PROCESSO DE PRODUÇÃO DE AZEITE COM ELEVADO TEOR DE ANTIOXIDANTES

E DE UM CONCENTRADO DE ANTIOXIDANTES

Campo técnico da invenção

A presente invenção enquadra-se no campo dos processos de produção agroindustriais , mais especificamente a um processo de produção de azeite com um elevado teor de antioxidantes a partir de azeitonas e de um concentrado de antioxidantes.

Âmbito da invenção

Na tradição medi terrânica, o azeite é um componente gastronómico amplamente utilizado, tendo por isso uma grande importância económica nestes paises. Para além do seu sabor, o azeite também apresenta qualidades nutritivas que ajudam o organismo humano no combate a determinados stresses bioquímicos, como por exemplo o stress oxidativo.

É sabido que a azeitona apresenta uma grande quantidade de antioxidantes, quer em número quer em valor, nomeadamente a oleuropeina, o tirosol e o hidroxitirosol que, quando ingeridos, ajudam a mitigar os efeitos de espécies oxidativas, tóxicas para o ser humano.

No entanto, embora a azeitona apresente estes compostos, muitas vezes estes não conseguem chegar ao produto final, ou seja, ao azeite, pois durante o processo de produção de azeite, são degradados, principalmente devido aos efeitos de temperaturas elevadas que degradam os compostos antioxidantes, ou por o processo em si não permitir que estes compostos consigam chegar ao produto final: o azeite. Tal acontece, pois, após a moagem das azeitonas, existe uma separação entre o azeite e o bagaço (subproduto de consistência semissólida ou viscosa, formado por restos de polpa, película ou tegumento da azeitona, caroço triturado de azeitona, água e azeite) , sendo que grande percentagem dos antioxidantes , devido ao seu caráter hidrofilico, fica no bagaço.

Existem, contudo, processos mecânicos ou fisicos que permitem a extração dos antioxidantes do bagaço, que depois voltam a ser juntos ao azeite em processamento consequente.

É precisamente esse o objetivo desta invenção, um método para extração de antioxidantes da azeitona, a obtenção de um concentrado de antioxidantes e sua posterior mistura no azeite.

Estado da técnica

Para produzir um azeite que apresente niveis de antioxidantes em solução superiores àqueles que normalmente existem no azeite pronto a consumir, existem várias soluções descritas no estado da técnica .

0 documento EP1910257 descreve um processo de obtenção de um concentrado de antioxidantes a partir do bagaço da azeitona, cujo processo compreende a extração de antioxidantes do bagaço da azeitona por meio de solventes biocompativeis , sendo os antioxidantes posteriormente separados dos solventes por nanofil tração e por osmose inversa. Este concentrado de antioxidantes pode posteriormente ser adicionado ao azeite.

0 documento WO2016087428 descreve um processo de fortificação de óleos alimentares com hidroxitirosol , em que uma solução concentrada com hidroxitirosol é adicionada a um óleo alimentar, nomeadamente a azeite.

0 documento WO2018189730 descreve um processo de produção de azeite muito semelhante ao da presente invenção, documento este que pode ser considerado o estado da técnica mais próximo. Este processo começa pela moagem ou trituração da azeitona, separando depois o azeite do bagaço por decantação. De seguida, o azeite é preparado por meios convencionais, enquanto o bagaço é aproveitado para criar um concentrado de antioxidantes . Do bagaço, que apresenta na sua composição os antioxidantes da azeitona, é removida a água das azeitonas. Esta água é depois concentrada por evaporação ou por osmose inversa, sendo depois adicionada ao azeite produzido. No final, o azeite é decantado de forma a remover a água em excesso proveniente do concentrado de antioxidantes.

Vantagens da invenção

A presente invenção apresenta como grandes vantagens a obtenção de um concentrado de antioxidantes em quantidades superiores às que são obtidas pelos processos referidos nos documentos do estado da técnica. Enquanto no documento WO 2018/189730 Al a quantidade máxima de antioxidantes obtida chegou a 56.000 ppm, o processo da presente invenção obteve 300.000 ppm de antioxidantes totais. Tal vantagem é alcançada por alterações introduzidas no passo de concentração do concentrado de antioxidantes, no qual é introduzida a realização de um passo adicional de evaporação com uma pressão inferior a 10 mbar e a uma temperatura abaixo dos 30 °C. Tal, não só impede a degradação dos antioxidantes a altas temperaturas, evento que ocorre no estado da técnica por a evaporação ocorrer entre os 45°C e 75 °C, como também se gasta menos energia durante o passo de concentração.

