L’automazione nella preparazione di prodotti alimentari

Lo sviluppo del settore alimentare comporta anche la presenza di una forte industria per la realizzazione delle macchine automatiche indispensabili in tutto il ciclo di lavorazione, in particolare per le fasi di riempimento dei contenitori, di sigillatura e di etichettatura. Con un largo impiego di tecniche automatiche elettropneumatiche e meccatroniche.

L’agroalimentare italiano costituisce un settore molto importante per l’economica del paese e rappresenta un punto di eccellenza per le sue caratteristiche e per l’elevata qualità dei prodotti. Tutto il settore può a buon titolo rientrare nel made in Italy, anche a fronte delle numerose specialità alimentari, che sono assolutamente interessanti non solo per il mercato interno, ma soprattutto per i più svariati sbocchi internazionali. Tipicità e buona reputazione sono due elementi qualificanti per un buon successo commerciale. Questo successo è poi confermato dai molti tentativi di imitazione e di contraffazione di cui le produzioni tipiche italiane sono oggetto nei mercati internazionali, tanto da parlare di una vera e propria “agropirateria”, che ha raggiunto dimensioni economiche ingenti e che viene
contrastata da vari provvedimenti normativi. Per garantire la qualità richiesta dai diversi prodotti è necessario non solo operare con materie prime genuine e con adeguate caratteristiche, ma procedere anche con processi produttivi che rispettino la tipicità della produzione e che garantiscano gli standard necessari in ogni loro fase, dall’arrivo della materia prima all’uscita del prodotto confezionato e pronto per l’immissione sul mercato. La forte esigenza di pulizia, la necessità di garantire una lavorazione ripetitiva, l’esigenza di avere confezioni per il commercio assolutamente uniformi, giustificano un ricorso massiccio a un elevato livello di automazione, accanto a una esigenza di flessibilità e di manualità mirata per quelle produzioni caratterizzate da una forte tipicità e da lotti poco estesi. Pertanto, accanto al filone principale dell’industria del processo di lavorazione dei prodotti agroalimentari, si è sviluppata un’industria per il progetto e la costruzione delle macchine di lavorazione, creando un secondo vero e proprio filone di un made in Italy di macchinario per l’agroalimentare e l’alimentare. In particolare, di questo settore fanno parte tutte le macchine destinate al riempimento dosato di vasetti, bottiglie, flaconi di ogni tipo, alla loro chiusura con tappi e alla loro etichettatura. Si tratta per lo più di macchine automatiche che devono garantire gli elevati livelli di pulizia richiesti e che devono realizzare un buon compromesso tra l’esigenza di un trattamento delicato del prodotto e una elevata capacità di produzione. Nel presente articolo sarà analizzato il contributo dell’automazione al settore alimentare, con particolare riferimento alla preparazione e al confezionamento di prodotti per i clienti finali. Saranno presentati alcuni esempi di applicazione delle tecniche automatiche pneumatiche e meccatroniche a monoblocchi e a linee complete di lavorazione della PMR System Group, realtà specializzata nella realizzazione di macchine riempitrici, tappatrici ed etichettatrici.

Il contributo dell’automazione al settore alimentare

La produzione alimentare italiana comprende molti prodotti, alcuni dei quali sono caratterizzati dal riferimento a un marchio (“prodotti di marca”), altri sono prodotti riferibili direttamente alla tradizione e infine vi sono prodotti con origine e qualità certificata. Questi prodotti specifici hanno molta importanza sui mercati internazionali per le loro caratteristiche di specificità e costituiscono la maggior parte delle esportazioni del made in Italy alimentare. Nell’insieme, il comparto delle tipicità alimentari assicura elevata qualità, sia intrinseca (materie prime utilizzate, caratteristiche organolettiche, metodologie produttive) sia percepita mediante aspetti immateriali (marca del prodotto, marchio collettivo, origine territoriale e altro). Tutto questo è permesso dall’associazione al processo produttivo di pratiche, metodologie, procedure ben definite associate all’uso di adeguati mezzi di produzione. Il macchinario utilizzato fa largo uso di tecnologie automatiche in tutte le fasi, dalla coltivazione delle materie prime al processo di trasformazione dei prodotti fino alle lavorazioni finali, al confezionamento e all’inscatolamento. Nella Figura 1 è riportato un prospetto che mostra le diverse tecnologie utilizzate nelle successive fasi di produzione e di preparazione dei prodotti alimentari. Nella prima colonna sono riportate in sequenza le fasi dei processi produttivi, che si riferiscono al reperimento dei prodotti di base naturali (coltivazione dei prodotti agricoli e allevamento del bestiame), alla trasformazione dei prodotti e infine al loro confezionamento e alla loro preparazione per la spedizione ai clienti finali. I prodotti di base indicati si riferiscono sia a prodotti vegetali, sia ad animali terrestri di vario tipo, sia ancora a pesci, molluschi e così via. I prodotti vegetali comprendono a loro volta produzioni dei campi e delle serre, oltre a prodotti derivanti da coltivazioni acquatiche come le alghe. Nella seconda colonna sono riportati alcuni elementi distintivi delle fasi e nella terza colonna alcuni esempi delle principali tecnologie di automazione utilizzate, fermo restando che tutte le varie operazioni possono richiedere l’intervento diretto di operatori e possono essere svolte in modo manuale. La trasformazione dei prodotti e le lavorazioni per il loro completamento costituiscono la fase in cui si usano soprattutto tecniche proprie del controllo processi, per arrivare a predisporre il prodotto in modo adatto a essere utilizzato. È una fase che viene ridotta al minimo per alcune produzioni, come la frutta e le insalate, che, dopo la raccolta e poche operazioni, sono confezionate e inviate direttamente all’utilizzatore. In tutte le macchine di produzione si fa oggi un largo uso di sensori di ogni tipo e di controlli, fino all’uso di droni (come avviene nel monitoraggio dei campi per accrescere il livello qualitativo dei prodotti), all’uso di tecniche di visione (per la qualità di frutta e ortaggi), all’applicazione di sensori tattili e di odore (sempre per la qualità), fino all’uso di robot mobili in modo autonomo. È da prevedere anche un uso sempre più esteso di tecniche per la gestione di grandi quantità di informazioni (Big Data) e di intelligenza artificiale. Per gli azionamenti si fa largo uso di motori elettrici, di azionamenti elettromeccanici, di meccanismi e di dispositivi elettropneumatici. In particolare, questi ultimi sono usati per la movimentazione punto a punto, per lo spostamento di oggetti con getti d’aria, per il comando degli organi di presa meccanici e per l’azionamento di ventose per la presa a vuoto. Sistemi piuttosto complessi possono essere richiesti per le macchine e le linee automatiche di produzione e di confezionamento. Questo macchinario è impiegato nei settori più vari, quali quello della preparazione dei vari tipi di pasta, pasta ripiena, produzione di passate, sughi e salse (maionese, ketchup, …), caffè, composte e marmellate, biscotti, cioccolatini, merendine, dolci, vini, birra e bevande di ogni tipo. Vi sono anche linee automatiche per la preparazione di tramezzini, insalate a base di maionese e gelatine, hamburger, sushi, peperoni farciti e altro ancora, che dimostrano in modo inequivocabile come ormai l’automazione abbia raggiunto ogni campo di applicazione.

 

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