Estrusione e Trafilazione - ALDO COZZI

Macchina per pasta fresca aldo cozzi
Aldo Cozzi
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Cosa sapere
Estrusione  e  Trafilazione

È indubbio che l'estrusione è la tecnica centrale per la produzione della pasta secca.
Indispensabile per tutti i tipi di pasta che per essere formati richiedono l'impiego di una trafila, l'estrusione può anche sostituirsi alla laminazione per ottenere la sfoglia di partenza destinata a quei formati nella cui origine storica e tradizionale, appartenente all'ambito della lavorazione domestica, il matterello (cioè la laminazione) è lo strumento capostipite.
Gli estrusori sono macchine che omogeneizzano e comprimono l'impasto facendolo passare attraverso una trafila.
Essenzialmente sono composti pertanto da una impastatrice e da un gruppo di estrusione, costituito da una vite senza fine che gira all'interno di un cilindro, al cui sbocco c'è, per l'appunto, la trafila.
L'essenzialità di questa formulazione non deve trarre in inganno: gli estruso-ri sono macchine che richiedono progettazione accurata, precisione costruttiva, oculata scelta ed impiego dei materiali; e ciò indipendentemente dalle loro di-mensioni e dalla loro capacità produttiva.
Va da sé che questi requisiti essenziali diventano sempre più importanti via via che alla macchina sono richieste prestazioni crescenti, ma deve essere ben chiaro che comunque esiste un livello minimo di qualità tecnica ed efficienza che non può essere ignorato.


Nella loro configurazione funzionale, anche minima, gli estrusori non si limitano solo a formare l'impasto (nella parte della macchina in cui la semola viene mescolata al liquido aggiunto, semplice acqua o misto d'uovo che sia), ma anche a "gramolarlo", cioè a lavorarlo meccanicamente per ottenere l'orientamento e la distribuzione uniforme del glutine, che dell'impasto è la struttura per così dire "portante".
La fase di formazione del glutine, avviata nella vasca impastatrice, viene completata durante la compressione dell'impasto stesso operata dalla vite.
Da qui l'importanza fondamentale di questo componente, sul cui profilo e sulle cui caratteristiche di disegno e costruttive si discute e si discuterà sempre, a dimostrazione che in effetti esso è veramente importante.
A parte la qualità tecnica finalizzata alla resa produttiva, la caratteristica fondamentale richiesta alla vite e, più in generale, all'intero gruppo di estrusione (piccolo o grande che sia non fa differenza da questo punto di vista) è un minimo stress meccanico dell'impasto, uno stress che comunque è inevitabile, dato che l'impasto viene compresso.
Per contenere lo stress entro limiti ottimali la vite deve avere precise connotazioni: deve essere ben disegnata, cioè avere un corretto rapporto funzionale tra il proprio diametro complessivo, il passo tra le spire ed il diametro del suo nucleo centrale; deve essere "dura" e liscia in superficie, per limitare al massimo gli attriti sull'impasto; deve avere un corretto rapporto tra diametro e lunghezza, in pratica essere lunga quanto richiesto per distribuire in modo ottimale lo sforzo meccanico e la pressione esercitati sull'impasto.
Con una vite larga e lunga è possibile ottenere un rendimento elevato pur mantenendo basso il numero delle sue rotazioni.
A parità di rendimento una vite lunga che gira adagio estrude l'impasto certamente in modo più "soft" di una vite corta che gira veloce.
Anche il profilo della vite è importante, dato che nel tratto iniziale la compressione serve ad amalgamare e rendere omogeneo l'impasto, distribuendo uniformemente la struttura reticolare del glutine, mentre il tratto finale della vite ha come funzione principale la compressione (spinta) dell'impasto nei canali di alimentazione della trafila.
Una vite ben disegnata, ben costruita, con superficie ben levigata ed indurita, contribuisce già in partenza, purché queste stesse caratteristiche siano rispettate anche nel cilindro che la ospita, a ridurre gli attriti e quindi il calore generato nell'impasto, limitando gli stress meccanici e termici che sono sempre negativi per il glutine, cioè per la qualità finale del prodotto essiccato.
Occorre tenere presente che l'estrusione richiede potenza ed è fondamentale che essa venga assorbita in modo corretto dal prodotto.
Il calore generato dalla pressione e dagli attriti all'interno del cilindro di estrusione non deve riscaldare l'impasto oltre i 36-40°C, limite oltre il quale lo stress termico ne danneggia le proprietà Teologiche e viscoelastiche.
Per evitare che venga superato, gli estrusori sono normalmente provvisti di un sistema di raffreddamento forzato, costituito da una camicia esterna al cilindro nella quale viene fatto circolare un liquido refrigerante.
Il sistema di raffreddamento deve essere pertanto in grado di eliminare il calore in eccesso generato all'interno del gruppo di estrusione, ma al tempo stesso deve mantenerne stabile la temperatura di lavoro ai valori indicati (36-40°C).
Ciò in quanto a questo livello termico l'impasto assume valori di viscosità e fluidità ottimali per permetterne l'amalgama e l'omogeneizzazione, senza effetti collaterali negativi (ad esempio la coagulazione del glutine e della componente proteica in generale presente nell'impasto) che comprometterebbe il comportamento in cottura della pasta essiccata.
Dell'ampio panorama delle unità per l'estrusione dell'impasto fanno parte sia gli estrusori piccoli e piccolissimi (da 10 a 2 k g / o r a di pasta trafilata), sia le unità medie, medio/grandi, grandi e grandissime, vale a dire le presse da 50 a 6000 k g / o r a di prodotto trafilato.
Nell'allestimento degli impianti discontinui attrezzati con essiccatori statici, anche importanti per numero e capienza, sono quelle con capacità produttiva media, compresa cioè tra 50-150 kg/h / di prodotto umido.
Una ulteriore distinzione per queste unità riguarda la disposizione della trafila e quindi le modalità di uscita dalla trafila stessa del prodotto trafilato.
Le presse con capacità produttiva compresa tra 50-120 kg/h      normalmente estrudono e trafilano in orizzontale (uscita orizzontale dalla trafila del prodotto formato); quelle con capacità produttiva superiore normalmente estrudono in orizzontale e trafilano in verticale (uscita verticale dalla trafila del prodotto formato).
In questo caso il cilindro di estrusione alimenta una campana attraverso un canale che devia di 90° il flusso dell'impasto, mentre la trafila viene collocata sul bordo inferiore della campana stessa.
Un altro elemento che caratterizza le unità maggiori è la possibilità di estrudere l'impasto sotto vuoto grazie alla presenza di un sistema a capsulismo.
Questa tecnica di estrusione migliora sensibilmente la qualità commerciale del prodotto, soprattutto per quanto riguarda l'aspetto (colore) e in buona misura anche le sue proprietà strutturali.