Outra grande vantagem do processo de produção de azeite da presente invenção baseia-se no passo de mistura do concentrado de antioxidantes ao azeite. Enquanto no estado da técnica um grande volume do concentrado é misturado ao azeite (6 mL por 1 L de azeite) , no caso da presente invenção uma menor quantidade é misturada, igual ou inferior a 1,2 mL por 1 L de azeite, sendo que esta é a quantidade máxima de dissolução de água no azeite pois qualquer quantidade superior que seja colocada no azeite separa- se do azeite, o que permite que a etapa final de decantação não necessite de ser realizada.

Uma das grandes diferenças entre o estado da técnica e a presente invenção reside na etapa vulgarmente denominada de "2 ^a extração" ou de "azeite de repasse". Esta etapa, normalmente realizada por uma questão de rentabilização económica, é efetuada para que o azeite que ainda está no bagaço possa ser aproveitado. No caso da presente invenção, a etapa é realizada para que os antioxidantes que estão presentes no bagaço possam ser extraídos e aproveitados, permitindo que numa etapa subsequente os antioxidantes sejam misturados ou juntos ao azeite.

Breve descrição das figuras

Estas e outras características podem ser facilmente compreendidas através dos desenhos anexos, que devem ser considerados como meros exemplos e não restritivos de modo algum do âmbito da invenção. Nos desenhos, e para fins ilustrativos, as medidas de alguns dos constituintes podem estar exageradas e não desenhadas à escala. As dimensões absolutas e as dimensões relativas não correspondem às relações reais para a realização da invenção. Numa forma de realização preferencial:

A figura 1 apresenta um diagrama simplificado do processo de produção de azeite da presente invenção.

Descrição detalhada da invenção

Por "antioxidantes" entende-se o termo conhecido no estado da técnica para compostos que inibem a oxidação de outros compostos. No entanto, para o âmbito da presente invenção, entende-se como sendo os antioxidantes naturalmente presentes na azeitona, tais como, nomeadamente, mas não exclusivamente, os seguintes compostos: oleuropeina, hidroxi tirosol , tirosol e outros álcoois fenólicos; ácidos fenólicos, vitamina E e p-caroteno; oleaceina, oleocantal e outros secoiridoides ; pinoresinol e outros lignanos; apigenina, luteolina e outras flavonas.

Por "polifenóis" entende-se o termo utilizado no estado da técnica para referir genericamente álcoois fenólicos e ácidos fenólicos presentes na azeitona.

Como será claro para um perito na especialidade, a aplicação dos princípios aqui descritos não é limitada às formas de realização apresentadas. Possíveis alterações que possam ocorrer na presente invenção, definidas em número, permanecem dentro do âmbito da presente invenção.

Processos de produção de azeite ou de concentrados de antioxidantes de acordo com os princípios aqui descritos podem compreender qualquer número das características apresentadas. Igualmente, os princípios aqui descritos podem ser aplicados a qualquer processo de produção de azeite ou de concentrados de antioxidantes.

Igualmente, será claro para um perito na especialidade que, devido à natureza da presente invenção, esta pode ser aplicada na obtenção de um produto com um alto teor de antioxidantes derivado de um qualquer fruto, vegetal ou semente, tal como, nomeadamente, mas não exclusivamente, azeite, óleo de girassol, óleo de milho, óleo de amêndoa, óleo de cártamo, óleo de palma, óleo de soja e óleo de colza, entre outros.

De acordo com as figuras, a presente invenção refere-se a um processo de produção de azeite com alto teor de antioxidantes e a um processo de produção de um concentrado de antioxidantes.

O processo da presente invenção inicia-se com a escolha das azeitonas a usar no processo. Em especifico, as azeitonas devem ser de uma variedade que seja conhecida por ser uma azeitona que apresenta características que permitem a extração de uma quantidade de azeite por azeitona que possa ser considerada aceitável, bem como um teor de antioxidantes que possa ser considerado elevado.

Por quantidade de azeite por azeitona que possa ser considerada aceitável, entende-se um volume de azeite superior a 10% do peso total da azeitona. Por teor de antioxidantes que possa ser considerado elevado, entende-se um teor de antioxidantes superior a 100 mg/kg.

