Più che una semplice formalità: affettatrici verticali per prodotti a base di carne cotta.
24. Febbraio 2022
Anteprima di IFFA 2022: affettatrice verticale per prodotti a base di carne cotta – Affettare filetti di petto di pollame cotto in fette sottili preservando la forma naturale di questo prodotto di alta qualità era finora impossibile con l'automazione. Food Technology Thielemann, specialista in affettatrici per pollame, ha ora presentato una novità assoluta: una soluzione a questa sfida. I motori lineari in acciaio inox, sottili e igienici, di LinMot sono alla base del design semplice, dell'elevata efficienza energetica e delle prestazioni di alto livello dell'affettatrice verticale.
"È quasi impossibile tagliare un uovo sodo con un semplice coltello mantenendone la forma", afferma Ulrich Thielemann, fondatore di Food Technology Thielemann GmbH & Co. KG. "Con un'affettauova, invece, non c'è problema."
L'esperto nella vendita e progettazione di macchine ad alte prestazioni per la lavorazione di filetti di petto di pollo si è ispirato a questo piccolo utensile da cucina, noto anche come "arpa per uova", per sviluppare la sua ultima macchina: proprio come un uovo viene inserito nell'apposita fessura di un'affettatrice, il filetto di petto di pollo viene posizionato in un supporto con fessure per le lame di taglio. La carne viene quindi trasportata su un nastro trasportatore fino all'unità di taglio. A differenza di un'affettatrice, tuttavia, questa macchina utilizza 14 lame oscillanti anziché fili per tagliare la carne. Dopo che il filetto viene rimosso dal supporto, un vassoio di confezionamento viene posizionato sopra, capovolto e inserito in una macchina confezionatrice per la sigillatura. Questo processo garantisce che la forma naturale del petto di pollo venga preservata, sia nel taglio che nel confezionamento, fino al momento del consumo.
Sopraffatti: affettatrici verticali convenzionali
“Le strisce di carne per le confezioni monodose, come quelle che si trovano in ogni supermercato, vengono solitamente tagliate con affettatrici verticali. Tuttavia, queste macchine, dotate di lame circolari, a falce o oscillanti, non sono adatte allo scopo sopra descritto”, spiega Thielemann. Anche con un supporto per il prodotto dotato di un apposito incavo per la carne affettata, il compito non è realizzabile, come chiarisce l'esperto di lavorazione della carne: “Servirebbero 14 lame parallele per produrre fette di 10 mm di spessore da un filetto medio di 160 mm di lunghezza. Utilizzando lame circolari con uno spessore di almeno 2,5 mm si otterrebbe uno spostamento totale di 35 mm. La carne rimarrebbe incastrata tra le lame o verrebbe strappata durante il taglio”.
Sette motori lineari costituiscono il cuore dell'unità di taglio (qui mostrata ripiegata) con 14 lame. (Foto: Thielemann)
Combinazione di forma e lame oscillanti
Thielemann si affida quindi a lame oscillanti, che eseguono un movimento di taglio simile a quello di un seghetto alternativo, anche per la qualità di taglio che ne deriva. Il movimento lineare necessario può essere generato in vari modi. Tradizionalmente, il movimento lineare nelle macchine con lame oscillanti viene realizzato utilizzando motori rotativi e dischi eccentrici o alberi a camme. "Tuttavia, ci impegniamo costantemente per ottimizzare ulteriormente le nostre macchine, e questo include la progettazione più semplice e robusta possibile", aggiunge Thielemann. "Ho quindi immaginato una soluzione di azionamento che consentisse il movimento lineare senza un riduttore". Per il prototipo, il progettista aveva previsto di utilizzare motori pneumatici, ma li ha scartati per la produzione pilota a causa dei loro svantaggi: "Sebbene fossimo in grado di realizzare il movimento lineare richiesto con questi azionamenti, le emissioni sonore, superiori a 90 dB, e il consumo di aria compressa fino a 250 litri al minuto per lama erano semplicemente troppo elevati". Il produttore di macchine ha preso atto della situazione quando LinMot ha introdotto i suoi nuovi motori SSCP nell'autunno del 2020, specificamente progettati per l'uso nell'industria alimentare e farmaceutica. Sono realizzati in acciaio inossidabile 1.4404 (AISI 316L), hanno un grado di protezione IP69 e sono dotati di cuscinetti in polimero approvati dalla FDA.
I contenitori per prodotti con un incavo sagomato in base alla forma del prodotto da tagliare assicurano che quest'ultimo mantenga la sua forma originale. (Foto: Thielemann)
Design semplice della macchina grazie ai motori lineari sottili
Tra i nuovi motori spicca la variante PS01-23x160H-HP-SSCP-R20 (statore), scelta da Thielemann per la sua nuova macchina grazie al design estremamente compatto e all'elevata forza motrice. Sette motori lineari sono disposti su due file sfalsate e montati sopra il livello del prodotto: "Il piccolo diametro di 28 mm ci ha permesso di posizionare i motori così vicini da poter ottenere larghezze del disco di 10 mm senza alcun leveraggio", spiega il fondatore dell'azienda. C'era ancora spazio sufficiente per montare i motori con un tubo metallico di supporto. Ciò è stato possibile solo perché la forza nominale del motore di 21,5 N e la forza motrice massima di 138 N erano ampiamente sufficienti per montare due pale su ciascuna delle guide ad alte prestazioni PL01-12×230/190-HP-W01.
I motori lineari in acciaio inox SSCP non sono solo estremamente compatti e potenti, ma vantano anche eccellenti prestazioni termiche. Thielemann ha quindi optato per un semplice raffreddamento ad aria per la macchina: "Non essendoci spazio per i tradizionali dissipatori di calore, immettiamo aria compressa a 0,5 bar attraverso il tubo di installazione che circonda parzialmente i motori. Questo è sufficiente a mantenere la temperatura del motore stabilmente al di sotto dei 60 gradi Celsius durante il funzionamento continuo alle tipiche temperature ambiente di circa 5 gradi Celsius che si riscontrano negli impianti di lavorazione della carne."
60 filetti al minuto
Le prestazioni complessive della macchina sono impressionanti: con 20 tagli a 8 mm al secondo, lavora 3.600 filetti all'ora. "Questo ci colloca nel segmento delle affettatrici con le prestazioni più elevate. I motori avrebbero potuto consentire velocità di taglio ancora maggiori, ma la movimentazione dei filetti, così come i processi a monte e a valle come il confezionamento, ci limitano di fatto", spiega Thielemann.
I motori sono controllati da sette servomotori C1100-GP con funzione STO (Safe Torque Off) integrata. Al momento non è prevista un'unità di controllo separata con interfaccia utente. Gli ingegneri di LinMot, in stretta collaborazione con Thielemann, si sono occupati della parametrizzazione degli azionamenti. Thielemann ha elogiato la qualità del servizio: "Come per un progetto precedente, il supporto è stato esemplare e la collaborazione ha funzionato eccezionalmente bene, anche durante la pandemia di COVID-19". Ciò ha permesso di progettare e costruire la macchina in pochi mesi. Il primo utilizzatore della macchina è un allevamento di pollame nel Regno Unito. L'azienda, che ha anche avviato lo sviluppo, ha così ampliato la sua gamma di prodotti finiti includendo un prodotto biologico pronto all'uso di alta qualità, prima non realizzabile.
Ciò riflette il posizionamento della macchina: affettare prodotti cotti per la produzione di articoli pronti nel settore della gastronomia. Thielemann è convinto che la nuova macchina abbia un potenziale di mercato altrettanto elevato: "Le possibili applicazioni sono pressoché illimitate. La tendenza verso prodotti pronti di alta qualità continua. Questo gioca a nostro favore". L'azienda ha quindi fatto della macchina il pezzo forte della sua presentazione fieristica all'IFFA 2022.