ITBO20120025A1 - Impianto e procedimento di decorticazione per l'estrazione di aleurone e prodotto farinaceo ottenuto da tale procedimento. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

"IMPIANTO E PROCEDIMENTO DI DECORTICAZIONE PER

L'ESTRAZIONE DI ALEURONE E PRODOTTO FARINACEO OTTENUTO

DA TALE PROCEDIMENTO".

La presente invenzione ha per oggetto un procedimento ed una stazione di decorticazione, un procedimento ed un impianto molitorio ed una prodotto farinaceo.

In particolare la presente invenzione ha per oggetto una stazione ed un procedimento di decorticazione per l'estrazione di aleurone da grano tenero nonché un impianto molitorio comprendente tale stazione ed un prodotto farinaceo o farina arricchita ottenuta da tale impianto.

Ancora più in particolare, la presente invenzione ha per oggetto una stazione ed un procedimento di decorticazione per l'estrazione di uno sfarinato comprendente aleurone da grano tenero ed una farina arricchita, ottenuta in un impianto molitorio comprendente la stazione di decorticazione, comprendente lo sfarinato così estratto.

Nel settore alimentare, vi è ad oggi un'ampia richiesta di prodotti nutrizionali e/o funzionali, presentati sotto forme alternative, che siano ricchi di fibre minerali e altro.

A titolo di esempio, sono oggi disponibili, e hanno larga diffusione, pani, cereali, biscotti e altri prodotti da forno ottenuti da farine cosiddette integrali.

La frazione di crusca presente all'interno di tali farine integrali tradizionali è caratterizzata da un elevato quantitativo di fibre insolubili, che riducono drasticamente la qualità panificatoria delle farine stesse, e da una carenza di frazione proteica.

E' avvertita nel settore l'esigenza di disporre di tipologie di farine arricchite comprendenti elementi nutrizionali che non abbiano i limiti tecnologici e sensoriali delle tradizionali farine integrali.

Considerando i chicchi di grano tenero, di riferimento per la presente trattazione, i tradizionali processi molitori non permettono di estrarre selettivamente dalla cariosside le frazioni di maggiore interesse.

La separazione meccanica ad oggi utilizzata con il grano tenero permette la separazione dell'endosperma amilaceo, per l'ottenimento della farina, dal germe di grano (scutello-embrione) e dalla frazione cruscale(tegumenti del frutto e del seme-strato aleuronico o aleurone, ricco di sostanze nutritive come ad esempio vitamine, acido folico, minerali, proteine, omega 3 ed omega 6). Sono noti alcuni metodi e macchinari di isolamento dell'aleurone dai chicchi dei cereali come, ad esempio, quello descritto nel brevetto US7780101, basato sull'impiego di campi magnetici opportunamente generati. I procedimenti di estrazione dell'aleurone noti sono laboriosi e richiedono sofisticati macchinari relativamente costosi.

In questo contesto, il compito tecnico precipuo della presente invenzione è ovviare ai suddetti inconvenienti. Uno scopo della presente invenzione è quello di proporre una stazione ed un procedimento di decorticazione del grano tenero per l'estrazione dello strato aleuronico da chicchi di grano tenero che sia relativamente economico e di facile implementazione.

Un altro scopo della presente invenzione è proporre una farina arricchita con elementi nutrizionali che non abbia i limiti tecnologici e sensoriali delle tradizionali farine integrali.

Uno scopo ancora è proporre un impianto molitorio che consenta di ottenere la suddetta farina arricchita.

Il compito tecnico precisato e lo scopo specificato sono sostanzialmente raggiunti da un procedimento di decorticazione secondo la rivendicazione 1, da un processo molitorio secondo la rivendicazione 7, da una stazione di decorticazione secondo la rivendicazione il, da un impianto molitorio secondo la rivendicazione 13 ed un prodotto farinaceo secondo la rivendicazione 18.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un impianto molitorio come illustrato negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 illustra uno schema a blocchi relativo ad un impianto molitorio secondo la presente invenzione; - la figura 2 illustra un particolare dell'impianto di figura 1, in una vista frontale schematica;

- la figura 3 illustra un chicco di grano tenero in una vista in sezione schematica.

Con riferimento alle allegate figure, in particolare alla figura 1, con il numero 1 è indicato un impianto molitorio secondo la presente invenzione.

L'impianto 1 comprende una stazione 100 di decorticazione per l'estrazione dello strato aleuronico dal grano tenero illustrata in maggiore dettaglio nella figura 2.

In particolare, la stazione 100 consente, come sarà chiarito in seguito, l'estrazione dalla cariosside del grano tenero, indicata con il riferimento 200 nella figura 3, di uno sfarinato comprendente l'aleurone (o strato aleuronico) del grano tenero stesso.

La cariosside 200 di frumento presenta il corpo fruttifero tutt'uno con il seme.

La struttura anatomica della cariosside 200 si può suddividere in tre regioni principali, corrispondenti ai tegumenti del frutto 201 e tegumenti del seme 202, che definiscono una regione, all'endosperma 203 e al germe 204.

