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DISEÑO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL DE ELABORACIÓN DE ACEITE DE OLIVA María Luisa Delgado Barajas Elaboración de Aceite de Oliva en una Planta Industrial La elaboración del aceite de oliva se inicia en el propio árbol y finaliza con el almacenamiento en bodega; por tanto, es de fundamental importancia ...

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DISEÑO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL DE ELABORACIÓN DE ACEITE DE OLIVA María Luisa Delgado Barajas

Elaboración de Aceite de Oliva en una Planta Industrial La elaboración del aceite de oliva se inicia en el propio árbol y finaliza con el almacenamiento en bodega; por tanto, es de fundamental importancia controlar todas las fases del proceso, ya que las características del aceite están condicionadas por todas y cada una de ellas.

1. OPERACIONES PRELIMINARES •

Recolección

•

Recepción

•

Limpieza y lavado

•

Pesado

•

Almacenamiento

El proceso comienza con la recolección de la aceituna del árbol, con alguno de los sistemas de recolección existentes. Preferiblemente se elegirá un sistema que no dañe la aceituna, para evitar mermas en la calidad del aceite que se va a producir.

Tanto la recepción como la limpieza, el lavado y el almacenamiento se realizan en la planta de extracción.

La recepción se realiza en el patio de almazara, al descargar las aceitunas desde los remolques a las tolvas de recepción existentes. Esta sería la entrada de la materia prima en la planta.

A partir de la recepción de la aceituna, se procede a su limpieza, a esto se produce de forma automática y continua a partir de la entrada de aceituna a la tolva de recepción.

Resumen

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En la limpieza de la aceituna, el proceso esta basado en la utilización de una corriente de aire.

El fruto pasa por una criba en la que se eliminan las impurezas más ligeras, como: hojas, tallos, etc.

Después de la limpieza se procede a pesar el volumen de aceituna decepcionada mediante tolvas de pesada continua.

De la tolva de pesada automática, las aceitunas son enviadas a tolvas de almacenamiento a la espera de su entrada en la zona de molturación. Para evitar que las aceitunas se alteren han de permanecer poco tiempo en espera. Lo aconsejable es molturarlas dentro de las 24 horas siguientes a su recepción.

2. PREPARACIÓN DE LA PASTA •

Molienda

•

Batido

La molienda tiene como fin la rotura de los tejidos donde se aloja la materia oleosa y debe realizarse con la mayor uniformidad posible. Esta operación se puede realizar con varios tipos de molinos. Pero los más usados en la industria para procesos de separación por centrifugación son los molinos de martillos.

La misión del batido es reunir las gotas líquidas dispersas en la pasta molida, en fases continuas afines, con el fin de facilitar y aumentar la separación sólido-líquido en las siguientes operaciones de elaboración.

Para ello es necesario tener en cuenta una serie de factores: ¾ El material de la pared y paletas de la batidora debe ser de acero

Resumen

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inoxidable. ¾ Control esmerado de temperatura. ¾ La temperatura óptima es de 25-30º C en la masa final del batido ¾ La duración del batido, debe ser suficiente para conseguir el mayor porcentaje posible de aceite suelto.

3. SEPARACIÓN DE FASES SÓLIDAS Y LIQUIDAS •

Centrifugación

Este sistema de separación sólido-líquido, está basado en el efecto clasificador que produce la fuerza centrífuga generada por un rotor, que gira aproximadamente a 3.000 R.P.M., en los constituyentes de la masa de aceitunas batida. Para un sistema de dos fases, el decánter (que produce la centrifugación) tiene dos salidas independientes de productos: aceite y alperujo (orujo mas agua de vegetación).

Este equipo no utiliza generalmente agua de adición y no produce alpechín líquido, quedándose esta fase líquida ocluida en el orujo producido. Con este nuevo sistema se reduce significativamente parte del efluente y su carga contaminante en las almazaras, produciéndose a cambio un subproducto sólido con mayor grado de humedad.

Resumen

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4. SEPARACIÓN DE FASES LIQUIDAS •

Centrifugación

Basada también en la separación de las diferentes fases por diferencia de densidades, aumentando la gravedad con el centrifugado.

5. ALMACENAMIENTO

El almacén o bodega es el lugar donde el aceite va a permanecer hasta su comercialización.

