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Spostamento delle proteine

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Spostamento e arricchimento delle proteine con l'uso della macinazione a secco e della classificazione

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In tutto il mondo, la catena di approvvigionamento alimentare si trova ad affrontare il cambiamento. Da un lato, la crescente crescita della popolazione mondiale crea un crescente bisogno di alimenti, compreso l'approvvigionamento di proteine. Questo crescente bisogno non può essere coperto solo da proteine/prodotti di origine animale, a causa del fabbisogno di terra del bestiame. Dall'altro lato, la crescente domanda di metodi di produzione sostenibili da parte dei consumatori deve essere presa in considerazione. La critica alla sostenibilità dei prodotti animali, in particolare, si sta espandendo: L'utilizzo della terra e il consumo di acqua, così come le emissioni di gas serra di questi prodotti, rispetto a quelle delle colture coltivate, sono molte volte superiori. Si cercano fonti alternative di proteine, che svolgono un ruolo importante per soddisfare le future esigenze della popolazione. Oltre ai prodotti vegetali, in questa categoria possono essere inseriti anche funghi, alghe o insetti.

Attualmente, la soia è la più comune delle colture utilizzate come sostituto della carne a base di materiale vegetale. Essi vengono trasformati in isolati con un alto contenuto proteico superiore all'80%. Il metodo tipico per ottenerli è l'estrazione ad umido. L'uso di grandi quantità di acqua, prodotti chimici ed energia per l'essiccazione, rende questo metodo un processo laborioso, complesso e che consuma risorse. Un processo alternativo è il frazionamento per l'essiccazione - un processo che è stato utilizzato per lavorare la farina per un bel po' di tempo. La NETZSCH è stata in grado di trasferire con successo l'esperienza ottenuta da questo processo alle esigenze di lavorazione delle colture.

L'obiettivo dell'applicazione è quello di ottenere una frazione ricca di proteine in cui la porzione di proteine è notevolmente superiore a quella del materiale iniziale, attraverso la macinazione e la successiva separazione.

I fagioli o i chicchi di una coltura scelta vengono puliti e decorticati e successivamente passati alla macinazione a secco, il cui obiettivo è quello di rompere le cellule e di separare i granuli di amido dalle proteine e dalle parti cellulari fibrose. Il metodo più efficiente dal punto di vista energetico per raggiungere questo obiettivo è la macinazione ad impatto con il mulino classificatore NETZSCH tipo CSM.

Il classificatore integrato di questo tipo di mulino assicura che i frammenti cellulari grossolani rimangano nella camera di macinazione per la durata necessaria a distruggerli e a separare le particelle di amido e di proteine l'una dall'altra. Solo in questo modo è possibile ottenere un alto rendimento nella successiva fase di separazione, con una quantità ottimale di spesa energetica.

Per la fase di separazione è decisivo che, durante il processo di macinazione, la differenza di dimensioni tra le proteine e i granuli di amido rimanga la più grande possibile. A seconda del tipo di coltura, la dimensione delle particelle della proteina è < 3 µm, mentre la dimensione dei granuli di amido varia da 3 µm a 40 µm. La forza applicata all'amido nel mulino classificatore NETZSCH, è molto più delicata di quella di un mulino a spilli. Questo mantiene la differenza di dimensione tra le particelle di proteine e di amido nella misura più ampia possibile, attraverso la quale sono possibili i più alti gradi di efficienza durante la separazione.

La separazione si ottiene utilizzando il NETZSCH High-Efficiency Fine Classifier CFS/HD-S.

Questo classificatore utilizza un flusso d'aria per disperdere le particelle solide. Solo attraverso una dispersione efficace è possibile separare in modo ottimale tutte le particelle e classificarle in base alle dimensioni e/o al peso. A questo scopo, il prodotto macinato viene fatto passare in una fessura ad anello, caricato con aria. La fessura ad anello accelera entrambe le particelle in un movimento circolatorio, e le forze centrifughe aggiuntive le separano l'una dall'altra. Le particelle vengono separate in modo molto più efficace, e quindi si ottengono valori proteici e rendimenti più elevati rispetto ad altre forme di classificatori di progettazione. Una volta che i parametri di lavorazione sono stati ottimizzati in base alle caratteristiche del prodotto, in media si possono ottenere valori proteici superiori al 55%, a seconda del prodotto.

Pertanto, il frazionamento a secco offre la possibilità di una lavorazione sostenibile ed economica di prodotti di qualità superiore ad alto contenuto proteico. Inoltre, questo tipo di processo offre l'inestimabile vantaggio di una lavorazione flessibile di diverse colture, semplicemente variando i parametri di lavorazione.