DE602004004121T2

DE602004004121T2 - Olivenpulver

Info

Publication number: DE602004004121T2
Application number: DE602004004121T
Authority: DE
Inventors: Albert Zumbe
Original assignee: Natraceutical SA
Current assignee: Laboratorio Reig Jofre SA
Priority date: 2003-06-19
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: ES2280029T3; PT1633204E; EP1633204A2; DE602004004121D1; WO2004110171A2; GB0314294D0; WO2004110171A3; EP1633204B1; ATE349914T1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Olivenpulver. Die Pulver sind nützlich bei Lebensmitteln für Menschen.
Es ist völlig anerkannt, dass die hohe Einfach-Ungesättigtheit von Olivenöl und das Vorliegen mehrerer anderer Bestandteile in dem Olivenöl, wie z. B. Phenole und Tocopherol, Chlorophyll, Pheophytin, Sterole, Squalen, Aroma- und Geschmacksverbindungen und andere, eine beträchtliche Rolle für die Gesundheit spielen. Olivenöl ist ein hoch einfach-ungesättigtes Öl und ist widerstandsfähig gegen Oxidation. Auch das Vorliegen von Tocopherolen und anderen natürlichen Antioxidansen verhindern Lipidoxidation innerhalb des Körpers und beseitigen dadurch die Bildung von freien Radikalen, die eine Zerstörung von Zellen bewirken können. Die Aroma- und Geschmacksverbindungen der Olive sowie auch die Chlorophyll- und Pheophytin-Pigmente erhöhen die Magensekretion und fördern die Aufnahme der natürlichen Antioxidansen, die ferner das Körpergewebe vor Oxidation schützen. Epidemiologische Studien legen nahe, dass der hohe Verzehr des einfach-ungesättigten Olivenöls in den Mittelmeerländern in Bezug zu den niedrigen Raten von Herzgefäßerkrankungen (CHD = cardiovascular disease), Brustkrebs und der hohen Lebenserwartung steht. (Kiritsakis A. (1), 2003), Composition of olive oil and its nutritional and health effect. School of Food Technology and Nutrition, Technological Educational Institution of Thessaloniki, Griechenland; Assman G. und Wahrburg U., 2003. Effects on health of the secondary compounds of olive oil (1. und 2. Teil). Institut für Arterioskleroseforschung. Universität Münster, Deutschland.
In der Europäischen Union werden etwa 74 % der gesamten Olivenproduktion weltweit produziert, von denen 49 % aus Spanien stammen, mit einem Gesamtwert von 2.150.000 Hektar kultivierter Fläche. Die weltweite Olivenproduktion schwankte während der letzten zehn Jahre zwischen 9 und 15 Millionen Tonnen. 90 bis 95 % dieser Produktion werden zur Herstellung von Olivenöl und Olivenmeischeöl verwendet.
Oliven werden hauptsächlich als Olivenöl konsumiert. Sie werden auch direkt als Tischoliven konsumiert, und es sind nur wenige weitere Anwendungen bekannt.
Bei der Produktion von Olivenöl besteht ein großes Problem darin, für die Nebenprodukte, die in der Ölmühle oder Almazara erzeugt werden, Verwendung zu finden. Das Dreiphasenverfahren der Olivenölextraktion, auch bekannt als das „alte Verfahren", umfasst die Vorgänge des Mahlens und Schlagens, des Pressens und der Zentrifugation. Beim Pressen wird Trester bzw. Orujo und bei der Zentrifugation das Alpechin oder Vegetationswasser, beide als Nebenprodukte, erhalten. Das Zweiphasenverfahren, bekannt als „neues Verfahren", umfasst die Vorgänge des Mahlens, des Dekantierens und der Zentrifugation. In diesem Fall wird eine besondere Art des Tresters bzw. Alpeorujo in dem Dekanter und das Alpechin oder Vegetationswasser bei der Zentrifugation, beide als Nebenprodukte, erhalten (Improlive Project, 2000; Kiritsakis A. (2), 1991). El aceite de oliva. Ausgabe A. Madrid. Spanien.
Die Nebenprodukte der Olivenölextraktion wurden stets als Abfallmaterial betrachtet und erst in den letzten zehn Jahren wurden gewisse Anwendungen, wie z. B. Tierfutter, Verbrennungsmaterial aus den Kernen und Pilzverbindungen zur Behandlung von Pflanzenkrankheiten entwickelt (Improli ve Project, 2002. Improvement of treatments and validation of the liquid solid waste from the two-phase olive oil extraction. 2002. Europa. ISO 2291. 1980. Zweite Ausgabe; Almirante P. und Montervino A. 1996, EP-A-0718397).
In der US-A-5801127 wird ein Pulver, das aus Olivenölnebenprodukten erzeugt ist, für Ölbohrungsvorgänge verwendet.
In der KR-A-2002-040930 werden ganze Oliven zerdrückt und mit gewöhnlichem Mehl und Stärke vermischt und anschließend lyophilisiert und gemahlen, um ein Pulver mit nahrhaften Eigenschaften zu bilden.
