Las pastas difíciles: qué son, por qué se producen y cómo se tratan

El batido ha sido ampliamente estudiado por su influencia sobre la calidad del aceite (Morales y Aparicio, 1999), y los principales factores que condicionan esta operación son la temperatura y el tiempo de batido (Aguilera et al., 2015).

Las condiciones de batido de la pasta afectan el rendimiento del proceso; así, cuando el tiempo de batido se prolonga de 50 a 75 minutos, incluso con tiempos de batido excesivamente largos (105 minutos) no producen resultados significativamente mejores según ya indicaba Hermoso et al. (1998). Por otra parte, un aumento de la temperatura de batido dela pasta, disminuye la viscosidad del aceite de oliva y favorece los fenómenos de coalescencia (Di Giovancchino et al., 2002). En este sentido, la extracción de aceite a 40°C produce orujos con contenido graso inferior a los obtenidos a 30°C y a 18°C, aunque la alta temperatura, puede afectar negativamente a la composición y a las características sensoriales del aceite (Aguilera et al., 2010; Aguilera et al., 2015).

Cuerpo de almazara del Centro Venta del Llano del IFAPA.

En la extracción de aceite de oliva virgen, se pueden presentar con frecuencia pastas emulsionadas o ‘pastas difíciles’ que presentan dificultades en las distintas fases del proceso de extracción del aceite, e inciden negativamente en el rendimiento final (Alba et al., 1990). Estas se producen por la textura de la pulpa de las aceitunas, y por la situación en que se encuentra el aceite en el protoplasma de la célula, formando una emulsión extraordinariamente fina y dispersa, que permanece en suspensión gracias a la acción de distintos tipos de coloides protectores de estructura proteínica (Martínez Moreno, 1972). Las pastas difíciles suelen formarse en aceitunas en las que han podido ocurrir las siguientes circunstancias:

• Condiciones climatológicas anormales o críticas que afectan el desarrollo biológico del fruto.
• Ataque de ciertas plagas o enfermedades.
• Tipo de abonado, forma y época en que se realice.
• Época de recolección (Beltrán et al., 2003).

Estas pastas emulsionadas se observan principalmente en ciertas variedades de olivo, como Hojiblanca y Picual con índices de madurez bajos, que son molturadas inmediatamente después de su recolección, provocando bajos rendimientos industriales.

La problemática de las pastas difíciles y cómo abordar su procesado se viene abordando desde el año 1972. Sin embargo, no se ha descrito los componentes causantes de las mismas ni como se forman. Recientemente en el IFAPA de Mengíbar se han realizado una serie de trabajos de investigación sobre las pastas difíciles su estructura y tratamiento.

En estos trabajos se han descrito como las pastas difíciles se caracterizan por la presencia de unos complejos formados por pectinas, proteínas, agua y aceite que forman las emulsiones o papillas descritas anteriormente.

De hecho, las pectinas presentan una elevada actividad emulsificante por lo que son empleadas en la industria alimentaria para la formación de emulsiones. A mayor concentración de pectinas mayor es la formación de emulsiones de aceite en agua. Estas sustancias forman parte de la pared celular de las células del fruto y entre otras funciones, son las encargadas de aportar firmeza a los tejidos. La concentración de pectinas es más elevada en frutos poco maduros, y, por tanto, de mayor firmeza, y va reduciéndose conforme avanza el proceso de maduración, cuando los frutos son más blandos y menos firmes. El contenido de estas sustancias en el fruto, además de verse afectada por el estado de maduración del fruto, varían en función de la variedad. Así, de las tres variedades estudiadas en este trabajo del equipo de la almazara del IFAPA (Picual, Arbequina y Hojiblanca) se ha observado como la variedad Hojiblanca es la que mayor contenido presenta, lo que confirmaría la descripción de esta variedad como ejemplo de pastas difíciles.

Batidora con pasta difícil.

Las proteínas, al igual que las pectinas, muestran actividad gelificante por lo que se emplea en la industria alimentaria también como agente emulsificante. y puede formas emulsiones. Además de estos componentes, en las épocas tempranas de recolección el fruto presenta una elevada humedad al 62-65% y todavía un contenido relativamente bajo de aceite.

La presencia de dichos componentes provoca que durante la molienda del fruto y como consecuencia de la elevada velocidad con la que giran los martillos (2.500-3.000 rpm) se favorezca la formación de emulsiones, características de las denominadas pastas difíciles.

Además de la aparición de pastas difíciles en frutos de recolección temprana, habría que describir las pastas difíciles procedentes de fruto maduro o fruto helado. En estas circunstancias, la aparición de pastas difíciles se podría deber al empleo de un grado de molienda excesivamente fino y a la adición de agua en el molino.

La aparición de las pastas difíciles genera una serie de problemas en el proceso de extracción que se describen a continuación de forma simplificada.

