Progettazione delle apparecchiature, principi di funzionamento e applicazioni pratiche

La fusione di grassi solidi e congelati è un'operazione fondamentale in molti processi di produzione alimentare. Ingredienti come burro, margarina, burro di cacao e grassi vegetali vengono spesso forniti in forma cristallizzata o congelata per migliorarne la stabilità di conservazione, ma devono essere convertiti in uno stato liquido controllato prima di essere ulteriormente lavorati. Gli scioglitori di grassi specializzati sono progettati per eseguire questa fase in modo efficiente, riducendo al minimo la degradazione del prodotto e le perdite di energia.

A seconda della scala di produzione e dei requisiti di processo, le unità di fusione dei grassi variano da unità compatte a lotti a sistemi industriali per la fusione di grandi blocchi di grasso standardizzati.

Scioglitori di grassi su piccola scala e unità per hobbisti

Per la produzione su piccola scala, gli impianti pilota e i produttori artigianali, la fusione dei grassi viene in genere eseguita in recipienti compatti con un volume di lavoro di circa 50-100 litri. Queste unità sono in genere progettate come bollitori inclinabili con riscaldamento esterno tramite una camicia, consentendo una fusione graduale e controllata direttamente nel recipiente senza bruciare il prodotto o surriscaldarlo.

Questi scioglitori sono adatti per:

  • burro
  • margarina
  • olio di cocco
  • burro di cacao
  • olio di palma
  • grassi misti
  • grasso di maiale
  • grasso d'oca e d'anatra
  • panna
  • blocchi di succo congelato
  • paraffina
  • cera

Il loro design semplice e il meccanismo di scarico inclinabile li rendono versatili per piccoli lotti, produzioni di prova o utilizzo autonomo.

Gli scioglitori di grasso possono essere utilizzati anche per produrre burro chiarificato (ghee).

La produzione di ghee è un'applicazione specifica della fusione del grasso, che richiede un riscaldamento controllato e il mantenimento di una temperatura specifica. Il burro viene fuso lentamente per garantire l'evaporazione dell'acqua e la separazione dei solidi del latte senza surriscaldare la fase grassa. Gli scioglitori di ghee specializzati consentono questo processo offrendo:

  • apporto termico uniforme
  • controllo stabile del riscaldamento
  • semplice scarico del grasso chiarificato

Questi sistemi sono tipicamente utilizzati in produzioni su piccola e media scala, dove la ripetibilità e la qualità costante del prodotto sono fondamentali.

Scioglitori di blocchi di grasso industriali

In ambito industriale, i grassi vengono spesso forniti sotto forma di blocchi congelati o solidi di dimensioni e pesi variabili, solitamente intorno ai 20 kg per unità. La fusione efficiente di tali blocchi richiede apparecchiature progettate per massimizzare il trasferimento di calore evitando al contempo il surriscaldamento localizzato.

Uno scioglitore di grassi professionale per blocchi industriali è in genere costituito da un serbatoio con camicia di fusione al suo interno e una griglia di fusione. La griglia è costituita da tubi di forma speciale attraverso i quali circola continuamente un fluido termovettore.

Principio di funzionamento:

  • La fusione inizia dalla superficie di contatto della griglia di fusione quando i blocchi di grasso vengono posizionati sulla griglia;
  • il materiale ammorbidito si separa gradualmente dal blocco;
  • il grasso fuso scorre verso il basso in un recipiente di lavoro con camicia di fusione.

Questo principio di fusione dall'alto verso il basso garantisce il continuo rinnovamento del prodotto a contatto con la superficie riscaldata e riduce il rischio di surriscaldamento.

Lavorazione combinata termica e meccanica

Molti sistemi industriali di fusione dei grassi combinano la fusione termica con l'agitazione meccanica. Diversi agitatori vengono utilizzati sotto la griglia di fusione per distribuire il materiale parzialmente o completamente fuso e intensificare il trasferimento di calore. In alcuni modelli, l'agitatore facilita anche lo scarico del prodotto, eliminando la necessità di apparecchiature aggiuntive come una pompa separata.

Questo metodo di lavorazione combinato consente:

  • fusione uniforme di prodotti densi o cristallizzati
  • prevenzione della formazione di zone stagnanti
  • scarico controllato del grasso fuso

Questi sistemi sono particolarmente efficaci nella lavorazione di grassi altamente viscosi e materiali in grumi di varie forme e dimensioni.

Flessibilità di riscaldamento e processo

I sistemi di fusione dei grassi possono essere configurati per diverse fonti di calore a seconda dell'infrastruttura dell'impianto di produzione. A seconda del fluido termovettore, i sistemi possono funzionare utilizzando:

  • acqua calda o vapore forniti alla griglia di fusione e alle camicie del serbatoio
  • riscaldamento elettrico integrato nel fondo e/o nella camicia dell'unità

La flessibilità nella scelta della fonte di calore e del tipo di fluido termovettore consente di adattare i fusori sia alle piccole esigenze produttive che alle grandi linee di produzione industriale.

Considerazioni sull'igiene e sulla manutenzione delle apparecchiature

Poiché i grassi si solidificano sulle superfici fredde, la progettazione igienica è un aspetto fondamentale nella scelta delle apparecchiature. Gli scioglitori di grassi sono realizzati con superfici interne lisce e griglie di fusione lucidate. A seconda della configurazione, la pulizia può essere eseguita manualmente o integrata in un sistema di pulizia CIP automatico.

Le griglie di fusione facilmente rimovibili semplificano la manutenzione e riducono i tempi di fermo tra un lotto e l'altro.

Applicazioni tipiche

Gli scioglitori di grassi sono utilizzati in un'ampia gamma di processi, tra cui:

  • fusione di burro e margarina per l'industria dolciaria e della panificazione
  • lavorazione del burro di cacao per la produzione di cioccolato e ripieni
  • miscele di burro per gelati e latticini
  • succhi, concentrati e bevande surgelati
  • cere e grassi speciali per applicazioni non alimentari

In molte linee industriali, gli scioglitori di grassi vengono utilizzati anche come buffer, sistema di alimentazione e serbatoi di stoccaggio.

Una corretta fusione dei grassi è fondamentale per mantenere la qualità del prodotto e la sua stabilità a scaffale.