Após a variedade ser escolhida, onde foi igualmente levado em conta o estado de maturação das azeitonas dessa variedade, procede-se à colheita (ou apanha) da azeitona. Numa forma de realização preferencial, o indice de maturação calculado a partir do indice de Jaén é inferior ou igual a 2. Folhas de oliveiras e outras impurezas macroscópicas são de seguida separadas das azeitonas, as azeitonas poderão ser posteriormente lavadas, preferencialmente à temperatura ambiente.

Terminada a seleção das azeitonas, procede-se à sua apanha e inicia-se o processo de produção de azeite. 0 primeiro passo envolve a lavagem seguida da transformação das azeitonas numa pasta de azeitonas. A referida transformação é realizada por esmagamento das azeitonas, de forma a romper os vacúolos das azeitonas que possuem o azeite. Este passo pode ser realizado por um qualquer meio conhecido no estado da técnica, tal como nomeadamente, mas não exclusivamente, moenda, batimento, prensagem/separação, malaxação, entre outros.

Do esmagamento das azeitonas resulta a produção de uma pasta. Esta pasta, numa forma de realização, é de seguida tratada de forma a promover uma maior libertação do azeite das azeitonas, de modo a otimizar a eficiência do passo de separação ou extração que ocorre a seguir. 0 tratamento da pasta compreende um qualquer processo mecânico adequado para o efeito, tal como, nomeadamente, mas não exclusivamente, batimento da pasta ou mistura, entre outros.

Na etapa de separação ou extração que ocorre a seguir, é efetuada a separação ou extração do azeite da pasta de azeitona atrás referida. Esta separação ou extração pode ser realizada por um qualquer meio do estado da técnica indicado para a separação de líquidos e sólidos, nomeadamente, mas não exclusivamente, decantação, filtração ou prensagem, entre outros. Desta etapa obtém-se azeite e bagaço de azeitona.

0 azeite, após o passo de separação ou extração, é processado por um qualquer processo conhecido no estado da técnica. Numa forma de realização preferencial, o azeite é removido de impurezas e água, nomeadamente, mas não exclusivamente, por centrifugação, decantação, filtração, entre outros. O azeite é de seguida armazenado num depósito cuja atmosfera seja maioritariamente constituída por, preferencialmente um gás inerte, tal como, nomeadamente, mas não exclusivamente, hélio, azoto, árgon, entre outros .

0 processamento do azeite é sempre realizado a uma temperatura inferior a 30 °C, em todos os possiveis passos, preferencialmente em atmosfera inerte. Uma temperatura inferior a 30 °C, juntamente como uma atmosfera pobre em oxigénio, evitam a degradação de quaisquer antioxidantes que possam estar presentes no azeite, ajudando também a manter as qualidades nutritivas e organoléticas do mesmo. É assim garantida a qualidade do azeite obtido, ou seja, as qualidades nutritivas e organoléticas não são descuradas durante o processo de obtenção do azeite. Um dos fatores principais que influencia a qualidade e as características do azeite é a variedade da azeitona e a sua região.

O bagaço, após a etapa de separação ou extração, é processado em paralelo e independentemente ao processamento de azeite, para retirar ou extrair a maior quantidade possível de antioxidantes. Como é sabido por um perito na especialidade, os antioxidantes presentes em azeitonas são maioritariamente hidrof ilicos . Por isso, a grande maioria dos antioxidantes não está presente naturalmente no azeite, mas sim no bagaço. Para se poder aproveitar os antioxidantes e posteriormente juntar ou misturar ao azeite, é necessário extrai-los do bagaço.

Para se extrair os antioxidantes do bagaço proveniente da moenda da azeitona realiza-se o passo de extração do concentrado de antioxidantes. Este processo inicia-se com a separação ou extração dos antioxidantes do bagaço. Esta separação é efetuada por um qualquer método conhecido do estado da técnica, nomeadamente, mas não exclusivamente, por prensagem e batimento, entre outros, preferencialmente uma combinação dos dois métodos referidos. Neste passo, é misturada água ao bagaço, para que os antioxidantes migrem para a água. De seguida, a água e o bagaço são separados. Esta água será doravante denominada de extrato de antioxidantes. O bagaço é depois reaproveitado por um qualquer método conhecido na técnica, e que não faz parte do âmbito da presente invenção. O extrato de antioxidantes deve preferencialmente ser centrifugado e decantado de forma a separar impurezas, designadamente residues de gordura.