• Formación de papillas. Las pastas difíciles muestras unas emulsiones denominadas ‘papillas’ que en el fruto poco maduro tienen aspecto blanquecino mientras que en el fruto más maduro pueden tener aspecto morado. Se trata de emulsiones de aceite en agua muy estables.
• Disminución del rendimiento en aceite de la extracción. El volumen de aceite extraído durante el proceso de extracción disminuye de forma significativa ya que el aceite contenido en esta emulsión no puede ser separado durante la separación solido-liquido en las centrifugas horizontales o decanters por lo que, en parte, pasarían al orujo.
• Reducción del ritmo de elaboración. En general, ante la presencia de pastas difíciles el maestro de almazara reduce el ritmo de elaboración, lo que se traduce, por un lado, en un incremento del tiempo de batido y, por otro, en un mayor tiempo de residencia de la pasta de aceituna dentro del decanter, cosa que permite una separación de fases más efectiva. Estas medidas se traducen en una menor capacidad de procesado de la instalación.
• Dificultad en la clarificación de los aceites. Como se ha indicado anteriormente, las emulsiones propias de las pastas difíciles no se separan en la centrifugación llevada a cabo en el decanter y, por tanto, parte de estas emulsiones están presentes en el aceite tras su separación de la fracción acuosa y la sólida. Una vez clarificado este aceite en la centrifuga vertical, este puede presentar aspecto 'lechoso' lo que indicaría que parte de las emulsiones permanecen estables en el seno del aceite, por lo que pasarían a bodega. La presencia de emulsiones en el aceite durante su almacenamiento hace que éste presente unos niveles más elevados de humedad, proteínas y pectinas por lo que tras su decantación podrían aparecer características sensoriales no deseadas (defectos) como consecuencia de su fermentación.
• Incremento del contenido graso de los subproductos. Aunque parte de las emulsiones quedan en la fase oleosa, el resto queda en el orujo, por lo que el contenido graso de este es mayor y, por tanto, el rendimiento del proceso se puede ver mermado de forma considerable.

Así, la aparición de pastas difíciles afecta de forma muy significativa al rendimiento del proceso, a la capacidad de procesado de las almazaras y a las condiciones de elaboración.

Con objeto de mejorar el rendimiento industrial de estas pastas difíciles, las medidas a seguir, sin afectar a la calidad del fruto y del aceite, son:

Limpieza y lavado

• Evitar el lavado del fruto del árbol. El lavado del fruto aportaría una fina película de agua que al ser molida favorecería la aparición de emulsiones durante la molienda.

Almacenamiento

• Aunque el almacenamiento favorece que la extractabilidad aumente en este tipo de fruto, los efectos negativos sobre la calidad del aceite recomiendan no almacenar y molturar el fruto de forma inmediata.

Molienda

• Seleccionar un grado de molienda adecuada. Habría que evitar llevar a cabo una molienda excesivamente fina ya que ésta puede favorecer la aparición de emulsiones sobre todo si el molino gira a un régimen de 3000 rpm o superior. Por tanto, es necesario adecuar el grado de molienda a las características del fruto (estado de madurez, variedad).
• Regular la velocidad de giro de los martillos mediante el empleo de variadores de velocidad ya que una menor velocidad de giro puede reducir el nivel de emulsión generado.
• Evitar añadir agua en el molino, ya que favorece la formación de emulsiones y, por tanto, de pasta difíciles.

Batido de la pasta

• Temperatura de batido. Aumentar la temperatura de batido puede favorecer el descenso de la viscosidad del aceite y los fenómenos de coalescencia aumentando el rendimiento del proceso de extracción. La regulación de la temperatura de batido puede afectar de forma muy significativa a las características del aceite si se trata de fruto de recolección temprana.
• Tiempo de batido. Incrementar la duración del batido de la pasta permite incrementar la cantidad de aceite obtenida. Este incremento afecta al ritmo de producción del proceso de extracción.
• Utilización de coadyuvantes tecnológicos. Para mejorar el rendimiento del proceso de extracción de estas pastas difíciles se pueden utilizar coadyuvantes tecnológicos que pueden tener un efecto meramente físico o de carácter químico o bioquímico, estando estos últimos prohibidos para su utilización en el proceso de extracción del aceite de oliva virgen (Reglamento CE 1513/2001).

Se ha descrito el empleo de diferentes coadyuvantes como agua, talco, cloruro sódico, carbonato cálcico y arcilla caolinitica. Sin embargo, actualmente los únicos coadyuvantes tecnológicos autorizados por la reglamentación Europea son el talco y la arcilla caolinitica (BOE, 2015; Reglamento CE 1513/2001).

Arcilla caolinítica. La utilización de este aditivo alimentario ha sido evaluada por el Comité Científico de la Agencia Española de Consumo, Seguridad Alimentaria y Nutrición y ha sido autorizado recientemente como coadyuvante tecnológico para la elaboración de aceites de oliva (BOE, 2015). En el informe de la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN), se describe que para dosis del 2,5% se obtienen rendimientos similares a los obtenidos para el microtalco natural (MNT) (AESAN, 2011). Asimismo, se describió que no hay efecto sobre la calidad del aceite extraído. En este sentido el único trabajo publicado hasta la actualidad sobre el empleo de arcillas caoliniticas en proceso de extracción ha sido llevado a cabo por el equipo de investigación del IFAPA Centro Venta del Llano de Mengíbar. De los primeros resultados se desprende que se pueden conseguir rendimientos industriales similares a los obtenidos con el empleo de microtalco natural con una dosis de arcillas caoliniticas del 1% (Figura 1).

