οποίες προηγουμένως έχουν ξηρανθεί και στις οποίες έχει διαβιβάσθει αδρανές αέριο (άζωτο ή, προτιμότερα, διοξείδιο του άνθρακα). 5.3. Προχοΐδα των 25 ή 50 ml, βαθμολογημένη ανά 0,1 ml. ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ 6.1. Χλωροφόρμιο, αναλυτικής καθαρότητος, απαλλαγμένο οξυγόνου με διοχέ- τευση υπό πίεση, μέσα από αυτό, ρεύματος καθαρού, ξηρού αδρανούς αερίου. 6.2. Κρυσταλλικό οξεικό οξύ, αναλυτικής καθαρότητος, απαλλαγμένο οξυγόνου με διοχέτευση, υπό πίεση, μέσα από αυτό, καθαρού, ξηρού αερίου. 6.3. Κεκορεσμένο υδατικό διάλυμα ΚΙ προσφάτως παρασκευασθέν, απαλλαγ- μένο από ιώδιο και ιωδικά. 6.4. Πρότυπο διάλυμα C1 θειθειικού νατρίου 0,01 ή 0,002 N, τιτλοδοτη- μένο μόλις πριν χρησιμοποιηθεί. 6.5. Υδατικό διάλυμα αμύλου 10 g/l, πρόσφατα παρασκευασμένο από φυσικό διαλυτό άμυλο. ΔΕΙΓΜΑ Να ληφθεί μέριμνα για την παραλαβή και διατήρηση του δείγματος μακριά από φώς, θερμότητα και σε εντελώς γεμάτα γυάλινα δοχεία, ερμητικά σφραγισμένα με πώματα, από αδιαφανές γυαλί ή φελλό. ΠΟΡΕΙΑ ΑΝΑΛΥΣΕΩΣ Η ανάλυση πρέπει να γίνεται με διάχυτο φυσικό ή με τεχνητό φωτισμό. Ζυγίζεται σε γυάλινο κουτάλι (5.1) ή εάν αυτό δεν υπάρχει, σε φιάλη (5.2) με ακρίβεια 0,001 g, ποσότης του δείγματος σύμφωνα με τον ακόλουθο πίνακα, ανάλογα με τον αναμενόμενο αριθμό υπεροξειδίων.
Αποπωματίζεται μία φιάλη (5.2) και εισάγεται το γυάλινο κουτάλι που περιέχει τη ζυγισθείσα ποσότητα του δείγματος. Προστίθενται 10 ml χλω- ροφόρμιου (6.1). Διαλύεται το δείγμα γρήγορα με ανάδευση. Προστίθενται 15 ml οξικού οξέος (6.2), κατόπιν 1 ml διαλύματος ιωδιούχου καλίου (6.3). Πωματίζεται γρήγορα, γίνεται ανάδευση επί ένα λεπτό, και αφήνεται για 5 λεπτά ακριβώς, μακριά από το φώς σε θερμοκρασία 15 έως 25 C. Προστίθενται περίπου 75 ml απεσταγμένου νερού. Το απελευθερούμενο ιώδιο ογκομετρείται με το διάλυμα του θειοθειικού νατρίου (6.4) (διάλυμα 0,002 N για αναμενόμενες τιμές μικρότερες από 12, και διάλυμα 0,01 N για αναμενόμενες τιμές πάνω από 12) με ζωηρή ανάδευση, χρησιμοποιώντας διάλυμα αμύλου (6.5) σαν δείκτη. Εκτελούνται δύο προσδιορισμοί στο ίδιο δοκιμαστικό δείγμα. Εκτελείται ταυτόχρονα λευκός προσδιορισμός (τυφλός). Εάν το αποτέλεσμα του τυφλού ξεπερνά τα 0,05 ml διαλύματος 0,01 N θειοθειικού νατρίου (6.4), αντικαθίστανται τα αντιδραστήρια. ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Ο αριθμός υπεροξειδίων (AY), εκπεφρασμένος σε χιλιοστοϊσοδύναμα ενερ- γού οξυγόνου ανά kg, δίνεται από τη σχέση: AY = V T 1000 /m Όπου: V είναι ο αριθμός των ml του προτύπου διαλύματος θειοθειικού νατρίου (6.4) χρησιμοποιούμενου για την ογκομέτρηση, μετά την αφαίρεση του λευκού, T είναι η ακριβής κανονικότητα του διαλύματος θειοθειικού νατρίου (6.4) που χρησιμοποιείται, m είναι το βάρος του δείγματος σε g. Σαν αποτέλεσμα λαμβάνεται ο αριθμητικός μέσος των δύο εκτελεσθέντων προσδιορισμών.
