Terra decolorante attivata nella raffinazione di oli commestibili

Come la terra decolorante attivata rimuove clorofilla, saponi, fosfolipidi, metalli e perossidi

L'argilla attivata (ABE) agisce rimuovendo diverse impurità mediante un processo denominato adsorbimento differenziale. Ciò è reso possibile dalla sua struttura unica: un materiale poroso ad elevata superficie specifica, costituito da alluminosilicati. Quando viene utilizzata nella filtrazione a contatto, cattura i pigmenti di clorofilla, responsabili del colore scuro degli oli, determinando un evidente schiarimento degli stessi senza tuttavia modificarli chimicamente. Per quanto riguarda i fosfolipidi, questi si legano alla matrice dell'ABE tramite interazioni polari, riducendo le perdite durante la raffinazione di circa il 15% o più rispetto a campioni non trattati. I metalli di transizione, come ferro e rame — noti per accelerare le reazioni di ossidazione — vengono trattenuti sui siti acidi presenti sulla superficie delle particelle di ABE, impedendo così che agiscano come catalizzatori nei processi indesiderati di ossidazione lipidica. I residui di sapone rimasti vengono neutralizzati grazie alla natura acida delle superfici dell'ABE. Anche i perossidi vengono assorbiti su tali superfici e subiscono parzialmente una degradazione, con una riduzione significativa dei valori di perossidi compresa generalmente tra 5 e 10 meq/kg. Tutti questi effetti depurativi avvengono inoltre molto rapidamente, solitamente in modo efficiente a temperature comprese tra 90 °C e circa 110 °C, per un tempo tipico di 20–30 minuti.

Confronto delle prestazioni tra i principali oli: olio di girasole, olio di soia, olio di palma e olio di semi di cotone

L'efficacia dell'ABE varia in base alla composizione dell'olio e ai profili di impurità:

L'eccezionale carico di carotenoidi dell'olio di palma richiede un trattamento ABE intensivo, mentre la sensibilità dei fosfolipidi dell'olio di soia esige un controllo preciso dell'acidità della terra decolorante. In tutti i casi, temperatura, dosaggio e tempo di contatto sono calibrati per massimizzare la rimozione delle impurità preservando al contempo il rendimento dell'olio neutro.

Riduzione dei contaminanti indotti dal processo mediante terra decolorante attivata

Riduzione degli esteri di 3-MCPD e degli esteri glicidilici durante la deodorizzazione

I contaminanti cancerogeni 3-MCPD ed esteri glicidilici si formano durante i processi di deodorizzazione a temperature superiori a 200 gradi Celsius. Quando viene applicata terra attivata per la decolorazione (ABE) prima di questa fase, tali sostanze nocive vengono ridotte in misura significativa. L’efficacia dell’ABE deriva dalla sua capacità di intrappolare, all’interno dei suoi strati unici di silice, importanti molecole precursori come gli ioni cloruro e i monogliceridi, mediante adsorbimento irreversibile. Studi dimostrano che questo intervento precoce riduce la formazione di esteri pericolosi nella fase successiva della produzione di circa il 40–60%, secondo il rapporto dell’Autorità europea per la sicurezza alimentare pubblicato lo scorso anno. I produttori più attenti regolano specificamente il livello di acidità e le dimensioni dei pori dei propri materiali ABE per affrontare diversi tipi di precursori, consentendo loro di rispettare i rigorosi limiti stabiliti dall’Unione Europea, che fissano il tenore massimo di esteri glicidilici a soli 1.000 parti per miliardo nei prodotti alimentari per l’infanzia. L’introduzione precoce dell’ABE nel processo produttivo migliora la sicurezza del prodotto e riduce gli onerosi interventi di depurazione necessari dopo il completamento della deodorizzazione.