Essendo un frutto secco, il pericarpo (nella figura indicato come tegumento del frutto 201) è saldato insieme ai tegumenti del seme 202(testa): il pericarpo 201 è lo strato più esterno e può essere suddiviso a sua volta in più strati (comunemente il pericarpo dei frutti è suddiviso in esocarpo, mesocarpo e endocarpo). Essendo comunque pericarpo 201 e tegumenti del seme 202 uniti saldamente, nell'industria molitoria è comune prassi definire come "tegumenti" l'insieme del pericarpo e dei tegumenti del seme.

Ogni regione della cariosside 200 è composta quindi da più strati e possiede un'organizzazione strutturale e una composizione chimica diversa e specifica per meglio rispondere alla propria funzione biologica.

I tegumenti 201, 202 sono formati da numerosi strati, dove i più esterni sono afferenti al frutto (pericarpo) e i più interni appartengono al seme (testa). La loro funzione è di tipo protettiva nei confronti dell'attacco di insetti, di muffe e di scambi di acqua con l'ambiente, grazie alla loro composizione particolarmente ricca di cellulose e sali minerali. Le cellule tegumentali si presentano rigide e prive di spazi intercellulari. L'insieme di dei tegumenti del frutto 201 (pericarpo) e tegumenti del seme 202 (testa) rappresentano il 5-6% della massa complessiva della cariosside 200 di frumento tenero.

L'endosperma 203 è la parte più voluminosa del chicco di frumento 200 e può essere diviso in due frazioni: lo strato aleuronico 205 e l'endosperma amilaceo 206

La maggior parte dell'endosperma 203 (e della cariosside 200) è rappresentata dall'endosperma amilaceo 206 (o mandorla farinosa), che rappresenta 1'82-84% della cariosside 200 ed è costituita principalmente da frazioni glucidiche (amido) e frazioni proteiche.

La parte più esterna della cariosside 200, comprendente pericarpo e testa (tegumenti), è particolarmente ricca di cellulosa, emicellulosa e pentosani.

La parte più esterna dell'endosperma 203, ovvero lo strato aleuronico 205, contiene una maggior quantità di proteine, lipidi, pentosani, emicellulose e minerali della cariosside intera (di conseguenza anche della farina). Tuttavia, la porzione relativamente bassa di questa parte (8%), rispetto alla cariosside intera, limita le quantità accumulate. Anche l'endosperma amilaceo 206 risulta essere povero, in quanto il suo livello proteico risulta essere 2-3 volte più basso rispetto a quello dello strato aleuronico 205.

Nella presente trattazione con il termine "sfarinato" si indica un prodotto ridotto in polvere simile a farina, ottenuto come prodotto da decorticazione o da macinazione ad impatto, con il termine "farina" si intende un prodotto della macinazione del grano tenero e con i termini "prodotto farinaceo" si intende un prodotto a base di farina ovvero un prodotto che ha la consistenza o l'aspetto della farina integrato con uno sfarinato secondo la presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1, si osserva che l'impianto 1, di tipo sostanzialmente noto, è nel seguito descritto limitatamente alle caratteristiche tecniche necessarie alla comprensione della presente invenzione.

L'impianto 1 comprende, in generale, un silos 2 di stoccaggio del grano tenero.

A valle del silos 2 è prevista una stazione di pulitura 3 presentante una prima uscita per il grano pulito ed una seconda uscita per gli scarti di pulitura (besatz). A valle della stazione di pulitura 3 l'impianto 1 comprende una stazione di bagnatura 4 alla quale è fornita in ingresso acqua e dalla cui uscita esce il grano bagnato.

A valle della stazione di bagnatura 4 è prevista una cella di riposo 5 da cui è prelevabile un grano tenero condizionato.

A valle della cella di riposo 5 l'impianto 1 comprende la citata stazione di decorticazione 100 per l'estrazione, in particolare, dello strato aleuronico, cui si farà nel seguito esplicito riferimento senza perdere di generalità, tramite un processo di decorticazione .

Con riferimento alla figura 2, entrando maggiormente nel dettaglio relativamente alla stazione 100 di decorticazione per l'estrazione dello strato aleuronico dalla cariosside 200 del grano tenero (ovvero alla stazione di estrazione di uno sfarinato comprendente l'aleurone della cariosside del grano tenero) si osserva che, in una preferita forma di realizzazione, la stessa comprende tre macchine 101a, 101b, 101c di decorticazione o decorticatrici in serie.

In una ulteriore forma di realizzazione non illustrata, l'impianto 1 comprende la prima decorticatrice 101a in comunicazione diretta con la terza decorticatrice 101c ovvero la stazione 100 comprende due sole decorticatrici invece che tre.

L'uscita 108a della decorticatrice 101a è in comunicazione con l'ingresso 107c della terza decorticatrice 101c. Per semplicità la descrizione che segue è principalmente fatta con riferimento alla soluzione con tre decorticatrici 101a, 101b, 101c.

In linea tratteggiata è indicata una ulteriore decorticatrice lOld in quanto in ulteriori forme di realizzazione la stazione di estrazione 100 comprende un numero di decorticatrici 101 maggiore di tre.

Preferibilmente, l'uscita della cella di riposo 5 è in collegamento con l'ingresso 107a, 107b, 107c, rispettivamente delle decorticatrici 101a, 101b e 101c.

La decorticatrice è una macchina sostanzialmente nota, descritta limitatamente alle caratteristiche tecniche necessarie alla comprensione della presente invenzione, usualmente utilizzata per eliminare una parte superficiale dai chicchi di grano duro.