3.6. Μέτρηση Δεικτών Κ 232 και Κ 270 και ΔΚ για ελαιόλαδο Καθοριστικό ρόλο για τον έλεγχο της νοθείας του ελαιολάδου παίζουν οι σταθερές Κ 232, και Κ 270 (απορρόφηση στο υπεριώδες φάσμα). Η φασματοφωτομετρική εξέταση του ελαιολάδου στο υπεριώδες, μετρά τις απορροφήσεις σε μήκη κύματος 232nm και 270nm, που τις παριστάμε συμβολικά με Κ (Κ 232, Κ 270 ). Υπάρχει και ο δείκτης ΔΚ=Κ 270 -(Κ 264 +Κ 276 ) 2 που ορίζεται από μια μαθηματική σχέση υπολογισμού συντελεστών απορρόφησης υπεριώδους ακτινοβολίας. Η απορρόφηση στα 232nm, οφείλεται σε ενώσεις (υδροϋπεροξείδια) που παράγονται σε ένα πρωταρχικό στάδιο οξείδωσης αλλά και σε ενώσεις (συζυγή διένια), που παράγονται σε ένα ενδιάμεσο στάδιο οξείδωσης. Έτσι η τιμή του συντελεστή Κ 232 αυξάνεται, όταν ο ελαιόκαρπος αποθηκεύεται για πολλές μέρες μέχρι την έκθλιψή του, αλλά και όταν το ελαιόλαδο έχει αποθηκευτεί σε άσχημες συνθήκες. Η απορρόφηση στα 270nm, οφείλεται σε ενώσεις με καρβονυλικές ομάδες (αλδεΰδες και κετόνες), οι οποίες αποτελούν δευτερογενή προϊόντα οξείδωσης, καθώς και από ενώσεις (συζυγή τριένια), που παράγονται κατά την διάρκεια της βιομηχανικής του επεξεργασίας. Έτσι η τιμή του συντελεστή απορρόφησης Κ 270 εξαρτάται, από το πόσο φρέσκο είναι το ελαιόλαδο. Παλαιά ελαιόλαδα ή μείγματα με παλαιά ελαιόλαδα, έχουν αυξημένες τιμές του Κ 270. Επιπλέον, η τιμή του Κ 270 αμέσως μετά την εμφιάλωση, είναι πολύ χαμηλή και αυξάνεται με την πάροδο της ηλικίας του ελαιολάδου. Η έκθεση του ελαιολάδου στην ηλιακή ακτινοβολία και γενικότερα η αποθήκευσή του σε υψηλές θερμοκρασίες, επιταχύνουν την πρόοδο της γήρανσης. Η απορρόφηση λοιπόν του ελαιολάδου στο υπεριώδες, αποτελεί ένα σημαντικό κριτήριο της ποιότητάς του. Επί πλέον ο συντελεστής Κ 270 και ο δείκτης ΔΚ μπορούν να χρησιμοποιηθούν και σαν κριτήρια γνησιότητας (ενδεχόμενης νοθείας του). Παράγοντες που επηρεάζουν την απορρόφηση στο υπεριώδες: -Η εφαρμογή ορθών πρακτικών κατά την συγκομιδή (καλός αερισμός του ελαιοκάρπου και σύντομη μεταφορά του στο ελαιοτριβείο), όπως επίσης και η εφαρμογή κανόνων σωστής
βιομηχανικής πρακτικής κατά τη διάρκεια εξαγωγής του ελαιολάδου, μας δίνει την δυνατότητα παραγωγής ελαιολάδου με χαμηλή απορρόφηση στο υπεριώδες. -Η αποθήκευση του ελαιολάδου σε κατάλληλες συνθήκες (να προστατεύεται απ το φως και τον αέρα, να φυλάσσεται σε χαμηλή θερμοκρασία και όχι σε σιδερένια βαρέλια), μας δίνει τη δυνατότητα να συνεχίσουμε να διατηρήσουμε κατά το δυνατόν, σε χαμηλά επίπεδα την απορρόφηση στο υπεριώδες Σύμφωνα με την Κοινοτική Νομοθεσία οι