Las características que debe reunir una buena bodega son las siguientes: ¾ Las paredes y techos deben ser aislantes de las temperaturas y no aportar olores extraños. ¾ Debe disponer de un sistema de calefacción que no desprenda olores. ¾ Debe mantener una temperatura uniforme, alrededor de 15-22 ºC, que permita una maduración de los aceites, sin favorecer la oxidación. ¾ Poca luminosidad. ¾ Fácilmente limpiable. ¾ El material de construcción de los depósitos debe ser inerte.

Entre los materiales que cumplen estos requisitos se encuentra el acero ANSI 304, que será el utilizado en la mayoría de los tanques de almacenamiento de aceite, por su precio y sus características.

Resumen

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Los depósitos no deben tener en general un tamaño superior a 50 Tm. para poder realizar una diferenciación de calidades. Deben tener el fondo cónico para realizar un buen sangrado, ya que los aceites pasan a la bodega con cierta humedad e impurezas, estas precipitan, fermentan y aportan a los aceites olores y sabores anómalos.

6. RESIDUOS SÓLIDOS Y LÍQUIDOS •

Residuos Sólidos

Se producen durante el proceso de limpieza de la aceituna. Estos residuos son hojas, ramas, pequeños trozos de materiales que se pueden desprender del árbol.

Normalmente este tipo de materiales son recogidos para ser enviados a vertederos, o en algunos casos, se procede al envío de los mismos a plantas de compostaje para su utilización como recurso energético. •

Residuos Líquidos

Se generan durante el proceso de extracción por centrifugación en el decanter, son los alperujos.

Estos pueden ser enviados a una deshuesadora, para su separación del hueso y luego pueden ser reenviados a una termobatidora, para una segunda extracción, ya que después de la primera se queda un 2% de aceite en el alperujo.

De la segunda extracción podemos obtener un 1,8% del 2% existente en el alperujo “repasado”.

Resumen

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El alperujo obtenido después del “repaso”, es enviado a un tanque de aguas residuales, junto con el agua procedente de la limpieza del aceite en las centrifugas verticales.

Estás aguas deben ser procesadas, ya que la DBO y DQO que poseen es superior a la permitida, por lo que deben ser tratadas como aguas contaminantes.

El producto de salida de la planta es el aceite de Oliva Virgen.

Los subproductos que se generan en una planta de estas características son: ƒ

Residuos sólidos de limpieza de aceituna (hojas, ramas, etc.)

ƒ

Alperujillo, para la alimentación de la caldera

ƒ

Aguas de limpieza de aceite

o Aguas de salida del decánter de “repaso”

o Aguas de salida de las centrifugas verticales

Resumen

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ÍNDICE

1. PROPUESTA PROYECTO FIN DE CARRERA….…………………12

2. OBJETO DEL PROYECTO…………………………………………....15

3. MEMORIA DESCRIPTIVA………………………………………...….16

3.1

DEFINICIONES CODEX ALIMENTARIUS ………………..…….16

3.2

EL OLIVO……………………………………………………….……14

3.3

EL ACEITE DE OLIVA……………………………………………...55

3.4

PRODUCCIÓN DEL ACEITE DE OLIVA………………………...70

3.5

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES

DEL ACEITE DE OLIVA…………………………………………………..78

3.6

PLANTA DE EXTRACCIÓN DE

ACEITE DE OLIVA VÍRGEN……………………………………………..82

3.7

CRITERIOS DE SELECCIÓN

DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN…………………………………....128

3.8

VALORACIÓN Y SELECCIÓN DEL PROCESO………….……139

3.9

PROCESO DE ALMAZARA SELECCIONADO………………...141

4. CONCLUSIÓN DEL PROCESO……………………………………..167

Índice

7

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5. ANEXOS MEMORIA DESCRIPTIVA………………………….…...168

5.1

Anexo I (A)………………………………………………...…………168

5.2

Anexo I (B)…………………………………………………………...169

5.3

Anexo II………………………………………………………………225

5.4

Anexo III……………………………………………………………...230

5.5

Anexo IV………………………………………………...……………245

5.6

Anexo V………………………………………………………...…….260

5.7

Anexo VI………………………………………………………...…...264

5.8

Anexo VII…………………………………………………………….270

5.9

Anexo VIII………………………………………………………...…275

5.10 Anexo IX……………………………………………………………..281

5.11 Anexo X………………………………………………………………287

5.12 Anexo XI……………………………………………………………..319

5.13 Anexo XII…………………………………………………………….338

5.14 Anexo XIII……………………………………………………...……353

Índice

8

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5.15 Anexo XIV……………………………………………………...……379

5.16 Anexo XV…………………………………………………………….383

5.17 Anexo XVI…………………………………………………………...386

5.18 Anexo XVII…………………………………………………………..395

5.19 Anexo XVIII………………...……………………………………….420

5.20 Anexo XIX………………………………………………...…………441

5.21 Anexo XIX (A)……………………………………………………….442

5.22 Anexo XIX (B)……………………………………………………….443

5.23 Anexo XX…………………………………………………………….444

6. PLANOS………………………………………………………………..448

6.1

Disposición General…………………………………………………448

6.2

Recepción Limpieza y Pesado………………………………………448

6.3

Tolvas de Almacenamiento………………………………………....448

6.4

Sala de extracción……………………………………………………448

6.5

Área de Primera Extracción……………..…………………………448

6.6

Área de Segunda Extracción……………………………………….448

Índice

9

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6.7

Sala de Caldera……………………………………………………...448

6.8

Almacén de aceite……………………………………………………448

6.9

Tanque Agua Residual………………………………………………448

6.10 Disposición General…………………………………………………448

7. PLIEGO DE CONDICIONES

7.1

Descripción del proyecto…………………………………………....449

7.2

Pliego de Condiciones Generales…………………………………...454

7.3

Pliego de Condiciones Particulares………………………………...480

8. SISTEMA APPCC…………………………………………………….519

8.1

Anexo I……………………………………………………………….588

8.2

Anexo II………………………………………………………………607

8.3

Anexo III……………………………………………………………..610

8.4

Anexo IV……………………………………………………………..621

9. PRESUPUESTO……………………………………………………….627

9.1

Índice

Anexo I……………………………………………………………….643

10

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9.2

Anexo II………………………………………………………………643

9.3

Anexo III……………………………………………………………..648

10.

BIBLIOGRAFÍA………………………………………………….....663

Índice

11

SOLICITUD DE ASIGNACIÓN DE PROYECTO FIN DE CARRERA Dª.

_Mª

LUISA

DELGADO

BARAJAS______________________________,

con

DNI_30.95.17.22___________ y residencia en___c/. Gallinero, 37

–

1º

B______

____Puerto

Real

-

11510_____________________________________________ _

Tfno:___646.21.36.19_______,

e-

[email protected]___ alumno del Título de Ingeniero Químico de la Universidad de Cádiz,

EXPONE: que cumple los requisitos necesarios para que se le asigne el Proyecto Fin de Carrera. SOLICITA: Se le asigne el trabajo correspondiente al PFC de tipo específico cuyos detalles adjunta.

Puerto Real,

27

de

octubre

de 2005

Fdo.: Mª Luisa Delgado Barajas

Propuesta de proyecto Fin de Carrera

12

PROPUESTA DE PROYECTO FIN DE CARRERA

DEPARTAMENTO:

Ingeniería

Química,

Tecnología

de

Alimentos y Tecnologías del Medio Ambiente. TÍTULO: Diseño de una planta industrial de elaboración de aceite de oliva. TUTOR(ES): Ildefonso Caro Pina DESCRIPCIÓN (Breve información sobre el objetivo del PFC) Diseño de una planta industrial para la extracción de aceite de oliva compuesta de las siguientes fases: limpieza, lavado, clasificación,

molturación,

batido,

separación

de

fases

y

almacenamiento de producto. La planta tendrá ubicación en una zona de importante producción oleícola situada en la campiña sur cordobesa.

Propuesta de proyecto Fin de Carrera

13

REQUISITOS

(Capacidad,

producción,

energía,

normativa, legislación….) Capacidad media de producción en campaña: 300-350 Tm/día. Capacidad máxima de producción: 500 Tm/día. Instalación de agua de red, instalación de agua caliente e instalación eléctrica de potencia. Será de aplicación la normativa medioambiental y de seguridad (RD 308/1983), el reglamento comunitario de regulación específica

(CEE

2568/91),

y

la

normativa

del

Codex

Alimentarius (CODEX 1989).

Puerto Real, 27

de octubre

de 2005

Vº Bº del Tutor

Fdo.

VºBº del Director del Departamento

VºBº del Decano

Fdo.:

Fdo.:

Propuesta de proyecto Fin de Carrera

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2. OBJETO DEL PROYECTO.

Diseño de una planta industrial para la extracción de aceite de oliva compuesta de las siguientes fases: •

Limpieza

•

Lavado

•

Clasificación

•

Molturación

•

Batido

•

Separación de fases

•

Almacenamiento del producto

Titulo del proyecto: “Diseño de una planta industrial de elaboración de aceite de oliva”

La planta tendrá ubicación en una zona de importante producción oleícola situada en la campiña sur cordobesa.

La capacidad media de producción en campaña será de 300 - 350 toneladas/día. La capacidad máxima de producción será de 500 toneladas/día. Constara de instalación de agua de red, instalación de agua caliente e instalación eléctrica de potencia. Será de aplicación la normativa medioambiental y de seguridad (RD 308/1983), el reglamento comunitario de regulación específica (CEE 2568/91), y la normativa del Codex Alimentarius (CODEX 1989).

Ha sido autorizado por el profesor del Departamento de Ingeniería Química, Tecnología de los Alimentos y tecnologías del Medio Ambiente: •

Dr. D. Ildefonso Caro Pina

Objeto proyecto

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DOCUMENTO Nº 1 MEMORIA

MEMORIA DESCRIPTIVA

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3. MEMORIA. MEMORIA DESCRIPTIVA

3.1

DEFINICIONES CODEX ALIMENTARIUS

El aceite de oliva es el aceite obtenido únicamente del fruto del olivo (Olea europaea L.) con exclusión de los aceites obtenidos usando disolventes o procedimientos de reesterificación y de cualquier mezcla con aceites de otro tipo. •

Los aceites de oliva vírgenes son los aceites obtenidos del fruto del olivo únicamente mediante procedimientos mecánicos u otros medios físicos en condiciones, particularmente térmicas, que no produzcan alteración del aceite y que no hayan tenido más tratamiento que el lavado, la decantación, la centrifugación y el filtrado.

o Aceite de oliva virgen extra: Aceite de oliva virgen con acidez libre, expresada en ácido oleico, de no más de 0,8 gramos por 100 gramos y cuyas demás características corresponden a las estipuladas para esta categoría.

o Aceite de oliva virgen: Aceite de oliva virgen con acidez libre, expresada en ácido oleico, de no más de 2,0 gramos por 100 gramos y cuyas demás características corresponden a las estipuladas para esta categoría.

o Aceite de oliva virgen corriente: Aceite de oliva virgen con acidez libre, expresada en ácido oleico, de no más de 3,3 gramos por 100 gramos, y cuyas demás características corresponden a las estipuladas para esta categoría.2.

o Aceite de oliva refinado: Aceite de oliva obtenido de aceites de oliva vírgenes mediante técnicas de refinado que no provocan alteración en

Memoria Descriptiva

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la estructura glicerídica inicial. Tiene una acidez libre, expresada en ácido oleico, de no más de 0,3 gramos por 100 gramos y sus demás características corresponden a las estipuladas para esta categoría.2.

o Aceite de oliva: Aceite constituido por la mezcla de aceite de oliva refinado y aceites de oliva vírgenes aptos para el consumo humano. Tiene una acidez libre, expresada en ácido oleico, de no más de1 gramo por 100 gramos, y sus demás características corresponden a las estipuladas para esta categoría.3. •

El aceite de orujo es el aceite obtenido mediante tratamiento con disolventes u otros procedimientos físicos del orujo de oliva, con exclusión de los aceites obtenidos por procedimientos de reesterificación y de cualquier mezcla con aceites de otra naturaleza.

o Aceite de orujo de oliva refinado: Aceite obtenido a partir del aceite de orujo de oliva crudo mediante métodos de refinado que no provocan alteraciones en la estructura glicerídica inicial. Tiene una acidez libre, expresada en ácido oleico, de no más de 0,3 gramos por 100 gramos y sus demás características corresponden a las estipuladas para esta categoría.1.

o Aceite de orujo de oliva: Aceite constituido por la mezcla de aceite de orujo de oliva refinado y de aceites de oliva vírgenes. Tiene una acidez libre, expresada en ácido oleico, de no más de 1 gramo por 100 gramos, y sus demás caracterí...