Beschreibung der Erfindung
Es wäre erwünscht, ein Olivenpulver zu herzustellen, das zum menschlichen Verzehr geeignet ist. Im Besonderen wäre es wünschenswert, ein derartiges Produkt aus Nebenprodukten der Olivenölproduktion herzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein essbares Olivenpulver bereitgestellt, von den zumindest 99 Gewichtsprozent eine Partikelgröße von weniger als 0,55 mm und einen Ölgehalt von weniger als 20 Gewichtsprozent aufweisen.
Das Pulver der Erfindung wird zur Herstellung essbarer Produkte, besonders für den menschlichen Verzehr, eingesetzt. Zwei Versionen des Produkts sind für diese Verwendungen vorausgesetzt.
Das Pulver der Erfindung wird in einem neuartigen Verfahren, ausgehend von einer wasserhaltigen Olivenpaste, hergestellt. Das Verfahren weist die Schritte eines Aussetzens des Olivenausgangsmaterials einem Schritt zur Inaktivierung der Polyphenol-Oxidase (PPO); eines Trocknens einer Olivenpaste mit einem Ölgehalt von nicht mehr als 20 Gewichtsprozent nicht verdampfbarer Stoffe, um Wasser zu entfernen und ein Partikel-Zwischenprodukt bereitzustellen; und eines wahlweisen Trockenmahlens des Partikel-Zwischenprodukts mit einem Wasseranteil von weniger als 20 Gewichtsprozent in einer Mühle, während das Material bei einer Temperatur von weniger als 10°C gehalten wird, um ein Pulver zu bilden, auf.
Das Verfahren kann einen Schritt eines Siebens des Partikelzwischenprodukts umfassen. Bei einem derartigen Verfahren kann es erforderlich oder nicht erforderlich sein, das gesiebte Zwischenprodukt einem nachfolgenden Trockenmahlen auszusetzen, um die erwünschte Produktpartikelgrößenverteilung zu erzielen.
Wie im Vorhergehenden genannt, ist es zur Erleichterung der Verarbeitung im Allgemeinen bevorzugt, dass der Mahlschritt an einem reduzierten Ölmaterial ausgeführt wird, so dass das Ausgangsmaterial für den Mahlschritt einen Ölgehalt im Bereich von 0,1 bis 15 Gewichtsprozent, bevorzugt von 5 bis 15 % Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der Paste, aufweist. Ebenso ist es bevorzugt, dass das Ausgangsmaterial bei dem Mahlschritt einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 10 Gewichtsprozent basierend auf dem Gesamtgewicht der Paste aufweist.
In dem Verfahren dieser Erfindung sind drei Quellen für die wasserhaltige Olivenpaste nützlich:
Die erste Quelle ist die ganze Olive. Es gibt drei Hauptbestandteile in der Frucht: das Endocarpium (die steinige Mitte oder der Kern), das Mesocarpium (das Fleisch) und das Epicarpium (die Haut). Das Verhältnis Fleisch/Kern ist 4:1 bis 8:1 bei den „Öl"-Oliven und 7:1 bis 10:1 bei den „Tisch"-Oliven. Eine Olive enthält in der Regel im Durchschnitt: 50 % Wasser, 22 % Öl, 19,1 % Kohlenhydrate, 5,8 % Fasern, 1,6 % Proteine und 1,5 % Asche.
Die zweite Quelle ist das Orujo, das bei der Dreiphasenolivenölextraktion gewonnen wird. Der Ertrag von Orujo bei der Ölextraktion beträgt etwa 60 bis 75 %. Orujo enthält in der Regel im Durchschnitt: 20-30 % Wasser, 7-15 % Öl, 40-48 Kohlenhydrate, 12-15 % Fasern, 3-5 % Proteine und 3-4 Asche, und zwar als Gewichtsprozent basierend auf dem Gesamtgewicht des Orujo.
Die dritte Quelle ist das Alpeorujo, das bei der Zweiphasenolivenölextraktion gewonnen wird. Der Ertrag des Alpeorujo bei der Ölextraktion beträgt etwa 70-80 %. Das Alpeorujo enthält in der Regel im Durchschnitt: 60-75 % Wasser, 5-8 % Öl, 20-25 % Kohlenhydrate, 6-8 % Fasern, 1,5-2,5 Proteine und 1,5-2,3 % Asche, und zwar als Gewichtsprozent basierend auf dem Gesamtgewicht des Alpeorujo. Traditionelle Hersteller von Zweiphasenölmühlen sind Pieralisi, Fethil, Alpha Laval, Oliomio, Westphalia und andere.
Als Teil des Verfahrens der Erfindung, bei dem das Olivenausgangsmaterial die ganze Olive ist, kann die Olivenpaste aus der Olivenfrucht erzeugt werden. Das Ziel ist es, unter Vermeidung der Verwendung der herkömmlichen Verfahren der Almazaras eine Olivenpaste zu erhalten, die einen niedrigen Wasser- und Fettgehalt aufweist. Die Verfahren bei der Verwendung der Olivenfrucht als Ausgangsmaterial sind, in Kürze, Kochen, Trocknen und Pressen zum Entfernen des Öls.
Der Kochvorgang kann, muss aber nicht verwendet werden, dieses Verfahren ist ein wahlweiser Vorgang, der von der Technologie, die für das Trocknen verwendet wird, und davon, ob ein alternativer PPO-Inaktivierungs-Schritt ausgeführt wird, abhängt. Kochen beim Vorliegen von Feuchtigkeit ist essentiell für die Denaturierung der Proteine und zu einem gewissen Grad für die Koaleszenz der Öltröpfchen. Die Kochtemperaturen und -zeiten liegen in der Regel zwischen 40 und 250°C während 180 bis 5 Minuten. Das Kochen kann durch Mischen der Oliven mit Frischdampf oder auch mit indirektem Dampf, während die Masse gründlich durchgemischt wird, ausgeführt werden. Nach dem Kochen wird überschüssige Feuchtigkeit entfernt, um die Bildung von schlammigen Emulsionen in der Presse zu vermeiden.
Die Verfahren zum Trocknen der Olive können ein Sonnentrockner, ein Drehtrockner, ein Vakuumtrockner, ein Pfannentrockner und ein Schalentrockner sein. Trockentemperatur und -druck liegen in der Regel zwischen 40 bis 250°C und 0 bis 760 mm Hg (bis zu 10⁵ Pascal Messdruck). Beim Trocknen kann der Ertrag an halbtrockener Olive zwischen 60 und 90 des Ausgangsgewichts liegen, wobei er besser zwischen 65 und 75 % des Ausgangsgewichts liegt, und der Ertrag des extrahierten Wasserkondensats kann zwischen 40 und 10 % des Ausgangsgewichts, bevorzugt zwischen 35 und 75 % des Ausgangsgewichts, liegen.
Beim Pressen können im Allgemeinen zwei Typen von Pressen verwendet werden, eine Massenpresse, die auf der herkömmlichen hydraulischen Presse basiert, oder eine Durchlaufpresse, die eine Auspresspresse einsetzt. Die Auspressvorrichtung besteht aus einer Schraube (oder Schnecke), die sich in einem zylindrischen Gehäuse (Trommel) dreht. Das zu pressende Material wird zwischen die Schraube und die Trommel zugeführt und durch das Drehen der Schraube in einer Richtung parallel zu der Achse vorwärtsgetrieben. Die Konfiguration der Schraube und ihrer Welle ist derart, dass das Material, während es sich zu dem Austragsende des Zylinders weiterbewegt, nach und nach zusammengedrückt wird. Der graduell ansteigende Druck setzt das Öl frei, das durch die Schlitze, die an der Peripherie der Trommel bereitgestellt sind, aus der Presse herausfließt, während sich der Presskuchen weiter in der Richtung der Welle zu einem Austragstor bewegt, das in das andere äußerste Ende der Maschine eingebaut ist.
Am Ende des Pressens ist eine „halbtrockene und halbentfettete" Olivenpaste gewonnen, wobei der Ertrag dieses Nebenprodukts zwischen 50 und 70 % des Olivenausgangsgewichts liegen kann, und der Grad von Olivenöl, der enthalten wird, zwischen 5 und 20 % liegen kann. Diese „halbtrockene und halbentfettete" Olivenpaste kann als Rohmaterial in dem Verfahren der Erfindung zum Bilden von Olivenpulver verwendet werden. Ist der Fettgehalt noch immer hoch, d. h. über 5 %, kann sie durch Lösungsmittelextraktion oder durch kritisches CO₂ entfettet werden, bevor das Olivenpulver erhalten wird.
Orujo und Alpeorujo können alternativ als die Olivenpaste nützlich sein. Die Verfahren der Herstellung umfassen die Vorgänge des Sammelns und der Trennung nach Varietäten, des Wiegens und Stabilisierens. Die Temperatur dieser Nebenprodukte, wenn sie aus der Almazara austreten, liegt zwischen 25 und 40°C, und ihr mikrobiologischer Gehalt ist sehr hoch, so dass sie u. U., abhängig von den nachfolgenden Verfahren und den Produkten, die erhalten werden sollen, stabilisiert werden müssen. Die Zusatzstoffe, die zum Stabilisieren des Orujo oder Alpeorujo verwendet werden können, können organische oder anorganische Säuren (z. B. Zitronensäure, Apfelsäure, usw.), Salze (z. B. NaCl, usw.), Alkohole (z. B. Ethanol, usw.) oder andere Konservierungsstoffe, die durch den Codex Alimentarius erlaubt sind, (z. B. Natriummetabisulphit, usw.) und Systeme des Kühlens und/oder Tiefkühlens sein.
Welche Schritte auch immer für die Herstellung der Paste verwendet werden, es ist wichtig, dass der Ölanteil vor dem entscheidenden Trockenschritt weniger als 20 % basierend auf nichtverdampfbaren Stoffen, vorzugsweise weniger als 10 % basierend auf dem Gesamtgewicht der Paste, vorzugswei se weniger als 15 % basierend auf nichtverdampfbaren Stoffen, beträgt.