Microtalco natural. En la Unión Europea, el otro coadyuvante autorizado en la elaboración de aceites de oliva vírgenes, por su exclusivo efecto físico, es el talco (Cert et al., 1996). El talco es un producto natural obtenido en forma bruta en canteras o minas. Para su utilización como coadyuvante, el talco se prepara en forma micronizada con tamaños de partículas que pueden estar en el rango de 5 a 75 µm (Sánchez et al., 2007a). El Microtalco Natural (MTN), se utiliza como coadyuvante tecnológico debido a sus propiedades organofílicas reduciendo las emulsiones de aceite/agua y favoreciendo la liberación de aceite para su extracción. Su uso se recomienda para las pastas difíciles que presentan emulsiones y tienen bajos rendimientos grasos (Martínez et al., 1975).

Este coadyuvante aglutina las pequeñas gotas de aceite, facilitando su extracción y produce una clarificación del aceite y un descenso del nivel de sólidos y grasa en el alpechín. La adición de talco exige un continuo control analítico (grasa y humedad) de los orujos y de los alpechines (si se trabaja con sistemas en tres fases). De esta manera, se podrá regular la dosis de talco adecuada al tipo de pasta que se está procesando, y que puede variar desde el 0,5 al 2% en peso de aceituna (Hermoso et al., 1998). En general, cuanto mayor es el contenido en agua de la aceituna (principios de campaña), la dosis de talco es más elevada, reduciéndose a medida que avanza la recolección.

Por otra parte, el talco es un producto mineral natural en el que los parámetros de producción (grado de molienda y contenido en carbonato) pueden variar de un origen a otro. Alba et al. (2007) observaron cómo estos dos factores, ejercen una influencia muy significativa en la corrección de la textura de las pastas fluentes y en el aumento del rendimiento de aceite, corroborando los resultados obtenidos por Sánchez et al. (2007b). Trabajos que han sido corroborados en los trabajos desarrollados en el IFAPA Venta del Llano con microtalcos comerciales en el que se aprecia como aquellos talcos con menor tamaño de partícula y mas contenido de carbonato permiten obtener mejores agotamientos en el orujo (Sadkaoui et al., 2014). En cuanto al lugar de adición del microtalco se propuso el cuerpo intermedio en aquellas batidoras de tres cuerpos, como el lugar óptimo para la adición de talco, ya que permiten obtener orujos con un menor contenido graso (Hermoso et al., 1998).

En cuanto a la dosis de microtalco natural, se ha observado que los mejores rendimientos de aceite se han obtenido para una dosis del 1%. Para dosis del 2% no se observaron diferencias significativas a pesar de la presencia de pastas difíciles (Hermoso et al., 1998). En trabajos más recientes con microtalcos mejorados con elevado contenido en carbonatos y menor tamaño de partícula se ha observado que se pueden utilizar dosis inferiores, entre 0,25 y 0,5%, con resultados equivalentes a los obtenidos con otros microtalcos a una dosis del 1%.(Sadkaoui et al., 2017)

En cualquier caso, la utilización de microtalco natural como coadyuvante tecnológico ha de realizarse de forma razonada y sólo cuando la pasta de aceituna lo exija, ya que un uso indiscriminado de éste, tanto en dosis, momento y lugar de adición, puede provocar el efecto contrario al deseado, el talco podría retener aceite en su superficie y, dado que es eliminado en el orujo dar lugar a un aumento del contenido graso del mismo (Hermoso et al., 1998).

• Ultrasonidos de potencia. Se trata de una nueva tecnología desarrollada en el Centro IFAPA Venta del Llano en Mengibar, que permite sustituir el batido tradicional. Esta tecnología es aplicada en otras industrias alimentarias y entre sus propiedades destacan, la capacidad de romper emulsiones. Por tanto, su aplicación será de gran interés en el tratamiento de las pastas difíciles caracterizadas por la presencia de emulsiones. En la Figura 2 se puede apreciar como el empleo de ultrasonidos permite la obtención de rendimientos industriales equivalentes al batido tradicional (Bejaoui et al., 2017).

Separación sólido-liquido

• Reducción del ritmo de inyección de la pasta al decánter. La reducción del ritmo de inyección de la pasta al decánter permite aumentar el tiempo de residencia de ésta y, por tanto, el tiempo de sedimentación con lo que se puede favorecer la separación del aceite.

En definitiva, la presencia de las denominadas pastas difíciles requiere de un manejo y regulación del proceso que ha de ser adaptado a las características del fruto (variedad, índice de madurez, humedad, relación pulpa) con objeto de seleccionar las variables mas adecuadas a cada circunstancia.