Più precisamente, la decorticazione è un procedimento meccanico usualmente impiegato per l'eliminazione di uno o più strati esterni del chicco o cariosside del grano duro destinato alla produzione di semola.

Le macchine 101a, 101b, 101c comprendono, in sintesi, ciascuna, un involucro esterno 102, sostanzialmente cilindrico, un mantello o gabbia 103 all'interno dell'involucro ed una mola 104 definita da una pluralità di dischi 105, ciascuno ricoperto di materiale abrasivo, anch'essi sostanzialmente cilindrici, coassiali al mantello 103, e posta in rotazione attorno ad un asse R tramite una relativa motorizzazione 106.

Ogni macchina decorticatrice 101a, 101b, 101c ha preferibilmente la mola 104 con una propria mesh abrasiva.

Il collegamento diretto della cella di riposo 5 con tutte le decorticatrici 101a, 101b, 101c consente di effettuare un by-pass, se necessario, delle decorticatrici impostate in modo meno idoneo per la lavorazione desiderata.

Le macchine 101 sono in depressione e il grano viene movimentato per caduta.

Gli involucri 102 presentano ciascuno rispettivamente un ingresso 107a, 107b, 107c di carico per il prodotto da lavorare, una prima uscita 108a, 108b, 108c inferiore per il prodotto decorticato ed una seconda uscita 109a, 109b, 109c per lo sfarinato o parte corticale prodotto dal processo di decorticazione all'interno della corrispondente decorticatrice 101a, 101b, 101c.

Secondo quanto illustrato, l'uscita 108a è in comunicazione con l'ingresso 107b, l'uscita 108b è in comunicazione con l'ingresso 107c e l'uscita 108c definisce in pratica l'uscita della stazione 100.

In generale, il chicco da decorticare viene immesso nella stazione 100 dall'ingresso 107a della prima decorticatrice 101a.

Preferibilmente, l'uscita 108a, 108b, e 108c delle decorticatrici 101a, 101b e 101c è in comunicazione con l'ingresso di tutte le decorticatrici successive.

In ogni decorticatrice, il grano (o completo o come decorticato dalla decorticatrice precedente) viene distribuito all'interno dell'involucro 102, dove viene distribuito su tutta la superficie esterna della mola 104. Il moto circolare, la ruvidità della mola 104, la sua velocità periferica, il tipo di mantello 103 montato e il flusso del grano determinano un'abrasione esterna del chicco che scendendo si avvia verso l'uscita 108a come prodotto decorticato e di qui, successivamente alle successive decorticatrici 101b e 101c dove viene sottoposto a cicli di abrasione opportunamente definiti.

Vantaggiosamente, un impianto di aspirazione, preferibilmente pneumatico, schematizzato con un blocco 110, aspira gli sfarinati, o prodotti della decorticazione, dalle uscite 109a, 109b, 109c.

Come accennato, caricando il prodotto da sottoporre a decorticazione nella macchina decorticatrice 101 in movimento, la mola 104 ha un'azione abrasiva nei confronti del prodotto in lavorazione che scorre tra gabbia 103 ed i dischi 105. Il materiale asportato viene aspirato all'esterno dell'involucro 102 per depressione e isolato dal resto del materiale.

Ogni ciclo di decorticazione è modulato singolarmente secondo tre parametri di processo, che sono l'assorbimento della motorizzazione 106 che movimenta la mola 104, la luce di scorrimento per il prodotto tra mola 104 e gabbia 103 e il mesh della mola 104 stessa. In pratica, l'assorbimento della motorizzazione 106 modula il tempo di permanenza del prodotto all'interno della decorticatrice 101: maggiore è il tempo di permanenza (maggiore assorbimento) e minore è la luce, maggiore sarà il materiale asportato dalla singola decorticatrice 101.

In funzione dell'hardness del prodotto che subisce il processo, in funzione delle condizioni di bagnatura e di condizionamento e in funzione dell'impostazione delle decorticatrici 101, è possibile modulare il processo e ottenere diversi prodotti, aventi le caratteristiche chimico-fisiche della zona morfologica asportata. Ogni decorticatrice 101, secondo i parametri di processo precedenti, è preferibilmente configurata per separare dal prodotto dallo 0,5% al 6-7% della massa complessivamente lavorata.

A valle della stazione 100, in una preferita forma di realizzazione, l'impianto 1 molitorio comprende una stazione di macinazione tradizionale 6 in comunicazione con l'uscita 108c da cui riceve un prodotto decorticato, in particolare grano tenero decorticato.

In una forma di realizzazione alternativa non illustrata, l'impianto 1 comprende un silos di stoccaggio del grano tenero decorticato in comunicazione con l'uscita della stazione 100 e con la stazione di macinazione tradizionale 6.

In una ulteriore forma di realizzazione, illustrata in linea tratteggiata, l'impianto 1 comprende una stazione di macinazione a impatto 7 (per esempio molino a martelli o pioli o dischi, di tipo sostanzialmente noto non ulteriormente descritta) in comunicazione con l'uscita 108c della stazione 100 (e/o con il silos del grano decorticato se previsto) per la produzione di uno sfarinato da impatto dal grano tenero decorticato.

Vantaggiosamente, con la macinazione ad impatto, i costi energetici sono, in genere, inferiori rispetto ai costi energetici della macinazione tradizionale 6.