0 extrato de antioxidantes apresenta entre 100 a 400 ppm de hidroxi tirosol . Opcionalmente, antes de se proceder à concentração do extrato de antioxidantes, a solução é centrifugada e decantada de forma a retirar qualquer azeite que ainda esteja presente no bagaço e que tenha migrado para o extrato de antioxidantes que pode depois ser misturado ao azeite que está a ser processado em paralelo. Um passo de decantação pode também ser realizado para remover impurezas que ainda estejam presentes no extrato de antioxidantes .

Para a concentração do extrato de antioxidantes, realiza-se um qualquer passo adequado para a remoção de água de uma solução, tal como, nomeadamente, mas não exclusivamente, evaporação ou osmose inversa, entre outros. A osmose inversa pode ser realizada por um qualquer método conhecido na área, a uma temperatura inferior a 30 °C. Este primeiro passo de concentração é opcional, sendo a sua realização dependente das necessidades do produtor. Este passo, caso seja realizado, é denominado como primeiro passo de concentração. Antes deste passo de concentração, o extrato é filtrado por microf iltração .

Após este passo opcional, poderá ocorrer um passo de purificação. Este passo apresenta como principal objetivo remover impurezas provenientes do bagaço que ainda possam estar presentes no extrato de antioxidantes . A purificação pode ser realizada por um qualquer método adequado para o efeito, tal como, nomeadamente, mas não exclusivamente, por cromatograf ia de permuta iónica. Dentro da cromatograf ia, o uso de resinas catiónicas é indicado, mas não essencial. O passo de purificação é também opcional e depende da qualidade ou estado do extrato de antioxidantes. Através da lavagem das resinas catiónicas, o hidroxitirosol e tirosol são eluidos com água, permitindo a extração do hidroxitirosol e tirosol que estejam ainda presentes.

Após o passo de purificação, ocorre o passo principal do processo de produção de um concentrado de antioxidantes. Após o primeiro passo de concentração e/ou da purificação, o extrato de antioxidantes passa por um segundo passo de concentração, em que é concentrado por evaporação. Este passo de evaporação é realizado por um qualquer meio conhecido no estado da técnica, no entanto deve ser realizado a uma temperatura inferior a 30 °C, preferencialmente entre 20 °C e 30 °C, mais preferencialmente entre 26 °C e 30 °C. A evaporação deve também ser realizada a uma pressão inferior a 50 mbar, nomeadamente entre 1 mbar e os 15 mbar, preferencialmente entre os 5 mbar e os 10 mbar. A evaporação ocorre durante um periodo de tempo superior a 1 hora.

Ao contrário de temperaturas usadas em processos de evaporação em outras soluções do estado da técnica, em que a temperatura chega aos 75 °C, o passo de evaporação, tal como todos os restantes passos do processo da presente invenção, não excede os 30 °C. Tal evita a degradação dos antioxidantes, pois estes compostos são sensíveis a altas temperaturas, reagindo mais facilmente com outros compostos nestas condições, o que acelera a degradação e volatili zação . Desta forma, mantém-se uma elevada concentração de antioxidantes totais, que apenas aumenta com a evaporação, sem que ocorra a degradação dos mesmos. Após a evaporação estar terminada, obtém-se um concentrado de antioxidantes.

0 concentrado de antioxidantes obtido apresenta uma concentração de hidroxi tirosol e tirosol superior a 100.000 ppm, preferencialmente superior a 200.000 ppm, nomeadamente entre 250.000 ppm e 350.000 ppm.

Após o segundo passo de concentração, o concentrado de antioxidantes é misturado ao azeite que foi processado em paralelo. Por o concentrado de antioxidantes apresentar um nivel muito elevado de antioxidantes, é misturado um volume extremamente baixo ao azeite, preferencialmente um volume igual ou inferior a 1,2 mL de concentrado de antioxidantes por cada 1 L de azeite. A mistura é realizada, por um qualquer meio conhecido no estado da técnica, nomeadamente, mas não exclusivamente, por meio de uma batedeira ou de um homogenei zador de pistão, circulador para permitir circular o azeite por tubagens, bolhas de gás inerte, prensagem, entre outros, preferencialmente por meio de um circulador. Este passo de mistura decorre durante um periodo de tempo superior a 1 minuto, preferencialmente entre 15 minutos a 1 hora para cada 1000 L de azeite, mais especificamente entre 20 e 45 minutos, mais concretamente durante 30 minutos para cada 1000 L de azeite. A mistura do concentrado de antioxidantes ao azeite é também realizada em atmosfera inerte, de forma a evitar que a qualidade do concentrado de antioxidantes se degrade durante o tempo que dura a realização do processo. Como será claro, este passo de mistura pode ser realizado tanto com uma adição continua do concentrado de antioxidantes a um fluxo continuo de azeite, denominado na área técnica como adição em continuo, como com a adição discreta de um determinado volume de concentrado de antioxidantes a um volume discreto de azeite, denominado na área técnica como adição em lote (do inglês batch) .