Bei vielen Typen von Früchten und Gemüse führen Druckstellen oder Verletzungen schnell zum Braunwerden der äußersten Oberfläche. Enzymatisches Braunwerden setzt vier unterschiedliche Bestandteile voraus: Sauerstoff, die Polyphenol-Oxidase-Enzyme (PPO), Kupfer und Polyphenole als Substrat. Um das Braunwerden zu verhindern, muss zumindest eine dieser Komponenten entfernt werden. Der Gesamtgehalt an Phenol in der Olivenfrucht beträgt etwa 0,04 %. Wenn die Olive beim Mahlen zum Erhalt des Olivenöls zerdrückt wird, werden das PPO und die Olivenpolyphenole, die normalerweise in getrennten Teilen der Zellen vorliegen, gemischt, was das enzymatische Braunwerden auslöst. Bei der Erfindung ist es wichtig, den Effekt des enzymatischen Braunwerdens zu verhindern oder zu reduzieren. Das Nachdunkeln, das durch die enzymatische Reaktion ausgelöst wird, kann als ein schlechter Qualitätsparameter bei den Endprodukten angesehen werden. Die Einrichtungen zum Reduzieren des Effekts des Inaktivierens des PPO sind:

a) Ausschluss von Sauerstoff. Ein Speichern der Paste in modifizierter Atmosphäre mit CO₂ oder N₂, bis ihre Trocknung ausgeführt werden kann.
b) Herabsetzen der Enzymaktivität durch Ändern des pH-Werts. Hinzufügen von Zitronen- oder Ascorbinsäure zu der Olivenpaste.
c) Verwendung eines Reduktionsmittels. Zufügen von Sulfiten oder von Ascorbinsäure zu der Olivenpaste.
d) Deaktivierung von Enzymen durch mäßige Wärme. Blanchieren der Olivenpaste. Dieser Blanchiervorgang kann Teil des Prozesses des Trocknens sein. Beim Blanchieren wird das PPO vollständig deaktiviert und das enzymatische Braunwerden findet kein weiteres Mal statt, während die anderen drei Verfahren die Bedingungen lediglich modifizieren und somit eine PPO-Aktivität vermeiden.

Oleuropein ist das typische Glykosid der Olive. Oleuropein ist verantwortlich für den bitteren Geschmack der unreifen Oliven. Mit Fortschreiten Saison vermindert die Reifung den bitteren Geschmack der Frucht. Am Beginn der Saison ist der Oleuropeingehalt sehr hoch (kann 14 % des Trockengewichts erreichen) und während des Reifens verringert sich der Oleuropeingehalt. Das ist der Grund, weshalb die reifen Oliven vom Ende der Saison „süßer" und weniger bitter sind als die unreifen. Die einzige Alternative zum Reduzieren der Bitterkeit in der Olive besteht in der Hydrolyse des Oleuropeins. Die Nebenprodukte der Hydrolyse sind weniger bitter und weisen mehr Antioxidansaktivität (z. B. Hydroxytyrosol) auf. Oleuropeinhydrolyse kann durch Säurehydrolyse (z. B. 1 % Zitronensäure), alkalische Hydrolyse (z. B. 1-2 % NaOH) und/oder enzymatische Hydrolyse erzielt werden. Die enzymatische Hydrolyse kann unter Verwendung von Esterasen, Glycosidasen, z. B. im besonderen Glucosidasen, durchgeführt werden, wobei beide Enzyme das Oleuropein hydrolysieren können, da es eine phenolische Verbindung ist, die eine Esterbindung an eine Glucosidgruppe aufweist. Die Hydrolyse des Oleuropeins kann an der Olivenpaste ausgeführt werden.
Dieser Prozess kann vor dem Trockenschritt in einem Bioreaktor oder in dem Trockner selbst vor dem Beginn des Trockenschritts des Verfahrens der Erfindung durchgeführt werden.
Alternativ kann die Hydrolyse des Oleuropeins beginnend mit einem Partikel, z. B. dem Pulver mit kleiner Partikelgröße, durchgeführt werden. Dieser Vorgang umfasst zusätzliche Schritte eines Mischens des Partikels mit Wasser, eines Modifizierens der Temperatur und des pH-Werts bei optimaler Enzymaktivität, einer Bioreaktionsperiode, eines Trocknens und im Allgemeinen eines Mahlens.
Enzyme wie Glycosidasen, für diese Verbindung im Besonderen 3-Glycosidasen, wie z. B. 3-Glucosidasen, die das Glykosid zur Bildung eines Aglycons abspalten, sind im Handel erhältlich. Enzyme, die durch Briante R u. a. verwendet werden, können verwendet werden. Geeignete Esterasen können verwendet werden, um die Esterbindung des Oleuropeins und/oder das nach der Aktivität der Glycosidase gebildete Aglycon abzuspalten. Der Fachmann wird in der Lage sein, Reaktionsbedingungen, z. B. der Temperatur, des pH-Werts und der Konzentration sowie der Zeit, auszuwählen, um geeignete Grade von Enzymreaktion zu erzielen. In der Regel sind Enzyme am aktivsten zwischen 35°C und 45°C, bei pH-Werten zwischen 4 und 6,5. Es ist unter Umständen möglich, thermostabile Enzyme, z. B. rekombinierte Glycosidasen, deren optimale Aktivität z. B. im Bereich von 60°C bis 70°C liegt, zu verwenden.
Im Allgemeinen ist es erwünscht, dass der Prozess der Erfindung mindestens einen Schritt umfasst, bei dem Öl entfernt wird. Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, kann die vorbereitende Folge von Schritten, durch die eine ganze Olivenfrucht verwendet werden kann, um eine Olivenpaste zu bilden, einen Schritt des Ölentfernens, folgend auf wahlweises Kochen und Trocknen, umfassen. Das Produkt kann weiteren Ölentfernungsschritten ausgesetzt werden. Ferner kann der Prozess, wenn die verwendete Paste Orujo oder Alpeorujo ist, Ölentfernungsschritte umfassen. Derartige Schritte können vor dem Trockenschritt, der für die Erfindung entscheidend ist, ausgeführt werden, und zwar zwischen den wesentlichen Schritten des Trocknens und des Trockenmahlens oder nach dem Mahlschritt.
Wird ein Ölentfernungsschritt an der Olivenpaste ausgeführt, gibt es mehrere geeignete Verfahren.
Lösungsmittelextraktion ist eines der effizientesten und vollständigsten Verfahren der Ölextraktion. Das Öl kann durch Durchleiten des Lösungsmittels durch die Paste und Verdampfen des Restlösungsmittels nach der Extraktion von der Paste getrennt werden. Bei diesem Verfahren wird eine Mischung von Öl und ätherischen Ölen gewonnen.
Kritisches-CO₂-Extraktion ist ein weiteres Verfahren der Ölextraktion. Die Paste wird in einem Tank aus rostfreiem Stahl platziert, und der Druck im Inneren des Tanks steigt, während Kohlendioxid in den Tank eingelassen wird. Unter hohem Druck wandelt sich das Kohlendioxid in eine Flüssigkeit und dient als Lösungsmittel, um Öl aus der Paste zu extrahieren.
Der wesentliche Trockenschritt des Verfahrens der Erfindung sollte gesteuert sein, um die der Wasserverdampfungsrate zu optimieren und gleichzeitig schädliche Auswirkungen auf das Olivenmaterial zu vermeiden. Somit sollte die Temperatur erhöht werden, um das Trocknen zu beschleunigen, sollte jedoch unterhalb eines erwünschten Maximums gehalten werden, um nachteilige Reaktionen der organischen Materialien zu vermeiden. Vorzugsweise sollte die Temperatur in dem Trockenschritt bei unter 75°C aufrechterhalten werden. Andere Bedingungen, wie z. B. Zeit, Gasfluss, Durchrühren und Druck sollten angepasst werden, um die erwünschten Grade von Feuchtigkeitsgehalt in dem Endprodukt zu erzielen. Vorzugsweise ist die Trockentemperatur höher als die Umgebungstemperatur, z. B. über 20°C, bevorzugter in dem Bereich von 40 bis 60°C. Der Druck in dem Trockenschritt geht bis zum atmosphärischen Druck, ist jedoch vorzugsweise reduziert, z. B. auf einen Messdruck von unter 10 kPa, vorzugsweise unter 5 kPa. Das Trocknen kann in Schalentrocknern, Pfannentrocknern, Drehtrocknern, Fließbetttrocknern oder ähnlichem durchgeführt werden.
Der Feuchtigkeitsgehalt folgend auf den Trockenschritt sollte in der Regel unterhalb 20 Gewichtsprozent, bevorzug ter unterhalb 10 Gewichtsprozent oder sogar unterhalb 5 Gewichtsprozent liegen.
Vor dem Trocknen oder einem nachfolgenden Mahlschritt mag es erwünscht sein, die Materialien zu trennen, z. B. die Olivenkerne, die in der Olivenpaste, vor allem wenn Orujo oder Alpeorujo verwendet wird, vorliegen, zu entfernen. Die Kerne können durch einen Siebvorgang unter Verwendung eines Siebs mit dem geeigneten lichten Lochmaß, z. B. einem, der Partikel mit einer Größe von mehr als 4 mm oder mehr als 3 mm oder z. B. mehr als 2 mm entfernt, entfernt werden. Wenn die Kerne unter Umständen während früherer Schritte in den Prozess, z. B. bei der Herstellung der Paste, die Orujo oder Alpeorujo ist, pulverisiert wurden, kann es erwünscht sein, sogar noch kleinere lichte Lochmaße, z. B. so klein wie 0,5 mm zu verwenden, um alle Kernrückstände zu entfernen. Das Aussieben kann an der Paste ausgeführt werden, was für den nachfolgenden Trockenschritt Energie einsparen kann. Alternativ ist es das Partikelmaterial aus dem Trockenschritt, das trocken gesiebt wird, um Kerne und größere Partikel zu entfernen.
Die entfernten Kerne können als solche für Kraftstoff oder in Baumaterialien verwendet werden. Alternativ können sie verarbeitet werden, z. B. durch Prozesse, die Mahlschritte umfassen, um sie nützlicher für Endanwendungen zu machen.
Alternativ kann es nicht nötig sein, Kerne oder Rückstände derselben von dem Partikelzwischenprodukt zu entfernen. Somit kann das Material, das einem Mahlschritt ausgesetzt wird, alles oder Teile des von Kernen abgeleiteten Materials enthalten.
Der wichtige Schritt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist der Mahlschritt, durch den die Partikelgröße reduziert wird. Dieser Mahlschritt muss unter Bedingungen durchgeführt werden, bei denen die Temperatur des Materials bei weniger als 10°C, vorzugsweise weniger als 0°C, am optimalsten unter –10°C, gehalten wird. Diese Temperatur liegt unterhalb des Erweichungsbereichs von Ölen in der Mischung. Dies ist wichtig, wenn der Gehalt von Öl in dem Material, das gemahlen wird, mehr als etwa 0,5 %, z. B. in dem Bereich von 5 bis 15 % basierend auf dem Gewicht des Materials, das gemahlen wird, beträgt. Durch Halten der Temperatur auf diesem niedrigen Niveau bleibt das Material in der Mahlvorrichtung bearbeitbar. In der Regel wird die Vorrichtung durch die Verwendung flüssigen Stickstoffs gekühlt. Anschließend wird das Mahlen in der Vorrichtung durchgeführt, die angepasst ist, um geeignete Kühlung und Partikel der erwünschten Größe bereitzustellen. Geeignete Mühlen sind Stiftmühlen, Kugelmühlen, Tieftemperaturmühlen und Mikronmühlen.
Die Mahlbedingungen sollten ansonsten gemäß den erforderlichen Endergebnissen ausgewählt sein. Es ist üblich, Produkttrenneinrichtungen bereitzustellen, durch die Partikel, die nicht genügend klein gemahlen worden sind, dem Mahlschritt wiederzugeführt werden, während Material, das ausreichend klein gemahlen worden ist, zu den nächsten Schritten des Prozesses weitergeleitet wird.
Der Mahlschritt wird ausgeführt, um eine Partikelgröße für das Pulverprodukt zu erzielen, wonach zumindest 99 Gewichtsprozent eine Partikelgröße von weniger als 0,4 mm, vorzugsweise weniger als 0,3 mm, noch bevorzugter weniger 0,2 mm, z. B. weniger als 0,1 mm, oder sogar weniger als 75 μm, aufweisen. Partikelgrößen von weniger als 50 μm hinterlassen im Allgemeinen ein gutes Gefühl im Mund, wenn sie in essbare Produkte eingearbeitet sind.
Nach dem Mahlschritt ist es bevorzugt, dass das Produkt unter Bedingungen, in denen es vor Feuchtigkeit und/oder atmosphärischem Sauerstoff, sowie vor hohen Temperaturen und Licht geschützt ist, gelagert wird. Das Pulver ist für viele nachfolgende Anwendungen geeignet. Es kann von normalen Pulverhandhabungsvorrichtungen handgehabt werden. Es kann in essbare Zusammensetzungen, im Besonderen in Lebensmittelprodukte für Menschen, formuliert werden, in denen es anderen Komponenten nach Wunsch beigemischt werden kann.
Die Erfindung wird ferner durch die beiliegenden Beispiele veranschaulicht:
Beispiel 1
Ein industrieller Prozess ist in dem Flussdiagramm der 1 schematisch veranschaulicht.
In dem Flussdiagramm beziehen sich die Figuren auf der linken Seite der Figur auf die Gewichtsprozente des Ausgangs-Alpeorujo, das folgend auf den spezifizierten Schritt zurückbleiben. Auf der rechten Seite des Flussdiagramms sind Figuren für die Gewichtsprozente, die während des entsprechenden Schritts entfernt wurden, gegeben.
Bei diesem Verfahren wird die Alpeorujo-Paste unter Verwendung einer handelsüblichen Maschine, die Siebe mit Öffnungen von 2 mm verwendet, um nasse Steine von der Paste zu trennen, entsteint. Die nassen Steine bilden etwa 10 Gewichtsprozent des Ausgangs-Alpeorujo. Die Produktpaste wird in einen Bioreaktor gewogen, in dem verschiedene Schritte der Reihe nach ausgeführt werden. Zuerst wird die Temperatur auf 60° erhöht und für 15 Minuten gehalten. Dieses Blanchieren inaktiviert das PPO. Es reduziert auch den mikrobiellen Zählwert. Der zweite Schritt ist die Hydrolyse von Oleuropein, bei dem die Temperatur für einen Zeitraum von etwa 30 Minuten oder weniger auf 55°C gesenkt wird. Die Paste wird durch Sprühen mit einer Suspension in Enzymwasser (1-5) bei einer Rate von 500 g Enzym (Maxoliva) pro Tonne von Pastenausgangsmaterial ergänzt. Als Alternative kann chemische Hydrolyse durch Zusatz von Zitronensäure, bis ein pH-Wert von 3 erreicht ist, ausgeführt werden, wobei die Temperatur für einen geeigneten Zeitraum auf 55°C gehalten wird. Der dritte Schritt ist der Trockenschritt. Dieser kann begonnen werden, bevor die Hydrolyse abgeschlossen ist. Das Trocknen wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 55°C durch Reduzieren des Drucks durchgeführt. Während der Hydrolyse- und Trockenschritte wird etwa 61 % des ursprünglichen Gewichts als Wasser verloren.
Nach dem Trocknen wird das Produkt durchgesiebt. Material, das auf dem Sieb zurückbleibt, wird einem zweiten Siebeschritt ausgesetzt. Beide Siebe haben eine lichte Lochmaßgröße von 500 μm. Das Material, das durch den ersten Sieb läuft, das etwa 11 Gewichtsprozent des Ausgangs-Alpeorujo wiegt, wird mit dem Material, das durch den zweiten Sieb läuft, zusammengeführt. Nachfolgende Schritte hängen davon ab, ob das Material verwendet werden soll, um Standardolivenpulver zu bilden, in welchem Fall keine weiteren Partikelreduzierungsschritte stattfinden, oder um ultrafeines Olivenpulver zu bilden. Für das ultrafeine Olivenpulver müssen die Festkörper aus den Siebschritten einem Mahlen ausgesetzt werden. Bei diesem Verfahren wird das Material in einer Tieftemperaturmühle gekühlt, anschließend auf die erwünschte Partikelgrößenverteilung brüniert und anschließend zum Gebrauch verpackt.
Die trockenen Steine, die bei dem zweiten Sieben entfernt werden, werden z. B. als Kraftstoff zum Erzeugen von Leistung verwendet. Ähnlich können die nassen Steine, die bei dem Pastensiebschritt entfernt wurden, getrocknet und als Kraftstoff verwendet werden.
Beispiel 2
Entfettetes Olivenpulver ohne Kerne aus Olivenpaste
Die Olive weist im Durchschnitt die folgende Zusammensetzung auf: 50 % Wasser, 22 % Öl, 19,10 % Kohlenhydrate, 5,80 % Fasern, 1,60 % Proteine und 1,5 % Asche. 1000 kg Oliven werden bei 65°C für 15 Minuten blanchiert, um das PPO zu inaktivieren, anschließend gekocht und in einem Vakuum bei 55°C und 10 mm Hg (1,3 kPa) getrocknet, wodurch 300 kg Wasser abgeschieden werden und so 700 kg halbtrockener Olive erhalten werden. Anschließend wird die halbtrockene Olive durch eine Auspressvorrichtung entfettet, wodurch 110 kg Öl und 590 kg „halbtrockene und halbentfettete" Olivenpaste erhalten werden. Das Restöl wird mit Hexan aus der „halbtrockenen und halbentfetteten" Olivenpaste extrahiert, wodurch 450 kg „halbtrockene und entfettete" Olivenpaste und 140 kg Öl erhalten werden. Das verbleibende Wasser wird in einem Vakuumtrockner bei 55°C und 10 mm Hg (1,3 kPa) aus der „halbtrockenen und entfetteten" Olivenpaste extrahiert. Das Trocknen findet gleichzeitig in zwei Guedu-Trocknern von jeweils 500 kg Kapazität, bei 12 Stunden für jede Ladung, statt, wobei der Energieverbrauch bei etwa 1 kW/kg nasse Paste liegt. 290 kg „trockene und entfettete" Olivenpaste und 190 kg Wasser werden erhalten. Die 290 kg „trockene und entfettete" Olivenpaste werden durchgesiebt, wodurch die Partikel von einer Größe von mehr als 0,500 mm abgeschieden werden, so dass 114 kg große Partikel einschließlich Kerne abgeschieden werden, um 76 kg trockenes Fleisch zu erhalten. Die 76 kg trockenes Fleisch werden in einer Stiftmühle mit einem Tieftemperaturkühlsystem bei einer Temperatur, die durch die Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kühlmittel bei weniger als –10°C aufrechterhalten wird, gemahlen, wodurch die Große von 99 % der Partikel auf unter 0,075 mm reduziert wird. Schließlich wird das „Entfettete Olivenpulver" ohne Kerne aus Olivenpaste verpackt.
Beispiel 3
Olivenpulver ohne Kerne aus Alpeorujo
Das Alpeorujo aus grünen Oliven weist im Durchschnitt die folgende Zusammensetzung auf: 60,68 % Wasser, 5,34 % Öl, 23,18 % Kohlenhydrate, 7,04 % Fasern, 1,94 % Proteine und 1,82 % Asche. 1000 kg des Alpeorujo werden vorbehandelt, um durch den Zusatz von 80 kg Ethanol mikrobielle Zersetzung zu vermeiden, um 1080 kg stabilisiertes Alpeorujo zu erhalten. Die 1080 kg stabilisiertes Alpeorujo werden bei 65°C für 15 Minuten blanchiert, um das PPO zu inaktivieren. Der blanchierten Paste wird thermostabile B-Glucosidase beigefügt, um das Oleuropein bei 60°C für 3 Stunden zu hydrolysieren. Direkt nach der Hydrolyse wird die Paste bei 55°C und 10 mm Hg (1,3 kPa) in Feuer getrocknet. In Guedu-Trocknern werden, wie in Beispiel 1 beschrieben und bei etwa dem gleichen Energieaufwand, 400 kg trockenes Alpeorujo und 680 kg Kondensat gewonnen. Die 400 kg trockenes Alpeorujo werden durchgesiebt, wodurch die Partikel mit einer Größe von mehr als 0,500 mm abgeschieden werden. Es werden 240 kg Kerne abgeschieden und 160 kg trockenes Fleisch erhalten. Die 160 kg trockenes Fleisch werden in einer Stiftmühle mit einem Tieftemperaturkühlsystem bei einer Temperatur von weniger als –10°C gemahlen, wodurch die Größe von 99 % der Partikel auf unter 0,075 mm reduziert wird. Schließlich wird das Olivenpulver ohne Kerne aus Alpeorujo verpackt.
Beispiel 4
Olivenpulver mit Kernen aus Orujo
Das Orujo aus schwarzen Oliven weist im Durchschnitt die folgende Zusammensetzung auf: 25 % Wasser, 10,2 % Öl, 44,2 % Kohlehydrate, 13,5 % Fasern, 3,7 % Proteine und 3,47 % Asche. 1000 kg des Orujo wird durch Zusatz von 80 kg Ethanol vorbehandelt, um 1080 kg vorbehandeltes Orujo zu erhalten (wie in Beispiel 2). Die 1080 kg vorbehandeltes Orujo werden bei 55°C und 10 mm Hg (1,3 kPa) getrocknet, wodurch 775 kg trockenes Orujo und 305 kg Kondensat erhalten werden. Das Trocknen wird in fünf Guedu-Trocknern durchgeführt, und zwar für 8 h pro Ladung und bei einem Energieverbrauch von etwa 0,7 kW/kg nasses Orujo. Die 775 kg trockenes Orujo werden in einer Mikronmühle mit einem Tieftemperaturkühlsystem bei < –10°C gemahlen, wodurch die Größe von 99 % der Partikel auf unter 0,075 mm reduziert wird. Schließlich wird das Olivenpulver mit Kernen aus Orujo verpackt.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung von Olivenpulver, bei dem Olivenausgangsmaterial einem Schritt zur Inaktivierung der Polyphenol-Oxidase ausgesetzt wird; eine Olivenpaste bereitgestellt wird, die das Olivenmaterial aufweist, das einen Ölgehalt von nicht mehr als 20 Gewichtsprozent und einen Wassergehalt von weniger als 20 Gewichtsprozent basierend auf nicht verdampfbaren Stoffen aufweist; und die Olivenpaste getrocknet wird, um Wasser zu entfernen und ein Partikel-Zwischenprodukt bereitgestellt wird, wobei das Partikel-Zwischenprodukt, das einen Wassergehalt von weniger als 20 Gewichtsprozent aufweist, wahlweise in einer Mühle trockengemahlen wird, während die Temperatur des Materials in der Mühle bei einer Temperatur von weniger als 10°C aufrechterhalten wird, um ein Pulver zu bilden, von dem mindestens 99 Gewichtsprozent eine Partikelgröße von weniger als 0,55mm aufweisen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Partikel-Zwischenprodukt, das als das Ausgangsmaterial für den Mahlschritt verwendet wird, einen Ölgehalt im Bereich von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Olivenpaste Orujo oder Alpeorujo ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Olivenpaste in einer Reihe von vorbereitenden Schritten gebildet wird, in denen die Olivenfrucht durch Erhitzen bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 250°C für einen Zeitraum im Beeich von 5 bis 180 Minuten wahlweise gekocht wird; die wahlweise gekochte Frucht durch Verdampfen von Wasser getrocknet wird, um das Gewicht um einen Betrag im Bereich von 10 bis 40% des Ausgangsgewichts der wahlweise gekochten Frucht zu reduzieren; die Frucht einem Ölentfernungsschritt ausgesetzt wird, bei dem Olivenöl aus der getrockneten Frucht entfernt wird, um die Olivenpaste herzustellen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem der Ölentfernungsschritt in einer Presse durchgeführt wird.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Olivenpaste Kerne aufweist, und bei dem die Kerne vor dem Mahlschritt aus dem Partikel-Zwischenprodukt entfernt werden, vorzugsweise durch Aussieben von Partikeln mit einer Größe von über 0,5 mm.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das einen Ölentfernungsschritt aufweist, durch den Öl, das in der Olivenpaste vorhanden ist, entfernt wird und das Produktpulver einen Ölgehalt von weniger als 0,5 Gewichtsprozent aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem der Ölentfernungsschritt durchgeführt wird, bevor die Olivenpaste getrocknet wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem der Ölentfernungsschritt zwischen dem Trockenschritt und dem Mahlschritt durchgeführt wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem der Ölentfernungsschritt nach dem Mahlschritt durchgeführt wird.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Olivenpaste getrocknet wird, während sie auf eine Temperatur, die bei weniger als 60°C aufrechterhalten wird, erhitzt wird.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die wasserhaltige Olivenpaste vor dem Trockenschritt behandelt wird, um eine Oxidation durch Polyphenol-Oxidase zu minimieren.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem die Oxidation durch Folgende minimiert wird: a) Ausschließen, dass Sauerstoff mit der Paste in Berührung kommt; b) Reduzieren des pH-Werts der Paste; c) Zufügen eines Reduktionsmittels zu der Paste; und/oder d) Deaktivieren des PPO-Enzyms
Ein Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Enzymdeaktivierung durch Erhitzen der Paste bei einer Temperatur im Bereich von 55 bis 88°C durchgeführt wird, während der Feuchtigkeitsgehalt der Paste mindestens 65 Gewichtsprozent beträgt, für einen Zeitraum im Bereich von 5 bis 20 Minuten.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die wasserhaltige Olivenpaste vor dem Trockenschritt behandelt wird, um das in der Paste vorhandene Oleuropein zu hydrolysieren.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem das Oleuropein hydrolysiert wird, indem die Paste mit Enzymen, die vorzugsweise aus Glycosidasen, Lipasen und Mischungen derselben ausgewählt sind, in Kontakt gebracht wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem das Oleuropein durch Säure- oder alkalische Hydrolyse hydrolysiert wird.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem das Trockenmahlen durchgeführt wird, während die Temperatur des Materials in der Mühle weniger als 70°C beträgt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 18, bei dem die Mühle ein Tieftemperaturkühlsystem aufweist, das flüssigen Stickstoff als Kühlmittel einsetzt.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem das Partikel-Zwischenprodukt-Ausgangsmaterial für den Mahlschritt einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 10 Gewichtsprozent aufweist.