Come accennato, ciascuna uscita 108a, 108b e 108c delle decorticatrici 101a, 101b e 101c è in comunicazione con tutte le decorticatrici successive e preferibilmente con la stazione di macinazione tradizionale 6 e/o la stazione di macinazione ad impatto.

A valle della stazione di macinazione tradizionale 6, l'impianto 1 comprende un silos 8 di stoccaggio della farina da grano tenero decorticato prodotta nella stazione di macinazione tradizionale 6.

Analogamente, a valle della stazione di macinazione ad impatto 7, l'impianto 1 comprende un silos 9 di stoccaggio dello sfarinato da impatto prodotto nella stazione di macinazione ad impatto 7.

Vantaggiosamente, l'impianto 1 comprende un silos 10 in comunicazione con l'uscita 109a della prima decorticatrice 101a di stoccaggio del prodotto sfarinato ottenuto nella decorticatrice 101a (primo sfarinato). In generale, nel silos 10 confluisce la cosiddetta crusca destinata alla zootecnia ed ottenuta dalla prima decorticazione superficiale della cariosside di grano tenero.

L'impianto 1 comprende un silos 11 in comunicazione con l'uscita 109b della seconda decorticatrice 101b di stoccaggio del prodotto sfarinato ottenuto nella decorticatrice 101b (secondo sfarinato).

L'impianto 1 comprende un silos 12 in comunicazione con l'uscita 109c della terza decorticatrice 101c di stoccaggio del prodotto sfarinato ottenuto nella decorticatrice 101c (terzo sfarinato).

Per semplicità descrittiva, lo sfarinato in uscita dalla decorticatrice 101a è sempre indicato "primo sfarinato", lo sfarinato in uscita dalla decorticatrice 101b è sempre indicato "secondo sfarinato" e lo sfarinato in uscita dalla decorticatrice 101c è sempre indicato "terzo sfarinato" anche quando la decorticatrice 101c è di fatto la seconda decorticatrice nella stazione 100. L'impianto 1 comprende un silos 13 in comunicazione con l'uscita 109d della quarta decorticatrice 101d, se presente, di stoccaggio del prodotto sfarinato ottenuto nella decorticatrice 101d (quarto sfarinato).

Secondo quanto illustrato, l'impianto 1 comprende altresì un silos 14 di stoccaggio delle farine tradizionali.

L'impianto 1 comprende una stazione di miscelazione 15 in comunicazione con i silos 8, 9, 11, 12, 13, 14.

Nella stazione di miscelazione 15 sono quindi producibili farine arricchite comprendenti qualsiasi sfarinato prodotto dalla decorticazione nella stazione 100 (stoccati nei silos 11, 12, 13) miscelato con farine tradizionali, provenienti dal silos 14 e/o con farine da grano decorticato provenienti dal silos 8 e/o con sfarinato da macinazione ad impatto proveniente dal silos 9.

Preferibilmente, l'impianto 1 comprende un silos 16 del prodotto finito come miscelato nella stazione 15.

In uso, il processo molitorio per produrre un prodotto farinaceo secondo la presente invenzione, ed in particolare il processo di estrazione dello strato aleuronico per decorticazione o processo di decorticazione inizia con una fase di condizionamento o bagnatura del grano tenero. Questa fase è necessaria per umidificare e aumentare il contenuto di acqua delle cariossidi 200 e ha lo scopo di ridurre la friabilità delle parti tegumentali.

Il contenuto di acqua della cariosside di frumento 200 durante lo stoccaggio raggiunge l'11-13%. La quantità di acqua aggiunta durante il processo dipende da una serie di parametri quali la compattezza dell'endosperma (hardness della cariosside), l'umidità iniziale della cariosside, la temperatura del grano durante il riposo nelle celle e la tipologia di prodotto che si vuole ottenere dalle macchine di decorticazione.

Frumenti soft presentano l'endosperma 203 farinoso che richiede meno acqua per raggiungere la consistenza ottimale rispetto a un frumento hard. I tempi di riposo nelle celle variano da 6h a più di 24h, mentre l'umidità finale della cariosside dopo bagnatura varia dall'11% iniziale al 18-19% massimo. Preferibilmente l'umidità finale della cariosside dopo bagnatura è compresa fra il 15% ed il 17%.

Livelli di bagnatura più elevati permettono un'asportazione maggiore di materiale durante la successiva decorticazione e l'ottenimento di prodotti con umidità più alte. Tempi di riposo più brevi fanno si che l'acqua sia più concentrata nei tegumenti e meno nell'endosperma .

Dopo condizionamento, il grano fluisce verso la stazione 100 di decorticazione. Come accennato, la stazione 100 comprende due o più macchine di decorticazione 101, preferibilmente tre o quattro, in funzione del numero di prodotti decorticati e sfarinati da ottenere.

Il flusso di grano varia in funzione della tipologia di decorticatrice 101 e varia in base alle caratteristiche tecniche della stessa. Una decorticatrice 101 standard può lavorare da un minimo di 1000kg/h ad un massimo di 10000kg/h, preferibilmente fra 4000kg/h e 8000kg/h in funzione del grado di decorticazione da ottenere e secondo le capacità dell'impianto.

E' utile considerare che un primo ciclo di decorticazione, implementato nella decorticatrice 101a, può essere utilizzato per aumentare la qualità igienicosanitaria della cariosside 200 infatti l'asportazione di materiale pari all' 1% rispetto alla massa lavorata permette di abbattere dell'80% la carica batterica totale. Inoltre, questo primo passaggio permette la riduzione del livello di micotossine presenti sulla superficie del chicco 200. Questo primo sfarinato, prelevato dall'uscita 109a, è destinato ad essere stoccato insieme alla crusca, nel silos 10, per essere poi impiegato nell'industria zootecnica.

Considerando un processo avente due macchine di decorticazione, la 101a e la 101c, è possibile modulare il processo, in modo da separare il 5% di materiale dalla cariosside 200 di frumento durante il primo ciclo (macchina 101a) e ottenere, durante un secondo ciclo di decorticazione (macchina 101c), uno sfarinato ricco di strato aleuronico all'uscita 109c (per semplicità indicato ancora terzo sfarinato).

Considerando un impianto 1 come quello illustrato ad esempio nella figura 1, avente tre macchine di decorticazione 101a, 101b, 101c in serie, il processo di estrazione è modulato in modo da separare rispettivamente l'1% (primo sfarinato) e il 4% (secondo sfarinato) di materiale dalla cariosside durante il primo ed il secondo ciclo di decorticazione nelle macchine 101a e 101b, in modo da ottenere il secondo prodotto sfarinato, all'uscita 109b, microbiologicamente migliore per l'alimentazione umana ed il terzo sfarinato ricco di strato aluronico dall'uscita 109c.

Considerando un processo avente quattro o più macchine di decorticazione, è possibile modulare il processo in modo da avere quattro o più prodotti sfarinati, con caratteristiche chimico fisiche delle zone morfologiche separate.

Preferibilmente, in forme di realizzazione alternative, il procedimento prevede di non utilizzare eventuali macchine decorticatrici non necessarie ai fini produttivi. Tutti i prodotti sfarinati ottenuti dal processo di decorticazione, in uscita dalla stazione 100, sono successivamente stoccati all'interno dei rispettivi silos 10, 11, 12, 13.

Il grano tenero decorticato, in uscita dalla stazione 100 può essere successivamente lavorato mediante la tradizionale linea molitoria, nella stazione 6, per ottenere così farine di grano tenero decorticato che sono stoccate nel silos 8.

Come accennato, in una forma di realizzazione alternativa, il grano decorticato va incontro ad una macinazione ad impatto, nella stazione 7, mediante molino a dischi, a piatti o a martelli. Questo è possibile in quanto la maggior parte dei tegumenti 201, 202 della cariosside 200 è stata eliminata durante decorticazione nella stazione 100. La macinazione ad impatto di un frumento tenero tal quale comporta l'ottenimento di farine contenenti tutte le parti morfologiche del grano (tutti i tegumenti vengono macinati). Modulando la decorticazione è possibile eliminare più o meno tegumento, macinando così una granella con una concentrazione di strato aleuronico maggiore sulla massa totale. Il prodotto ottenuto dal processo di macinazione ad impatto è successivamente stoccato (silos 9)o ulteriormente sottoposto al processo di macinazione tradizionale. La farina ottenuta da questo processo presenterà caratteristiche reologiche e chimico-fisiche diverse da una farina tradizionale.

Dai silos 14 di stoccaggio delle farine tradizionali, dai silos di stoccaggio del secondo, terzo ed eventuale quarto sfarinato 11, 12, 13, dai silos 8 di stoccaggio delle farine ottenute dalla macinazione tradizionale del grano decorticato e dai silos 9 di stoccaggio degli sfarinati ottenuti dalla macinazione ad impatto della cariosside decorticata è possibile prelevare la materia prima per caricare il miscelatore 15.

In funzione della capacità del miscelatore 15, che può variare in base alle caratteristiche dell'impianto 1, sono formulate infinite farine, unendo i vari prodotti prima citati, ottenendo prodotti finiti, per semplicità denominati "farine arricchite" caratterizzati dalle materie prime utilizzate.

Di seguito sono riportati alcuni esempi di lavorazioni implementabili con la stazione di decorticazione 100

ESEMPIO 1.

Ottenimento dei prodotti di decorticazione (2 cicli, decorticatirce 101a, 101c)

Per l'ottenimento di prodotti di decorticazione da cariossidi di grano tenero hard, si parte da granella avente il 12% di umidità iniziale.

30000kg di grano vengono addizionati di 1428,57kg di acqua (nella stazione di bagnatura 4), per raggiungere un'umidità finale del 16%. Il grano bagnato viene successivamente stoccato all'interno delle celle di riposo 5 dedicate. Questa fase procede per 16h dalla bagnatura. Il grano viene prelevato dopo condizionamento mediante un flusso (6000kg/h), il quale viene indirizzato verso la prima decorticatrice 101a.

La prima macchina di decorticazione 101a (impostazione 70 ampere/regolazione luce media) permette l'ottenimento di un flusso di 103,8kg/h del primo sfarinato dall'uscita 109a, pari ad un'estrazione dell'1,73% sul grano di partenza. La seconda macchina di decorticazione 101c (impostazione 70 ampere/regolazione luce media) permette l'ottenimento di un flusso di 160,2kg/h del terzo sfarinato, pari ad un'estrazione del 2,67% sul grano di partenza.

I prodotti ottenuti dalla decorticazione (primo e terzo sfarinato, grano decorticato) vengono stoccati successivamente in silos dedicati.

ESEMPIO 2.

Ottenimento dei prodotti di decorticazione (3 step, tre macchine decorticatrici 101a, 101b, 101c)

Per l'ottenimento dei prodotti di decorticazione da cariossidi di grano tenero semi-hard, si parte da granella avente l'll,5% di umidità iniziale. 30000kg di grano vengono addizionati di 1607,14kg di acqua, per raggiungere un'umidità finale della cariosside del 16%. II grano bagnato viene successivamente stoccato all'interno delle celle di riposo 5 dedicate. Questa fase procede per 9h dalla bagnatura. Il grano viene prelevato dopo condizionamento mediante un flusso (6000kg/h), il quale viene indirizzato verso la prima macchina decorticatrice 101a.

La prima macchina decorticatrice 101a (impostazione 80 ampere/regolazione luce media) permette l'ottenimento di un flusso, all'uscita 109a, di 120,6kg/h del primo sfarinato, pari ad un'estrazione del 2,01% sul grano di partenza. La seconda macchina decorticatrice 101b (impostazione 80 ampere/regolazione luce media) permette l'ottenimento di un flusso di 200,4kg/h del secondo sfarinato, pari ad un estrazione del 3,34% sul grano di partenza. La terza macchina di decorticazione 101c (impostazione 75 ampere/regolazione luce media) permette l'ottenimento di un flusso di 211,8kg/h del terzo sfarinato, pari ad un'estrazione dell'3,53% sul grano di partenza.

I prodotti ottenuti dalla decorticazione (primo, secondo, terzo sfarinato e grano decorticato) vengono stoccati successivamente nei silos dedicati. Preferibilmente, il grano decorticato è successivamente lavorato mediante il processo di macinazione tradizionale o il processo di macinazione ad impatto. I prodotti della decorticazione sono successivamente utilizzati per la formulazione di nuovi farine arricchite secondo la presente invenzione.

ESEMPIO 3.

Macinazione del grano decorticato mediante molino ad impatto.

II grano tenero viene prelevato dopo decorticazione mediante un flusso di 6000kg/h e indirizzato verso la stazione 7 di macinazione ad impatto. Il prodotto ottenuto dalla macinazione ad impatto viene successivamente stoccato nel silos 9 o inviato al processo di macinazione tradizionale.

ESEMPIO 4.

Miscelazione di vari componenti ottenuti dal processo di decorticazione per l'ottenimento di farine arricchite -tipo 1.

Per l'ottenimento di miscele di farine o farine arricchite secondo la presente invenzione di grano tenero contenenti prodotti ottenuti dalla decorticazione del grano tenero, prodotti ottenuti dalla macinazione tradizionale o a impatto del grano decorticato e farine tradizionali viene utilizzato un miscelatore, nella stazione di miscelazione 15, adibito a tale funzione. La produzione oraria di tale miscelatore e i tempi di miscelazione variano secondo le caratteristiche dell'impianto 1.

Per la produzione di 5000kg di una farina tipo 1, vengono utilizzati gli ingredienti elencati in tabella 1 .

Tabella 1

Gli ingredienti sono dosati contemporaneamente all'interno del miscelatore. La miscelazione degli ingredienti procede per 90 secondi. La farina tipo 1 ottenuta viene successivamente stoccata all'interno di silos dedicati.

ESEMPIO 5.

Miscelazione di vari componenti ottenuti dal processo di decorticazione per l'ottenimento di nuovi sfarinati -tipo 2.

Per la produzione di 5000kg di una farina tipo 2, vengono utilizzati gli ingredienti elencati in tabella 2.

Tabella 2

Gli ingredienti vengono dosati contemporaneamente all'interno del miscelatore. La miscelazione degli ingredienti procede per 90 secondi. La farina tipo 2 ottenuta viene successivamente stoccata all'interno di silos dedicati.

L'invenzione come descritta consegue importanti vantaggi. L'impianto molitorio consente la produzione di prodotti farinacei o farine arricchite a base di farine di grano tenero tipo 00, tipo 0, tipo 1, tipo 2 ed integrale, contenenti gli sfarinati ottenuti dal processo di decorticazione. Tali prodotti farinacei, che costituiscono anch'essi, in pratica, delle farine, possono essere successivamente utilizzati per la produzione di prodotti da forno o semilavorati e presentano un alto livello di proteine, vitamine, antiossidanti, minerali e fibre (arabinoxilani)derivanti dallo strato aleuronico presente nello sfarinato ottenuto per decorticazione della cariosside del grano tenero in uscita dalla decorticatrice 101c.

Considerando la morfologia della cariosside di frumento, costituita da strati concentrici, si sono separati tali strati, in modo selettivo, per ottenere sfarinati aventi le caratteristiche delle frazioni in origine.

Sono stati ottenuti tali sfarinati utilizzando in serie due o più macchine di decorticazione.

Secondo la presente invenzione una prima macchina viene caricata con la cariosside di grano tenero precedentemente condizionata in funzione della durezza del grano stesso.

II chicco, movimentato per caduta, subisce l'abrasione delle frazioni più esterne mediante la mola dove il livello di abrasione è preferibilmente regolato dal flusso del grano e dalla velocità di rotazione della mola.

