Impianto di produzione alimentare

Produzioni alimentari: gestire il trasferimento di ingredienti in temperatura

Nelle produzioni alimentari come è possibile trasferire un ingrediente in temperatura all’interno di un impianto automatizzato di dosaggio, privo di buffer e/o batch temporanei?

Vediamolo di seguito con una case history reale gestita da Granzotto per un impianto alimentare.

Il settore alimentare e il dosaggio di sostanze particolari

Il caso che andremo ad esaminare è tratto da una situazione reale di una nota azienda italiana che opera nel settore della produzione alimentare.
L’esigenza del cliente era quella di realizzare un dosaggio di ingredienti senza l’utilizzo di buffer intermedi. Esso avrebbe dovuto gestire, rispettando le quantità inserite nella ricetta, due ingredienti peculiari situati in ingresso all’impastatrice: l’olio di palma e la lecitina di soia.

L’olio di palma si caratterizza per essere un fluido impiegato nel settore dolciario e dei panificati per le seguenti proprietà:

Stabilità alle alte temperature, dovuta all’elevato contenuto (circa 50%) di acidi grassi saturi;
Caratteristiche organolettiche;
Costo contenuto.

La lecitina di soia è un additivo altrettanto diffuso nel settore industriale grazie alla sua funzione di emulsionante all’interno delle formulazioni; esso è in grado di conferire sensorialità ed al contempo prolungare la shelf-life dei prodotti.

Produzioni alimentari: il processo produttivo

Nelle fasi che vanno dallo stoccaggio al trasferimento in linea, passando per il serbatoio di dosaggio/miscelazione, è fondamentale che la temperatura dell’olio di palma sia compresa tra i 45°C ed i 55°C. Questa operazione è necessaria per conservare la fluidità degli ingredienti che si stanno processando.

Infatti, una temperatura del fluido oleoso al di sotto dei 45°C determinerebbe cristallizzazione; al contrario, una temperatura al di sopra dei 55°C comporterebbe fenomeni di ossidazione degli acidi grassi. Queste manifestazioni possono incidere sul prodotto finale, alterando le proprietà fisiche del fluido ed influendo sulle caratteristiche tecnologiche e di processabilità dell’ingrediente stesso.

Punto critico del processo è il controllo della temperatura delle componenti: stiamo parlando sia della temperatura nel serbatoio in cui il prodotto è stoccato che di quella nelle parti in cui il fluido transita, ossia tubazioni e valvole.

Nel primo caso (serbatoi) il controllo termico del serbatoio di stoccaggio avviene attraverso l’impiego di intercapedini. Nel secondo caso, per consentire il controllo della temperatura sono stati adottati i seguenti accorgimenti:
Nelle tubazioni è stato applicata la tecnica dell’incamiciatura, con circolazione di acqua termica alla temperatura di 60°C nell’intercapedine, ed una copertura che isola le stesse dall’ambiente esterno, evitando così la dispersione termica e permettendo buone efficienze energetiche. Attraverso la tecnica dell’incamiciatura vengono garantiti due aspetti:

lo scambio termico, mantenendo il grado di temperatura medio di 50°C,
la completa separazione tra il fluido alimentare che corre nella tubazione interna e l’acqua termica che scorre nell’intercapedine, evitando possibili contaminazioni.

Nelle valvole si è optato per l’utilizzo di valvole a farfalla dalla conformazione compatta. Esse sono state isolate e mantenute in temperatura per conduzione e convezione.
Nelle saldature, che sono state realizzate con il procedimento a TIG (Tungsteno Inert Gas) con saturazione interna. Le stesse sono state poi sottoposte al processo di decapaggio e passivazione elettrochimica.

Tecniche di controllo della temperatura nelle tubature

Oltre all’incamiciatura, esistono altri sistemi per il controllo della temperatura nelle tubature.
Parliamo di tracciatura elettrica delle tubazioni: queste ultime vengono percorse da un cavo riscaldante a due conduttori modulante.
Esso è costituito da un polimero in grado di condurre una quantità di calore modulata sulla base della temperatura della tubazione da scaldare. In altri termini, scalda solo quanto e quando necessario a mantenere la temperatura del tubo, riducendo la dissipazione di calore.

Rispetto alla tecnica dell’incamiciatura, il sistema della tracciatura elettrica presenta consumi energetici inferiori.
Se parliamo poi di costi energetici, il sistema dell’incamiciatura risulta meno oneroso perché:

se associato a centrale termica a gas, è maggiormente conveniente rispetto alla tracciatura elettrica
possono derivare ulteriori risparmi energetici, nell’utilizzo di questa tecnica, dallo sviluppo di sistemi di riscaldamento dell’acqua maggiormente sostenibili rispetto a quelli tradizionali.

Le sfide che un progetto strutturato per la produzione alimentare ad hoc impone sono tante, ma le tecnologie a disposizione sul mercato, abbinate alla competenza multidisciplinare di Granzotto, hanno permesso di realizzare grandi impianti per grandi aziende.