Ciò perché l'assenza di ossigeno durante le fasi di estrusione dell'impasto inibisce o rallenta molte delle reazioni chimiche che invece si attivano in atmosfera libera, dovute alle attività enzimatiche stimo-late in parte dal lavoro meccanico della vite e dal calore da esso generato.
Per sfruttare al meglio il lavoro dell'estrusore o della pressa la trafila è un componente fondamentale: precisione progettuale e meccanica, qualità dei materiali sono attributi essenziali, così come determinante è la sua manutenzione.
Il corpo in bronzo delle trafile più piccole viene lavorato direttamente per ottenere i volumi di passaggio e formatura dell'impasto per effetto della pressione di estrusione.
Nella generalità delle trafile si fa uso tuttavia di inserti formatori, in teflon o bronzo, sostituibili in caso di     danneggiamento o usura.
Sulla scelta del materiale dell'inserto (teflon o bronzo) decide il pastaio, in sintonia con la tipologia di prodotto che caratterizza la strategia produttiva e commerciale del pastificio. L'inserto in teflon esalta il colore della semola e l'aspetto superficiale del formato, cioè l'aspetto ambrato della pasta che appartiene decisamente alla tradizione della pasta secca italiana.
L'inserto in bronzo determina ruvidezza superficiale, quindi una disomogenea rifrazione della luce che sbianca il colore della pasta, in pratica mascherando la presenza dei pigmenti gialli propri della semola.
Per certi formati (ad esempio pastine, anellini, ecc) questo effetto è certamente utile, dato che il prodotto non presenta difformità di colore tra la superficie esterna del formato e quella di taglio, particolarmente critica da questo punto di vista.
Raramente la pressa ha una capacità produttiva superiore a 300-400 kg/ora di prodotto umido.
Nella generalità dei pastifici artigianali le presse più utilizzate sono quelle con capacità produttiva media, compresa cioè tra 50-150 kg/h di prodotto umido.
Una ulteriore distinzione per queste unità riguarda la disposizione della trafila e quindi le modalità di uscita dalla trafila stessa del prodotto trafilato. Le presse con capacità produttiva compresa tra 50-120 kg/h normalmente estrudono e trafilano in orizzontale (uscita orizzontale dalla trafila del prodotto formato); quelle con capacità produttiva superiore normalmente estrudono in orizzontale e trafilano in verticale (uscita verticale dalla trafila del prodotto formato). In questo caso il cilindro di estrusione alimenta una campana attraverso un canale che devia di 90° il flusso dell'impasto, mentre la trafila viene collocata sul bordo inferiore della campana stessa.
Un altro elemento che caratterizza le unità maggiori è la possibilità di estrudere l'impasto sotto vuoto grazie alla presenza di un sistema a capsulismo.
Qu e s t a tecnica di estrusione migliora sensibilmente la qualità commerciale del prodotto, soprattutto per quanto riguarda l'aspetto (colore) e in buona misura anche le sue proprietà strutturali.
Ciò perché l'assenza di ossigeno durante le fasi di estrusione dell'impasto inibisce o rallenta molte delle reazioni chimiche che invece si attivano in atmosfera libera, dovute alle attività enzimatiche stimolate in parte dal lavoro meccanico della vite e dal calore da esso generato.
Per sfruttare al meglio il lavoro dell'estrusore o della pressa la trafila è un componente fondamentale: precisione progettuale e meccanica, qualità dei materiali sono attributi essenziali, così come determinante è la sua manutenzione.
La trafila deve essere tenuta in acqua dopo l'uso per ammorbidire i residui di impastoe prima di essere sistemata nella macchina lavatrafile per una sua accurata pulizia e la rimozione anche dei frammenti minimi che possono alterare il flusso di trafilazione e quindi la forma della pasta durante la trafilazione.
Da questo punto di vista la disponibilità di una macchina lavatrafile è un investimento molto importante, se non fondamentale, anche per il piccolo laboratorio artigianale. In mancanza di questa unità accessoria, le trafile devono essere costantemente mantenute in ammollo dopo l'uso, cambiando frequentemente l'acqua per evitare fermentazioni e proliferazioni eccessive di microrganismi.
La trafila, infine, deve essere adeguatamente riscaldata prima dell'uso perché ad inizio lavorazione sia già a temperatura prossima a quella ottimale di lavoro (55-65°C), in relazione al formato ed alla fluidità richiesta all'impasto per ua corretta pressione di lavoro durante il suo passaggio nei canali di alimentazione degli inserti e nella zona specifica della formatura stessa.
L'uso di filtri a diversi livelli di filtraggio, fatti aderire al lato di alimentazioe (ingresso) della trafila è particolarmente utile per bloccare eventuali grumi dell'impasto o residui secchi della lavorazione precedente della pressa; il filtro in ogni caso è molto utile per uniformare la pressione di spinta della vite sulle diverse zone di lavoro della trafila, evitando o limitando eventuali differenze di pressione che provochino scompensi nella velocità di trafilazione nei singoli inserti e, quindi, anomalie nella formatura della pasta.


Fonte Libro Gianni Mondelli

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