Il grano che ha subito il processo viene scaricato in una seconda macchina di decorticazione posizionata sotto la prima macchina e il prodotto ottenuto dal processo di decorticazione, indicato come sfarinato, viene aspirato dall'impianto pneumatico.

Il ciclo è ripetibile in serie e in funzione del numero di frazioni da ottenere; ogni ciclo permette di separare selettivamente, dall'esterno della cariosside, dallo 0,2% al 7% della massa lavorata.

Vantaggiosamente, il primo ciclo di decorticazione viene effettuato per aumentare la qualità igienico-sanitaria della cariosside: l'asportazione di materiale pari all' 1% rispetto alla massa lavorata permette di abbattere dell'80% la carica batterica totale. Inoltre, questo primo passaggio permette la riduzione del livello di micotossine presenti sulla superficie del chicco. Il prodotto ottenuto da questa decorticazione viene quindi destinato all'industria zootecnica.

Gli sfarinati ottenuti dai cicli successivi presentano le caratteristiche chimico-fisiche delle frazioni morfologiche che si vanno a separare dall'endosperma amilaceo.

Il secondo ciclo di decorticazione permette l'ottenimento di uno sfarinato ricco di fibre insolubili. Tali fibre sono presenti nel pericarpo e nei tegumenti superficiali. Il terzo ed i successivi prodotti di decorticazione presentano proteine e vitamine tipiche degli strati più interni (strato aleuronico). Le caratteristiche di ogni prodotto dipendono dal ciclo precedente e dai parametri di processo impostati.

Gli sfarinati di decorticazione sono aggiunti all'interno di farine di grano tenero tradizionali, in modo da ottenere farine di grano tenero innovative e classificabili, in Italia, secondo il DPR 9 febbraio 2001, n. 187 (classificazione in relazione al contenuto di ceneri) . Questo comporta un aumento delle frazioni nutrizionali normalmente assenti all'interno degli sfarinati convenzionali. Grazie alle particolari caratteristiche chimico fisiche dei prodotti di decorticazione, le farine arricchite presentano qualità sensoriali, panif icatorie e nutrizionali superiori rispetto ad una farina tradizionale ed equivalente secondo il DPR 9 febbraio 2001, n. 187.

Claims (20)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di decorticazione per l'estrazione dello strato aleuronico (205) da una cariosside (200) di grano tenero caratterizzato dal fatto di comprendere una prima fase di decorticazione per abrasione della cariosside (200) per ottenere un primo prodotto decorticato comprendente almeno l'endosperma (203) di detta cariosside (200) ed uno sfarinato comprendente almeno i tegumenti del frutto (201) ed i tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200); una seconda fase di decorticazione per abrasione di detto primo prodotto decorticato per ottenere un secondo prodotto decorticato comprendente almeno l'endosperma amilaceo (206) di detta cariosside (200) ed uno sfarinato comprendente almeno parte di detto strato aleuronico (205).
2. 2. Procedimento di decorticazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima fase di decorticazione separa fra lo 0,5% ed il 7%, preferibilmente il 5%, di materiale da detta cariosside (200), definente detto primo sfarinato.
3. 3. Procedimento di decorticazione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta prima fase di decorticazione avviene in due successive fasi di decorticazione per abrasione, una terza fase di decorticazione per abrasione della cariosside per ottenere un terzo prodotto decorticato comprendente almeno l'endosperma (203) e almeno parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200) ed uno sfarinato comprendente almeno una restante parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200) una quarta fase di decorticazione per abrasione di detto terzo prodotto decorticato per ottenere detto primo prodotto decorticato ed uno sfarinato comprendente parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200), detto primo prodotto decorticato essendo poi sottoposto a detta seconda fase di decorticazione.
4. 4. Procedimento di decorticazione secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta terza fase di decorticazione separa da detta cariosside (200) fra lo 0,5% ed il 3%, in particolare l'1%, di materiale definente detto sfarinato comprendente almeno una restante parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200) e detta quarta fase di decorticazione separa da detto terzo prodotto decorticato fra il 2% ed il 6%, in particolare il 4%, di materiale definente detto sfarinato comprendente parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200).
5. 5. Procedimento di decorticazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima fase di decorticazione e/o detta seconda fase di decorticazione e/o detta terza fase di decorticazione e/o detta quarta fase di decorticazione sono realizzate mediante una macchina decorticatrice.
6. 6. Procedimento di decorticazione secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta terza fase di decorticazione è realizzata mediante una prima macchina decorticatrice (101a) che riceve in ingresso detta cariosside e separa detto sfarinato comprendente almeno una restante parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200) da detta cariosside (200) ottenendo detto terzo prodotto decorticato, detta quarta fase di decorticazione è realizzata mediante una seconda macchina decorticatrice (101b) che separa da detto terzo prodotto decorticato detto sfarinato comprendente parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200), ottenendo detto primo prodotto decorticato, detta seconda fase di decorticazione è realizzata mediante una terza macchina decorticatrice (101c) che separa da detto primo prodotto decorticato detto sfarinato comprendente almeno parte di detto strato aleuronico (205).
7. 7. Processo molitorio per la produzione di farine caratterizzato dal fatto comprendere un procedimento di decorticazione del grano tenero per l'estrazione dello strato aleuronico (205) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti ed una fase di miscelazione di detto sfarinato comprendente almeno i tegumenti del frutto (201) ed i tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200) e/o detto sfarinato comprendente almeno parte di detto strato aleuronico (205) e/o detto sfarinato comprendente almeno una restante parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200)e/o detto sfarinato comprendente parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200) con un macinato di grano tenero, in particolare una farina di grano tenero.
8. 8. Processo molitorio secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di macinazione di detto secondo prodotto decorticato per ottenere una farina di grano tenero decorticato.
9. 9. Processo molitorio secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di miscelazione di detta farina di grano tenero decorticato con detto sfarinato comprendente almeno i tegumenti del frutto (201) ed i tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200)e/o detto sfarinato comprendente almeno parte di detto strato aleuronico (205)e/o detto sfarinato comprendente almeno una restante parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200)e/o detto sfarinato comprendente parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200)e/o una farina di grano tenero.
10. 10. Processo molitorio secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detta fase di macinazione avviene per impatto.
11. 11. Stazione di decorticazione per l'estrazione di almeno parte dello strato aleuronico (205) da cariossidi (200) di grano tenero secondo il procedimento di decorticazione per l'estrazione dello strato aleuronico (205) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno una prima macchina decorticatrice (101a) ed una seconda macchina decorticatrice (101c), detta prima macchina decorticatrice (101a) presentando un ingresso (107a) per dette cariossidi (200), una prima uscita (108a) per detto primo prodotto decorticato, una seconda uscita (109a) per detto sfarinato comprendente almeno i tegumenti del frutto (201) ed i tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200), detta seconda macchina decorticatrice (101c) presentando un ingresso (107c) in comunicazione con detta prima uscita (108a) di detta prima macchina decorticatrice (101a), una prima uscita (108c) per detto secondo prodotto decorticato ed una seconda uscita (109c) per detto sfarinato comprendente almeno parte di detto strato aleuronico (205), detta prima macchina decorticatrice (101a) realizzando detta prima fase di decorticazione e detta seconda macchina decorticatrice (101c) realizzando detta seconda fase di decorticazione.
12. 12. Stazione di decorticazione secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto di comprendere una terza macchina decorticatrice (101b) presentante un ingresso (107b), una prima uscita (108b) ed una seconda uscita (109b), detto ingresso (107b) di terza macchina decorticatrice (101b) essendo in comunicazione con la prima uscita (108a) di detta prima macchina decorticatrice (101a), detta prima uscita (108b) di detta terza macchina decorticatrice (101b) essendo in comunicazione con detto ingresso (107c) di detta seconda macchina decorticatrice (101c), detta terza macchina decorticatrice (101b) risultando inserita in serie fra detta prima macchina decorticatrice (101a) e detta seconda macchina decorticatrice (101c), detta prima macchina decorticatrice (101a) realizzando detta terza fase di decorticazione e detta terza macchina decorticatrice (101b) realizzando detta quarta fase di decorticazione .
13. 13. Impianto molitorio per la produzione di farine di grano tenero comprendente mezzi di condizionamento (3, 4) del grano tenero e mezzi di stoccaggio (14) di farine di grano tenero, caratterizzato dal fatto di comprendere una stazione di decorticazione per l'estrazione (100) di almeno parte dello strato aleuronico (205) da cariossidi (200) di grano tenero secondo la rivendicazione il o 12.
14. 14. Impianto molitorio secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto di comprendere una stazione di macinazione (6) di detto secondo prodotto decorticato disposta a valle di detta stazione di estrazione (100) ed in comunicazione con la stessa.
15. 15. Impianto molitorio secondo la rivendicazione 13 o 14, caratterizzato dal fatto di comprendere una stazione di macinazione ad impatto (7) di detto secondo prodotto decorticato disposta a valle di detta stazione di estrazione (100) ed in comunicazione con la stessa.
16. 16. Impianto molitorio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di stoccaggio (11, 12, 13) di detto sfarinato comprendente almeno i tegumenti del frutto (201) ed i tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200), di detto sfarinato comprendente almeno parte di detto strato aleuronico (205), di detto sfarinato comprendente almeno una restante parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200), di detto sfarinato comprendente parte dei tegumenti del frutto (201) e dei tegumenti del seme (202) di detta cariosside (200) in comunicazione con detta stazione di estrazione (100).
17. 17. Impianto molitorio secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto di comprendere una stazione di miscelazione (15) in comunicazione con detta stazione di estrazione (100), con detti mezzi di stoccaggio (14) di farine di grano tenero e con detti mezzi di stoccaggio (11, 12, 13) di detti sfarinati per la produzione di prodotti finiti di miscelazione.
18. 18. Prodotto farinaceo comprendente almeno uno sfarinato ottenuto dalla decorticazione di grano tenero secondo il procedimento di decorticazione per l'estrazione dello strato aleuronico (205) di una delle rivendicazioni da 1 a 6 ed un macinato di grano tenero.
19. 19. Prodotto farinaceo secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che detto macinato di grano tenero comprende una farina di grano tenero.
20. 20. Prodotto farinaceo secondo la rivendicazione 18 o 19, caratterizzato dal fatto che detto macinato di grano tenero comprende una farina di grano tenero decorticato.