Embora o concentrado de antioxidantes seja hidrofilico, i.e. , considerado imiscivel com o azeite, uma pequena quantidade de água é solubili zável em azeite e vice-versa. Em especifico, é conhecido da área que amostras de azeite virgem extra apresentam uma quantidade média de 1,2 mL de água por 1 L de azeite. Por isso, a adição do concentrado de antioxidantes ao azeite no volume referido permite que não seja misturada água em excesso, que teria que ser posteriormente decantada antes do azeite ser embalado. Desta forma, evita-se este último passo de decantação, sendo o azeite diretamente embalado após a mistura do concentrado de antioxidantes. Caso o embalamento não seja possivel, o azeite com elevado teor de antioxidantes é armazenado em atmosfera inerte, sendo o embalamento do mesmo realizado também sobre as mesmas condições atmosféricas.

A mistura do concentrado de antioxidantes ao azeite é realizada de forma que o azeite apresente uma concentração final de hidroxi tirosol e tirosol superior a 250 ppm, após 12 meses de prateleira, tal como requerido por regulamentação europeia respetiva a azeite. Resultados

0 processo da presente invenção foi realizado e testado, sendo a composição do concentrado de antioxidantes e do azeite final comparados com os produtos equivalentes obtidos por outros métodos conhecidos do estado da técnica, nomeadamente pelo método referido no documento de patente WO2018189730.

Pelo método da presente invenção, obteve-se um concentrado de antioxidantes que foi testado por um qualquer método conhecido do estado da técnica, nomeadamente, mas não exclusivamente, pelo método de HPLC padrão desenvolvido pelo Conselho Oleicola Internacional. No entanto, apenas foi calculada a concentração de hidroxitirosol e tirosol no concentrado de antioxidantes, tendo sido obtido um valor de aproximadamente 300.000 ppm de hidroxitirosol e tirosol.

0 documento WO2018189730 refere um valor de antioxidantes totais de 56.000 ppm e de 29.000 ppm, para duas variedades de azeitona diferentes, dos quais 16.800 ppm e 9.800 ppm, respetivamente, correspondem a hidroxitirosol .

Destes valores, é possível observar que a quantidade de antioxidantes obtida pelo método da presente invenção é consideravelmente superior ao que é obtido pelo método referido no documento WO2018189730. Enquanto em documentos do estado da técnica é referida a obtenção de um máximo de 56.000 ppm, pelo processo da presente invenção obteve-se um valor cerca de 6 vezes superior para apenas hidroxitirosol e tirosol, não tendo sequer em conta as concentrações dos restantes antioxidantes presentes na azeitona . Tal diferença é explicada pelas condições de temperatura aplicadas durante todo o processo, que não ultrapassa os 30 °C durante todo o processo. Mais importante ainda para esta diferença é o segundo passo de concentração, realizado por evaporação com uma temperatura inferior a 30 °C, o que impede a degradação dos antioxidantes existentes no extrato de antioxidantes . No exemplo referido no documento WO2018189730, a evaporação foi realizada a 65 °C, o que causa um aumento considerável na degradação dos antioxidantes .

A pressão reduzida utilizada no exemplo do método da presente invenção (entre 1 e 15 mbar) contribuiu não só para a diminuição da degradação dos antioxidantes, por criar condições de anaerobiose, importantes para manter a qualidade dos antioxidantes, mas também contribui para o aumento de concentração dos antioxidantes, uma vez que se consegue eliminar maior quantidade de água, pelo que assim se mistura ao azeite menor quantidade de água, eliminando o processo de decantação. Desta forma, os antioxidantes ficam no azeite, não havendo depósitos indesejáveis.