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

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La catena di approvvigionamento alimentare globale sta subendo cambiamenti significativi. Con la crescita della popolazione mondiale, aumenta la domanda di cibo, soprattutto di proteine. Questa domanda non può essere soddisfatta solo dalle proteine animali

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La catena di approvvigionamento alimentare globale sta subendo cambiamenti significativi. Con la crescita della popolazione mondiale, aumenta la domanda di cibo, soprattutto di proteine. Questa domanda non può essere soddisfatta solo dalle proteine animali, a causa delle vaste superfici necessarie per l'allevamento e per l'utilizzo dell'acqua. Inoltre, i consumatori richiedono sempre più metodi di produzione sostenibili. Pertanto, le fonti proteiche alternative ottenute da piante, funghi, insetti e biomasse fermentate da alghe o batteri sono fondamentali per le esigenze future e sono oggi oggetto di intensi studi.

Una fonte ben consolidata sono le proteine di origine vegetale. Per quanto riguarda la produzione di alternative alla carne, gli isolati proteici della soia con un contenuto proteico superiore all'80% sono i mezzi preferiti come ingredienti principali, ottenuti per lo più con diversi metodi di estrazione a umido.

Tuttavia, grazie ai continui sviluppi nelle tecnologie di frazionamento a secco e nella selezione delle sementi, il processo è diventato un metodo efficiente dal punto di vista energetico per produrre concentrati proteici di alta qualità con un investimento in impianti notevolmente inferiore rispetto alle tecnologie a umido. L'obiettivo è ottenere una frazione ricca di proteine con un contenuto proteico significativamente più elevato rispetto al materiale originale attraverso la macinazione a secco e la classificazione ad aria.

Partendo per lo più da piselli, fagioli mung o faba decorticati, le frazioni proteiche che ne derivano raggiungono una concentrazione proteica generalmente compresa tra il 55 e il 70% - appena trattate meccanicamente con la piena funzionalità e lo stato nativo delle proteine. Senza dubbio, si dovrebbe ottenere una resa economica della frazione del 25-40% (dm). I principali fattori di influenza sono la specie, l'umidità e il livello proteico di partenza di ciascun legume.

Per comprendere il principio principale del processo di trasferimento delle proteine, dobbiamo osservare il kotyledone di un legume adatto, come il pisello: la differenza di dimensioni tra i grandi ed elastici corpi di amido (40 µm) e i piccoli granuli di proteine (3 -10 µm) è la condizione essenziale della materia prima!

Fase di lavorazione 1 - Produzione di farina fine

Il processo inizia dopo la fase di pulizia e decorticazione dei legumi. La macinazione disaggrega i corpi di amido relativamente grandi dalle parti proteiche più piccole. Inoltre, è necessario evitare di danneggiare l'amido per mantenerne la qualità. Il modo più efficace e delicato per raggiungere questo obiettivo è la macinazione a impatto in un mulino classificatore CSM NETZSCH. Una finezza di circa 40-60 µm (d90) della farina ottenuta è ideale.

Fase di lavorazione 2 - Separazione efficiente con un classificatore ad alta efficienza

La farina ottenuta dalla fase 1 viene poi separata rispettivamente nella frazione ad alto contenuto proteico e in quella a basso contenuto proteico ("frazione di amido"). Poiché questo intervallo di finezza porta i vagli per farina convenzionali ai loro limiti, la separazione viene effettuata con classificatori dinamici ad aria. Il classificatore ad alta efficienza NETZSCH CFS/HD-S viene utilizzato per ottenere i massimi rendimenti con una perdita minima di proteine nella frazione amidacea. A questo scopo, il prodotto macinato viene fatto passare in una fessura ad anello, caricata con aria per una dispersione ottimale. Il ring gap accelera 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 rispetto ai classificatori tradizionali.

Nel marzo 2024, ANDRITZ e NETZSCH hanno stretto una partnership strategica per servire il mercato delle proteine alternative con tecnologie innovative. La loro collaborazione combina l'esperienza di NETZSCH nella macinazione fine e nella successiva classificazione per estrarre una frazione ricca di proteine, con la conoscenza completa dei processi di ANDRITZ per quanto riguarda il condizionamento, l'estrazione, la disidratazione, l'essiccazione, l'estrusione o la pellettizzazione - per poi offrire soluzioni su misura per impianti chiavi in mano o progetti concettuali e, naturalmente, possibilità di test.