συντελεστές Κ για το τυποποιημένο ελαιόλαδο θα πρέπει να είναι : Κ 232 μικρότερος του 2,50 για το «εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο», μικρότερος του 2,60 για το «παρθένο ελαιόλαδο», ενώ για το ελαιόλαδο «αποτελούμενο από εξευγενισμένα ελαιόλαδα και παρθένα ελαιόλαδα» δεν υπάρχει όριο. Κ 270 μικρότερος του 0,22 για το «εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο», μικρότερος του 0,25 για το «παρθένο ελαιόλαδο» και μικρότερος του 0,90 για το ελαιόλαδο «αποτελούμενο από εξευγενισμένα και παρθένα ελαιόλαδα» Πειραματικό μέρος Όργανα Σκεύη Αντιδραστήρια Στατό με δοκιμαστικούς σωλήνες Ελαιόλαδο διαφόρων τύπων τρία δείγματα Φασματο-φωτόμετρο ορατού υπεριώδους Πειραματική πορεία 1. Σε στατό με δοκιμαστικούς σωλήνες φέρονται τρία διαφορετικά δείγματα ελαιολάδου.
2. Μετράμε με φασματο-φωτόμετρο ορατού υπεριώδους την απορρόφηση στα 232nm και 270nm και προσδιορίζουμε τους δείκτες Κ232 και Κ270 σε διάλυμα λαδιού σε ισο-οκτάνιο 1% w/v με χρήση κυψελίδας 1 cm και μηδενισμό του οργάνου με καθαρό διαλύτη. 3. Με βάσει τις τιμές Κ232 και Κ270 κατατάσσουμε τα τρία δείγματα σε κατηγορίες «εξαιρετικό παρθένο», «παρθένο» και «εξευγενισμένο».
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Αθανάσιος Λάνταβος et al. Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων. Πανεπιστήμιο Πατρών, Σχολή Οργάνωσης & Διοίκησης Επιχειρήσεων, Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων Αγροτικών Προϊόντων & Τροφίμων. 2. ΕΦΕΤ (2012) Κανόνες Εμπορίας & Επισήμανσης Ελαιολάδου. 3. Αθανάσιος Λάνταβος & Δ. Χελά.(2008) ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΓΡΟΤΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΚΑΙ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ-ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ ΑΓΡΟΤΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ & ΤΡΟΦΙΜΩΝ. 4. Α.Π. Χαραλαμπόπουλος Χημικός Μηχανικός, Ε.Μ.Π., MSc. Chem.Eng. Univ. of Aston in Birmingham UK τ. Δ/ντης Εργοστασίου Ελαΐς Unilever, Business Consultant. Η εφαρμογή των φυσικώ διεργασιών στην Βιομηχανία Τροφίμων. 5. Στέλιος Γιαννόπουλος, Μάρω Χριστοδουλίδου, και Πόπη Καναρη, Έλεγχος και Νοθεία του Ελαιολάδου στην Κυπριακή Αγορά, Γενικό Χημείο του Κράτους, Κύπρου 6. Παρασκευή Σ. Μπίλκα (2009). ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΈΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΛΑΙΟΤΡΙΒΕΙΟΥ -ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Υποβληθείσα στο Τμήμα Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών.