Dalle cipolle all'olio estratto
Introduzione
Le cipolle sono tra gli ortaggi più antichi coltivati dall’uomo e vantano numerosi effetti benefici per la salute. Tuttavia, il loro taglio e la loro sbucciatura provocano spesso irritazione agli occhi, rendendo queste operazioni poco piacevoli. Per questo motivo, la richiesta di cipolle già pronte all’uso, come quelle sbucciate, pretagliate o disidratate, è in costante crescita.
La trasformazione industriale delle cipolle per soddisfare questa domanda genera una notevole quantità di scarti organici, costituiti principalmente da bucce esterne e porzioni di scarto delle estremità.
Gestire il corretto smaltimento di questi residui rappresenta una sfida per le aziende del settore, poiché contengono composti solforati che conferiscono un odore particolarmente intenso.
Olio? Una nuova vita per gli scarti organici
Nonostante siano considerati rifiuti, questi materiali possono essere valorizzati e utilizzati per scopi alternativi. Gli scarti di cipolla, infatti, possono diventare una risorsa preziosa per lo sviluppo di alimenti funzionali e nutraceutici, oltre che per la produzione di energia e biogas. Diversi studi hanno dimostrato che, nell’ottica della bioeconomia circolare, è possibile estrarre biomolecole utili da questi residui. Le bucce di cipolla, in particolare, contengono composti naturali che possono essere impiegati per contrastare lo stress ossidativo, le infezioni microbiche e persino alcune forme tumorali. Si ritiene che gli estratti di cipolla possiedano proprietà antimicrobiche, antibatteriche, antidiabetiche, antiobesità, antitrombotiche e antitumorali, oltre a contribuire alla riduzione del colesterolo totale. L'olio essenziale di cipolla è un olio volatile e aromatico, estratto dai bulbi di Allium cepa, una delle piante più utilizzate e apprezzate dall'uomo sin dall'antichità.
Presentazione dell'azienda cliente e delle sue esigenze
L'azienda cliente raccoglie le cipolle per la vendita e utilizza quelle non di prima qualità per produrre essenze e composti polifenolici. Inoltre, con un’ottica green, riutilizza gli scarti della lavorazione per produrre energia fino al successivo conferimento del prodotto esausto ad un impianto Biogas. In futuro vorrebbe dotarsi di un proprio impianto per produrre energia.
Richiesta del cliente
Movimentare a considerevole distanza il prodotto dai silos fino all'impianto di cottura, successivamente le cipolle cucinate proseguono verso l’estrattore che ne ricava essenze e olii, mentre gli scarti vengono pompati al sistema di recupero.
L’azienda cliente stava quindi cercando delle macchine adatte allo scopo, considerando che le cipolle sono marcescibili e devono essere pompate in serbatoi a distanza durante il pompaggio vengono anche cotte e messe in temepratura.
La sfida
Pompare le cipolle a distanza con una pompa monovite presenta diverse sfide tecniche:
- Elevata abrasività e usura – Le bucce e le fibre delle cipolle possono causare un’usura precoce dello statore e del rotore, riducendo la durata della pompa.
- Varietà di consistenze – Le cipolle intere, sbucciate o pretagliate hanno consistenze diverse, rendendo complesso mantenere un flusso omogeneo.
- Presenza di aria – Se il prodotto contiene molta aria, la pompa potrebbe perdere adescamento e ridurre l'efficienza del pompaggio.
- Formazione di blocchi – I pezzi di cipolla possono aggregarsi e creare intasamenti nel tubo o nella camera di pompaggio, specialmente se il prodotto non è ben preparato.
- Problemi igienici – La decomposizione dei residui di cipolla può generare odori sgradevoli e richiedere un lavaggio frequente per evitare contaminazioni.
- Lunghezza del trasferimento – Se la distanza è elevata, è necessario garantire una pressione sufficiente per evitare perdite di portata o la necessità di pompe intermedie.
- Viscosità e contenuto solido – Se le cipolle vengono trasformate in una purea, la loro viscosità può variare, influenzando le prestazioni della pompa.
Gli step del processo
Step 1: La pompa tramoggiata FSH-R pompa le cipolle a pezzi a 300 metri di distanza fino a un serbatoio di raccolta.
Step 2: La pompa DH trasferisce le cipolle dall'impianto di raccolta all'impianto di cottura.
Step 3: La pompa JN flangiata pompa la zuppa bollente di cipolle all'impianto di estrazione olio e separazione da acqua e cipolle esauste.
Le cipolle esauste, ovvero una miscela di cipolle e acqua, vengono poi caricate sui camion per essere trasportate a un impianto di biogas.
Problemi affrontati prima dell'installazione delle pompe
Nova Rotors ha predisposto una prova presso i propri impianti per testare il funzionamento delle pompe. Il cliente ha fornito vari cassoni di cipolle prelavorate, che sono state portate a temperatura e pompate a distanza per verificare portata, pressione e perdite di carico.
La principale criticità emersa in fase di test è stata la temperatura elevata delle cipolle, un fattore che non è stato possibile replicare a pieno nel sistema di prova, se non per modeste quantità. Inoltre, era essenziale preservare le qualità delle cipolle prima dell’estrazione delle essenze.
La soluzione
Per garantire un trasferimento efficiente, sono state scelte:
- Pompe monovite FSH-R tramoggiate con coclea per il pompaggio della miscela ad alta temperatura.
- Pompa monovite DH per il trasferimento del prodotto all'impianto di cottura.
- Pompa monovite JN flangiata per l'invio della zuppa bollente di cipolle all'impianto di estrazione olio e separazione.
Risultati
- Miglioramento dell'efficienza operativa: il trasferimento delle cipolle e dei loro scarti avviene ora in modo continuo e affidabile.
- Riduzione dei costi di manutenzione: le pompe selezionate hanno garantito una minore usura rispetto alle soluzioni precedenti, abbattendo i costi di gestione.
- Ottimizzazione della produzione di energia: gli scarti vengono ora trasportati con maggiore efficienza ai digestori, massimizzando il recupero di biogas.
- Conservazione della qualità del prodotto: il pompaggio delicato ha evitato danni alle cipolle, preservandone le caratteristiche prima dell'estrazione.
Conclusione
Grazie alla collaborazione con Nova Rotors, il cliente ha migliorato la gestione del processo produttivo, ottimizzando la filiera e riducendo l'impatto ambientale. Il cliente prevede di ampliare il sistema con ulteriori pompe per incrementare la capacità di trattamento degli scarti e massimizzare la produzione di biogas, confermando l'impegno verso un'economia circolare efficiente e innovativa.
