9 settembre 2024
Lecitina: da sottoprodotto a risorsa
La lecitina è un prodotto che sta particolarmente a cuore a Patrick Schürmann, Product Sales Manager di GEA. Questa versatile sostanza è passata da un ruolo di supporto a protagonista del mercato altamente competitivo e a basso margine della raffinazione degli oli alimentari. Ciò è dovuto in gran parte al recente processo innovativo e a risparmio energetico sviluppato da Schürmann e dai suoi colleghi.
Innanzitutto, va detto che la lecitina è un nutriente essenziale per l'uomo, di cui ad oggi non esiste alcuna variante sintetica. Tra l'altro, la lecitina è una componente essenziale della membrana cellulare. Tuttavia, non è fondamentale solo per la sopravvivenza dell'organismo umano. Impedendo la separazione di grasso e acqua, questo fosfolipide risulta uno dei principali protagonisti del settore alimentare e farmaceutico. Senza lecitina, non ci sarebbero né cioccolato né soluzioni per infusione.
Vendite elevate, margini ridotti: e adesso?
Per capire perché anche piccoli incrementi di resa sono così interessanti per i nostri clienti, è necessario innanzitutto stabilire quali sono le caratteristiche dell'industria dell'olio alimentare e del relativo mercato", spiega Schürmann. Le vendite realizzate dalle raffinerie e dai frantoi di olio alimentare sono relativamente elevate, indipendentemente dalle dimensioni delle aziende, anche perché inizialmente occorre acquistare una grande quantità di materie prime. Anche il prezzo di queste materie prime varia notevolmente - tra i 500 e i 1.500 euro per tonnellata - a seconda di fattori quali la perdita del raccolto o altre circostanze. La guerra in Ucraina, ad esempio, ha portato a un aumento esorbitante del prezzo dei semi di girasole.
Il margine è già così esiguo che la maggior parte delle altre industrie probabilmente non ne sarebbe soddisfatta. È chiaro, quindi, che i produttori di olio operano in un mercato ad alto rischio, per cui è ancora più importante fare in modo che i loro impianti di produzione funzionino perfettamente, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per circa 330 giorni di produzione all'anno, dal momento che questo è il requisito minimo per poter lavorare in modo redditizio.
In linea di massima, un giorno di mancata produzione si traduce in una perdita di profitto di un mese. Allo stesso modo, questo significa anche che ogni 0,1% di aumento della resa di olio corrisponde a un notevole guadagno: 330 tonnellate di olio in più all'anno per un impianto che ne produce 1.000 tonnellate al giorno.
Lecitina: 3% con un impatto del 100%
"A fronte di questi motivi legati al mercato e alla produzione, l'attenzione per i sottoprodotti è in aumento", continua Schürmann. Questi prodotti, noti come flussi secondari, includono acidi grassi liberi, glicerolo e la cosiddetta lecitina. Possono essere semplicemente venduti come mangime per animali o utilizzati nell'industria oleochimica. Ma se questi prodotti sono di alta qualità, è possibile ottenere prezzi decisamente migliori. Per farlo, però, le aziende devono conoscere bene il processo.
Più lecitina per tutti: il mercato della lecitina ha un tasso di crescita medio annuo del 6,15%. Per il 2023 si prevede una cifra di 0,96 miliardi di dollari e addirittura di 1,30 miliardi di dollari per il 2028. Si tratta di buone prospettive per i produttori di oli alimentari, che potranno trarre un discreto profitto dal flusso secondario di lecitina.
"Il numero di clienti interessati ai flussi secondari è in aumento", afferma Schürmann. "Avendo raggiunto il limite delle possibilità con il resto dei loro processi, l'unico modo per generare un margine ancora più elevato dalla materia prima acquistata è quindi quello di sfruttare in modo più efficiente i flussi secondari. Quanto prima riusciremo a estrarre la lecitina nell'ambito del processo, tanto meglio sarà". Nel caso della lecitina, la qualità può essere valutata visivamente. Meno solidi e sostanze in sospensione equivalgono a una minore quantità di impurità e quindi a un prodotto più brillante e più chiaro. "Più la lecitina è pura, più si presta ad applicazioni nel settore alimentare o farmaceutico, il che si ripercuote sul suo valore e quindi anche sul suo prezzo", afferma Schürmann. "Allo stesso tempo, la domanda è in continuo aumento, quindi la nostra sfida è trovare soluzioni che migliorino la qualità della lecitina".
Piccolo cambiamento, grande impatto: i decanter per la chiarificazione dell'olio pressato
La lecitina rappresenta solo fino al 3% dell'olio grezzo ricavato, come l'olio di girasole o di colza. "Per capire quale sia il modo più efficiente per ottenere questo prezioso 3%, è necessario innanzitutto capire come si estrae l'olio alimentare da colture come il girasole", spiega Schürmann. "Come tutti i semi, anche quelli di girasole e di colza vengono inizialmente pressati. Si tratta di un processo simile a quello utilizzato per spremere le arance, ad esempio, con la differenza che al posto del succo si ottiene l'olio, noto anche come olio pressato, e al posto della buccia d'arancia si ottiene il cosiddetto panello o residuo da spremitura". Il panello è costituito dai solidi residui del seme e dal contenuto di olio non pressato. Oppure, riprendendo l'analogia con l'arancia, dalla buccia con residui di polpa e un po' di succo. La preziosa lecitina è disciolta nell'olio - sia in quello pressato che in quello ancora presente nel panello. L'ideale sarebbe estrarre la lecitina da entrambi i flussi. Ma non è sempre così.
Un decanter per la chiarificazione dell'olio pressato rende più efficiente la raffinazione dell'olio alimentare e consente di risparmiare energia e spazio.
Meglio con un po' d'acqua
Nella fase successiva, la chiarificazione dell'olio pressato, vengono spesso utilizzati dei filtri per purificare l'olio. Questi filtri devono essere puliti regolarmente con aria compressa. La caratteristica principale del nuovo metodo di chiarificazione dell'olio pressato di GEA è la presenza di un decanter al posto di questi filtri. In primo luogo, questo evita al cliente l'acquisto e la manutenzione dei filtri, ovvero i relativi costi di esercizio e soprattutto gli elevati costi energetici. Inoltre, il decanter opera con maggiore efficienza, estraendo in modo ottimale l'olio dai solidi. "Il segreto sta nell'aggiungere un po' d'acqua all'olio in entrata prima di purificare l'olio pressato nel decanter", spiega Schürmann. "L'aggiunta di acqua separa quasi completamente la lecitina dall'olio pressato, che viene poi trasferita alla fase solida del decanter". La fase solida viene ulteriormente trattata insieme al panello nel processo di estrazione. L'olio pressato, nel frattempo, viene preparato in modo ottimale per i successivi processi di raffinazione dopo la chiarificazione con il decanter.
Miscella e migliori risultati di chiarificazione
Dopo aver ottenuto il panello e la fase solida nel decanter, la fase successiva consiste nel processo di estrazione dell'olio residuo (circa un terzo del totale) e della lecitina. In questo caso è necessario aggiungere come solvente l'esano che in seguito viene fatto evaporare in enormi colonne di distillazione, mantenendo l'olio grezzo estratto. Dopo un ulteriore processo di raffinazione per eliminare gomme, pigmenti e sostanze aromatiche, l'olio è pronto.
La lecitina si ottiene infine tramite il processo di degommaggio con acqua successivo alla distillazione. L'acqua viene aggiunta all'olio estratto per sciogliere la lecitina presente nell'olio e viene poi separata insieme a quest'ultima nei separatori GEA. Prima di ciò, tuttavia, l'intero flusso passa attraverso le fasi di distillazione. Ed è proprio questo che determina la qualità della lecitina. "Il metodo che preferiamo per ottenere la migliore qualità possibile è la cosiddetta chiarificazione della miscella", spiega Schürmann. “In questo caso, il termine miscella si riferisce alla miscela del solvente organico esano con l'olio vegetale. Il suo contenuto di solidi è particolarmente elevato. E questi solidi sono cruciali per il successivo svolgimento del processo". Nelle fasi di distillazione si utilizzano temperature elevate. Più alto è il contenuto di solidi nell'olio estratto, più la lecitina diventa scura e al contempo aumentano le variazioni indesiderate del gusto. Tuttavia, se i solidi vengono rimossi dall'olio il più presto possibile, si ottiene una lecitina chiara e brillante con un prezzo potenzialmente più elevato.
GEA raccomanda la chiarificazione della miscella subito dopo la prima fase di distillazione non solo per una maggiore qualità del prodotto, ma anche per proteggere le fasi di estrazione successive dalla contaminazione, aumentando in modo significativo la durata del sistema.
Un'inezia per un decanter, una svolta per il settore
L'investimento in un decanter e la conseguente modifica della fase di chiarificazione dell'olio pressato si sono rivelati subito vantaggiosi per un cliente GEA. Come riferisce Schürmann, il reparto vendite chiedeva alla produzione, "Cosa sta succedendo? Ora ogni settimana dobbiamo ordinare un nuovo serbatoio perché la lecitina aumenta sempre di più!" L'incremento è stato pari a 3 tonnellate di lecitina al giorno.
Doppio vantaggio: più prodotto, meno energia
L'aumento della lecitina ha comportato una diminuzione del consumo energetico. "Per la sostituzione dei filtri erano necessarie notevoli quantità di aria compressa, la cui generazione era uno dei principali fattori di consumo energetico dell'impianto del cliente", sottolinea Schürmann. Una volta dovevamo sottoporre tutto l'olio al processo di degommaggio con acqua, ora solo l'olio estratto, che rappresenta appena un terzo della quantità totale. Inoltre, la nostra soluzione consente di risparmiare molto spazio. In altre parole, il nostro processo rappresenta una soluzione vincente su ogni fronte per i nostri clienti. E tutto questo in un mercato attualmente in forte espansione, che presenta ottime prospettive".