Terra decolorante attivata nella produzione di grassi idrogenati e vanaspati

Decolorazione, miglioramento della stabilità e protezione del catalizzatore nell’idrogenazione parziale

Nella produzione di grassi idrogenati e vanaspati, la terra decolorante attivata svolge un ruolo fondamentale fornendo contemporaneamente tre principali vantaggi: l’eliminazione dei colori, la stabilizzazione contro l’ossidazione e la protezione dei catalizzatori durante il processo. Il materiale rimuove efficacemente i pigmenti a base di clorofilla e i carotenoidi, responsabili di una colorazione indesiderata dei prodotti; è per questo che le margarine e le grasserie di alta qualità presentano quell’aspetto bianco candido che i consumatori si aspettano. Allo stesso tempo, elimina gli ioni metallici dannosi, come ferro e rame, nonché le sostanze che generano perossidi — queste ultime accelerano il deterioramento dei grassi nel tempo. Ciò consente di ottenere una maggiore durata a scaffale dei prodotti finiti, mantenendo inalterate le caratteristiche desiderabili di consistenza e sapore.

L'ABE protegge i catalizzatori a base di nichel e palladio durante i processi di idrogenazione parziale legandosi ai fosfolipidi e ai saponi residui prima che queste sostanze possano compromettere le aree attive dei catalizzatori. Secondo relazioni industriali, questa protezione riduce il consumo di catalizzatore del 15% fino al 22%. Ciò consente un controllo più preciso dei profili acidi grassi, aspetto particolarmente importante nella formulazione di valide alternative ai grassi trans. I risultati osservati includono prodotti con prestazioni costanti, aromi stabili per periodi più lunghi e effettivi risparmi sui costi per le aziende che eseguono quotidianamente operazioni di idrogenazione su larga scala.

Principali benefici dimostrati:

• Rimozione dei pigmenti per ottenere qualità visive preferite dai consumatori
• Riduzione degli ioni metallici per prevenire il rancidimento accelerato
• Adsorbimento dei fosfolipidi per prevenire la disattivazione del catalizzatore

Fonte: Analisi della reattività all'ossigeno Johnson & Decker (2015)

Purificazione trans-settoriale: cosmetici, farmaceutici e biocarburanti

Raffinazione di oli e cere cosmetici per conformità a colore, odore e metalli pesanti

L'argilla attivata per decolorazione opera miracoli nella pulizia di oli e cere di grado cosmetico, consentendo loro di rispettare quegli elevati standard globali relativi a colore, odore e metalli pesanti. Il processo elimina i fastidiosi pigmenti naturali, come i carotenoidi e i derivati della clorofilla, responsabili di variazioni cromatiche tra diversi lotti. Inoltre, assorbe composti volatili quali aldeidi e chetoni, che conferiscono ai prodotti odori indesiderati. Ciò che conta maggiormente è la sua capacità di ridurre sostanze pericolose come piombo, cadmio, arsenico e mercurio a livelli quasi non rilevabili, soddisfacendo così i requisiti stabiliti dal regolamento UE sulla sicurezza dei cosmetici e da altre normative analoghe in tutto il mondo. Oltre al semplice rispetto delle norme, questo tipo di purificazione preserva intatti gli ingredienti funzionali: gli emollienti mantengono le loro proprietà idratanti, i gelificanti conservano le caratteristiche reologiche e persino i componenti attivi sensibili rimangono efficaci durante tutta la produzione, senza degradarsi per effetto del calore.

Argilla attivata per la sbiancatura nella purificazione del biodiesel e nel condizionamento dei lubrificanti

Durante la produzione di biodiesel, l’ABE contribuisce a rimuovere i residui alcalini, come l’idrossido di sodio e l’idrossido di potassio, nonché i saponi e le fosfolipidi presenti nelle materie prime dopo la transesterificazione. Questo processo di purificazione previene problemi quali l’intasamento degli iniettori e la formazione di depositi all’interno delle camere di combustione. Un altro vantaggio è che l’ABE degrada i perossidi che si formano quando il biodiesel viene immagazzinato per periodi prolungati, un fenomeno che influisce notevolmente sulla stabilità nel tempo del carburante. Parlando di altre applicazioni, anche i lubrificanti industriali traggono benefici analoghi dal trattamento con ABE. Il processo elimina i prodotti dell’ossidazione, come gli aldeidi e vari acidi organici, oltre a particelle microscopiche che causano usura dei componenti meccanici sotto carichi elevati. Qual è l’effetto pratico? Gli impianti hanno una maggiore durata tra un intervento di manutenzione e il successivo, e il lubrificante mantiene la sua viscosità ottimale e la sua resistenza alla degradazione anche durante ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento.