Optimización del proceso de extracción de aceite de almendra virgen y aprovechamiento agrícola de las harinas generadas en el mismo

Resumen

En España existen amplias zonas geográficas con condiciones ambientales muy favorables para el cultivo de árboles frutales productores de frutos secos; su cultivo permite, por regla general, un alto grado de mecanización y debido a la similitud de la maquinaria e instalaciones requeridas en los procesos de recolección y postcosecha, pueden ser cultivos complementarios en explotaciones agrícolas. El almendro (Prunus dulcis (Mill.) D.A. Webb) es una especie frutal típicamente mediterránea. Los frutos secos, en general, se caracterizan, con respecto a su composición lipídica, por su bajo contenido en ácidos grasos saturados y por el predominio de los mono y poliinsaturados. En el caso de la almendra, el contenido en ácidos grasos alcanza el 53,5%, destacando el ácido oleico. Debido a este alto contenido graso, se plantea como una alternativa interesante, aunque en la actualidad poco desarrollada, la extracción del aceite contenido en su interior, con vistas a su uso en gastronomía y en cosmética. Tras la extracción del aceite queda una harina que se utiliza en la alimentación animal y como base de productos químicos en la fabricación de pinturas y esmaltes. Dicha harina también podría ser utilizada en la agricultura, como suplemento nutritivo en cultivos agrícolas, caso del sustrato de cultivo del champiñón y de otros hongos comestibles cultivados. El conocimiento y optimización de los factores a aplicar en la extracción mediante prensas resultará decisivo en las características del producto final. De ahí, que hace unos años, nos planteáramos la presente Tesis Doctoral, con el objetivo principal de optimizar el proceso de extracción de aceite de almendra virgen y utilizar en agricultura las harinas generadas en el mismo. En definitiva, la investigación que proponemos supera en aplicación industrial a todos los estudios anteriores conocidos, plantea un aprovechamiento integral de la almendra (aceite, harinas), y aborda también estudios de rentabilidad del proceso de obtención de los aceites, lo que la hace más completa y atractiva. Como objetivos específicos de la misma destacamos los siguientes: - Evaluar la influencia del sistema de extracción en el rendimiento y la calidad del aceite de almendra virgen. - Caracterizar las muestras de aceite de almendra virgen obtenidas desde los puntos de vista físico-químico, sensorial y nutricional. - Caracterizar las harinas resultantes del proceso de elaboración desde los puntos de vista físico-químico y nutricional. - Evaluar las harinas obtenidas como suplemento nutritivo de los sustratos utilizados en la producción de los hongos cultivados Agaricus bisporus y Pleurotus ostreatus. - Realizar el análisis económico del proceso de extracción del aceite de almendra virgen. Como resultados más importantes de esta Tesis Doctoral hemos de destacar los siguientes: 1. Con respecto a la influencia del sistema de extracción en el rendimiento y la calidad del aceite de almendra virgen: - El aceite de almendra fresca, extractado por prensado, muestra un bajo contenido en ácidos grasos libres y peróxidos, por lo que puede consumirse directamente, sin refinar, como un producto 100% virgen. - El mayor rendimiento en aceite se obtiene con la prensa de tornillo cuando opera a temperaturas de 100-150ºC. - Los aceites obtenidos mediante prensa hidráulica presentan mejores índices de calidad, por ser un tratamiento menos agresivo, pero con menor contenido en esteroles totales. - La composición en ácidos grasos se ve afectada por el sistema de prensado. - La prueba sensorial basada en la preferencia de los consumidores ha arrojado las conclusiones más claras, resultando como productos nítidamente diferenciados, el aceite obtenido mediante prensa hidráulica y el obtenido por prensa de tornillo, a los que cabe añadir el aceite obtenido mediante prensa hidráulica procedente de almendras tostadas. - Las harinas obtenidas mediante prensa de tornillo contienen un 8,63% de materia grasa de media. En el caso de la prensa hidráulica se eleva al 27,40%, con un alto grado de significación, al igual que ocurre en las proporciones del resto de componentes. 2. Con respecto a la evaluación de las harinas obtenidas como suplemento nutritivo de los sustratos utilizados en la producción de los hongos cultivados Agaricus bisporus y Pleurotus ostreatus: - La suplementación del compost para cultivo de Agaricus bisporus con harina de almendra desengrasada ha proporcionado champiñones de mayor tamaño (peso unitario y diámetro) y textura más firme, con mayor contenido en materia seca y proteína. - Con respecto al rendimiento, se han observado incrementos no significativos a todas las dosis ensayadas. - En el caso de Pleurotus ostreatus, la productividad se mejoró significativamente, con incrementos de hasta el 31,8%, mejorando el comportamiento conforme aumenta la dosis de harina aplicada. - También se mejoró el contenido en materia seca, proteína y fibra de los carpóforos. - Dosis de harina entre 10 y 15 g kg-1 de sustrato fresco se pueden establecer como referencia para la suplementación de sustratos en el cultivo comercial de Pleurotus ostreatus. - Teniendo en cuenta el coste del sustrato, el del suplemento y el incremento de la producción, se puede conseguir un importante aumento del beneficio económico de la actividad. 3. Con respecto al análisis económico del proceso de extracción del aceite de almendra virgen: - La extracción con prensas ha demostrado ser útil para obtener aceite de almendra de alta calidad con pequeñas diferencias en cuanto a su calidad fisicoquímica. - Los costes de producción para la extracción mediante prensa de tornillo han sido de 24,42 €/litro de aceite, mientras que para la extracción con prensa hidráulica los costes sin tostado de la almendra han sido de 25,57 €/litro, y con tostado, de 27,32 €/litro. - Los rendimientos, tiempos de extracción y costes identificados, lo son para una unidad de procesamiento a pequeña escala en un centro universitario, lo que abre el campo a la implementación de ajustes y mejoras que podrían reducir los costes de producción, aunque no se esperan economías de escala, ya que la extracción requiere un control preciso y un alto nivel de mano de obra para obtener un aceite diferenciado con una calidad óptima, capaz de persuadir al consumidor a pagar por ello.