Trattamenti PEF (Pulsed Electric Fields)

 

La tecnologia sviluppata consente di:

  • stabilizzare, per via non termica, prodotti alimentari liquidi o in pasta
  • permeabilizzare matrici alimentari vegetali o animali allo scopo di facilitare l’estrazione di componenti nutrizionali o coloranti interni alle cellule.

Caratteristiche essenziali della tecnica sono, nel primo caso l’assenza di effetti termici (pastorizzazione mite) e, nel secondo, l’incremento della resa di estrazione eliminando l’uso di solventi organici.

 

  

Ambito tecnologico

 

Processo/Impianto di stabilizzazione non termica di alimenti.

 

 

Principio di funzionamento

 

Un campo elettrico ad alta tensione applicato con brevissimi impulsi provoca la perforazione delle membrane cellulari. Ciò comporta la disattivazione dei microrganismi e, in matrici solide, la permeabilizzazione delle cellule dell’alimento senza effetti termici.

  

 

Technical sheet

 

ProdAl dispone di know-how e di impianti di diversa scala, tra cui un impianto pilota operante in continuo per prodotti liquidi. L’impianto è stato progettato in proprio ed è unico al mondo.

La tecnologia disponibile può essere di interesse per:

  • aziende alimentari che intendano commercializzare prodotti di alta gamma pastorizzati in modo mite
  • aziende produttrici di macchine interessate a sviluppare attrezzature innovative basate sul principio dei campi elettrici pulsati
  • produttori di ingredienti e/o di prodotti nutraceutici interessati ad un incremento delle rese di estrazione attraverso un pretrattamento non invasivo e che non richiede prodotti chimici o enzimi
  • i fabbricanti di macchine interessati al settore dei trattamenti di estrazione.

  

Benchmark tecnologico vs stato dell’arte

 

Sono state realizzate attività di laboratorio e alcune applicazioni preindustriali nel campo dei pretrattamenti di estrazione. I risultati sono abbastanza consolidati e la relativa semplicità del principio fisico di base consente di pianificare la realizzazione di impianti di scala media attraverso uno scale up non particolarmente complesso. I campi elettrici hanno infatti il vantaggio di poter essere modellati in modo affidabile.

Le sperimentazioni su diversi prodotti condotte da ProdAl, anche su scala pilota, hanno dato risultati promettenti, tanto da consentire il raggiungimento di un vantaggio competitivo a livello mondiale.

Guardando alla stabilizzazione, il PEF presenta dei punti di forza sia rispetto ai processi di pastorizzazione termica in quanto può operare a temperature al disotto dei 50°C, sia rispetto alla tecnologia dell’alta pressione in quanto può operare in continuo.

Inoltre, considerando la permeabilizzazione pre estrazione, la metodica sviluppata è vantaggiosa sia rispetto a trattamenti termici o meccanici perché non produce danni al prodotto, sia rispetto a trattamenti con enzimi o solventi perché non richiede alcun prodotto chimico e quindi non inquina l’estratto.

 

 

Punti di forza

  • Tecnologia estremamente mite senza effetti termici e stress meccanici.
  • Possibilità di operare in continuo per alimenti pompabili.
  • Disponibilità presso ProdAl di impianto pilota continuo per la sperimentazione su prodotti e di impianti batch per la messa a punto dei prodotti.
  • Prospettive interessanti nei pretrattamenti di estrazione di ingredienti nutraceutici instabili alla temperatura o agli stress meccanici.

 

Punti di debolezza

  • Metodica applicabile solo ad alimenti liquidi o in pasta ai fini della pastorizzazione.
  • Necessità di ottimizzare il processo su matrici solide, anche attraverso il disegno di nuove celle di contatto, per la permeabilizzazione pre-estrazione.

 

Stadio di sviluppo

 

ProdAl ha una consolidata esperienza sulle Interazioni fra campi elettrici/alimenti e sul funzionamento di impianti PEF sia discontinui che continui.

È stato realizzato un impianto pilota (con portata fino a 100 litri/h) per il trattamento continuo di liquidi (in arancione nel grafico successivo lo stadio di sviluppo della ricerca ProdAl in tale tecnologia).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

È possibile mettere a punto trattamenti di pastorizzazione o permeabilizzazione per diversi prodotti e progettare celle di trattamento ed impianti.

 

 

Target

 

Settori alimentare e farmaceutico. Impianti per l’industria alimentare e farmaceutica.

 

 

Forme di collaborazione

  • Accordi per la prototipizzazione e il lancio sul mercato di nuovi prodotti trattati PEF, in vista di compartecipazione nella vendita.
  • Accordi per concessione di licenze di sfruttamento in esclusiva o compartecipazione.
  • Consulenze sullo sfruttamento industriale della tecnologia con ricadute sulle attività di ricerca.

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