Essiccazione post-forno a radiofrequenza: come funziona?
Nei forni, dopo lo “sviluppo” dell’impasto e la fase di “cottura” vera e propria, almeno un terzo della lunghezza del forno (l’ultima parte) è dedicata alla fase di “colorazione e all’essiccazione” del prodotto.
In questa fase il prodotto, perdendo sempre più umidità, assume il colore desiderato che lo rende appetibile e gradito al consumatore finale, tanto più che il fenomeno di colorazione contribuisce anche a determinarne il sapore caratteristico. A ciò corrisponde però una significativa diminuzione della conducibilità termica del prodotto, dovuta in particolare alla crosta superficiale che si ispessisce sempre più e che agisce come una vera e propria barriera isolante nei confronti del calore. Perciò, con il procedere della colorazione, il processo evaporativo diviene sempre più lento.
Ne consegue che la rimozione dell’eccesso di umidità – rimasto al termine della fase di colorazione – fino al livello finale adeguato per quel determinato tipo di prodotto risulta essere un compito assai arduo, tenuto conto che si deve evitare di ottenere un prodotto imbrunito o comunque eccessivamente cotto, oltre le specifiche fissate. La cottura eccessiva (imbrunimento) è stata oltretutto riconosciuta come una delle cause della formazione di acrilammide, una sostanza potenzialmente cancerogena che si forma durante la cottura e la frittura di cibi ricchi di carboidrati. Infine, il differenziale di umidità tra il centro e la crosta genera tensioni all’interno del prodotto, durante e dopo il raffreddamento, che possono causare il cosiddetto fenomeno di “checking”, ovvero crepe e fratture che si manifestano nel prodotto anche in assenza di sollecitazioni meccaniche.
Questa è la fase in cui la tecnologia di essiccazione RF può dare un contributo essenziale.
Il campo elettromagnetico in radiofrequenza, grazie alla sua caratteristica di trasferire energia al prodotto direttamente al “cuore” ed in particolare proprio dove è più umido, consente di effettuare un processo di essiccazione selettivo che non è influenzato dalla presenza della crosta superficiale ma che, anzi, avviene senza modificarne il colore.
In pratica, combinando il forno tradizionale con un “post-forno” a radiofrequenze, è possibile gestire il processo di cottura in modo tale che il forno tradizionale svolga principalmente le fasi di sviluppo, cottura e colorazione del prodotto, mentre la fase di essiccazione finale viene delegata al tunnel a radiofrequenze, con indubbi vantaggi in termini di risparmio energetico, velocità di trattamento e qualità del prodotto finito.
Sistema brevettato di elettrodi a “doppia polarità”
Stalam ha sviluppato e brevettato uno speciale sistema di elettrodi denominato a “doppia polarità” in grado di generare un campo a radiofrequenza orizzontale fortemente concentrato su prodotti sottili (ad esempio, fino a circa 20 mm di spessore). Grazie all’effetto del campo a radiofrequenza tra gli elettrodi, si ottengono i seguenti vantaggi:
- La potenza viene efficientemente accoppiata nel prodotto anche a bassi valori di tensione dell’elettrodo.
- Si evitano possibili scariche elettriche (archi voltaici) dall’elettrodo che potrebbero danneggiare il prodotto o il nastro trasportatore.
- La durata dei componenti del generatore a radiofrequenza è maggiore grazie all’utilizzo di basse tensioni.
Regolazione della potenza tramite “condensatore variabile”
A differenza di altre macchine a radiofrequenza, dove il movimento dell’elettrodo in alto e in basso controlla la potenza, il circuito di controllo della potenza di Stalam (costituito da un condensatore variabile controllato da PLC) è situato nel vano del generatore e regola la potenza a radiofrequenza in uscita indipendentemente dalla posizione dell’elettrodo del forno (sistema a elettrodi fissi). Di seguito sono elencati alcuni dei vantaggi di un sistema a elettrodi fissi:
- Non essendo necessario alzare o abbassare continuamente l’elettrodo del forno per la regolazione della potenza, si evita il rischio di rottura degli elettrodi superiori a causa dei finecorsa o di malfunzionamenti del sistema di azionamento.
- Non essendoci parti mobili nel sistema a elettrodi fissi, la manutenzione richiesta del forno è minima.
- La pulizia del forno e la rimozione dei residui di prodotto è una operazione semplice attuabile anche con gli elettrodi in posizione.
- Con sistemi a elettrodo fisso si ottengono campi di potenza più ampi, a differenza di quelle unità dotate di sistemi a traferro variabile in cui la potenza di uscita è talvolta limitata dall’altezza del prodotto o dai finecorsa di spostamento dell’elettrodo.
Trattamento a bassa “densità di potenza” (essiccazione delicata)
La densità di potenza (kW/m2) è definita come la quantità di potenza applicata a un prodotto sotto l’area dell’elettrodo in qualsiasi momento. Una lunghezza relativamente corta dell’elettrodo espone il prodotto ad un’intensa concentrazione di energia in un tempo di permanenza proporzionalmente breve. Questo effetto può danneggiare alcuni tipi di prodotto e portare a risultati di essiccazione scadenti.
Grazie alla speciale configurazione del forno, Stalam è stata in grado di aumentare la superficie dell’elettrodo per fornire la densità di potenza più bassa, che a sua volta si traduce in un’essiccazione delicata, ma rapida ed efficiente del prodotto.