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Cavitazione acustica per mezzo di ultrasuoni nell’estrazione di olio extra vergine di oliva

In questo articolo si mostra il progetto, la realizzazione e i test sperimentali del primo impianto ad ultrasuoni integrato di uno scambiatore di calore caldo/freddo (Sono-Heat-Exchanger), destinato all’industria dell’olio extra vergine di oliva, con lo scopo di ottenere la migliore qualità del prodotto con la più alta efficienza. È stata utilizzata una simulazione CFD 3D multifase, come strumento per il design del Sono-Heat-Exchanger (SHE). L’impianto, installato tra il frangitore ed il decanter, ha prodotto risultati importanti in sperimentazione industriale, relativi a rese e contenuto fenolico, che dimostrano la grande importanza di questa innovazione.

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Tecnica 56 LA TERMOTECNICA GIUGNO 2018 Cavitazione Acustica INTRODUZIONE
I trattamenti ad ultrasuoni (US) nell'industria alimentare sono ritenuti note-
volmente efficaci [1'3] con costi di operativit e manutenzione contenuti
[4]. Pi di recente diverse evidenze scientifiche hanno messo in luce che
gli US hanno una promettente applicazione nel campo dell'industria
dell'olio extra vergine d'oliva, grazie agli effetti meccanici e termici utili
a garantire un'elevata resa di produzione (cos da ridurre il tempo di
processo) e migliorare l'efficienza del processo produttivo [5'7]. Modesti
effetti termici si verificano per effetto dell'energia cinetica indotta delle
onde ultrasoniche, che in parte si converte in energia termica a causa
all'incremento dell'agitazione della materia [8,9]. Per quanto concerne
l'effetto meccanico, questo dovuto agli effetti indotti della cavitazione
acustica. In altre parole, quando gli ultrasuoni sono applicati ad un fluido
continuo, producono onde di pressione pressoch sinusoidali, che induco-
no bolle di vapore se la pressione locale scende al di sotto della tensione
di vapore [10,11]. Dopo che la crescita delle bolle ha raggiunto una
dimensione critica, queste implodono dando origine a condizioni locali
estreme (onde d'urto e getti di liquido ad alta velocit), che promuovono
la rottura dei solidi che si trovano nel mezzo liquido, aumentando cos
tanto la superficie solida totale a contatto con la fase liquida, quanto il
trasferimento di massa [10,12'15].
Nel caso della pasta franta di olive, ovvero quella ottenuta a valle del
processo di frangitura, la cavitazione acustica promuove una rottura
della struttura tissutale, incluse le membrane di elaioplasti (cio leuco-
plasti specializzati, protetti da una membrana cellulare, responsabili
della conservazione dei lipidi) che liberano la fase oleosa intrappolata
[16,17] . In tal modo, l'applicazione alla pasta di olive di onde di pres-
sione generate da ultrasuoni pu effettivamente incrementare il rilascio
dei composti nutraceutici dal frutto [18]. Inoltre, gli ultrasuoni possono incrementare la coalescenza, aumentando la probabilit di collisione tra
le particelle [17,19]. Con riferimento all'attuale processo di estrazione, i
metodi meccanici impiegati nell'estrazione di olio extra vergine di oliva
sono generalmente costituiti da macchine operanti in continuo, frangitore
meccanico, separatori centrifughi ad asse orizzontale e verticale, con la
sola eccezione delle gramole. Infatti, il frangitore e i separatori centrifughi
operano in maniera totalmente continua, mentre la gramola rappresenta
un processo con sosta [20], all'interno della quale si opera un rimesco-
lamento della pasta franta per diversi minuti (da 10 a 60 min). Inoltre,
la gramola viene utilizzata come scambiatore di calore, pur non avendo
una efficienza progettuale in tal senso, perch caratterizzata da un non
favorevole rapporto tra il suo grande volume e la sua piccola superficie
di scambio [6].
Il patrimonio olivicolo determina in Italia una potenziale risorsa economi-
ca e sociale nell'area Mediterranea [21'27], questo perch l'olio extra
vergine di oliva il principale componente della dieta Mediterranea, gra-
zie ai suoi eccellenti valori nutrizionali [28]. Per tale ragione di grande
interesse industriale sviluppare soluzioni innovative e sostenibili in grado
di incrementare simultaneamente resa e qualit del processo di estrazione
dell'olio extra vergine di oliva [20,29,30], possibilmente attraverso un
processo totalmente continuo [31]. Per questa ragione sono costante-
mente crescenti gli sforzi della ricerca per la progettazione di macchine
avanzate in grado di coniugare queste diverse esigenze [6,19,32] e, per
le medesime ragioni, gli ultrasuoni ad alta potenza e bassa frequenza
rappresentano una soluzione molto promettente in grado di ridurre la
durata della gramolazione e, allo stesso tempo, aumentare sia la resa
che la qualit del prodotto risultante.
Clodoveo et al. [33], gi nel 2013, testarono in scala pilota il trattamento
ad ultrasuoni sulla pasta franta di olive, prima della gramolazione, con Cavitazione acustica per mezzo di ultrasuoni
nell'estrazione di olio extra vergine di oliva
In questo articolo si mostra il progetto, la realizzazione e i test sperimentali del primo impianto ad ultrasuoni integrato di uno scambiatore di calore
caldo/freddo (Sono-Heat-Exchanger), destinato all'industria dell'olio extra vergine di oliva, con lo scopo di ottenere la migliore qualit del prodotto
con la pi alta efficienza. stata utilizzata una simulazione CFD 3D multifase, come strumento per il design del Sono-Heat-Exchanger (SHE). L'im-
pianto, installato tra il frangitore ed il decanter, ha prodotto risultati importanti in sperimentazione industriale, relativi a rese e contenuto fenolico,
che dimostrano la grande importanza di questa innovazione. ACOUSTIC CAVITATION BY MEANS ULTRASOUNDS IN THE EXTRA VIRGIN OLIVE OIL EXTRACTION PROCESS
This paper shows how the authors designed, realized and tested the first in the world continuous ultrasonic full-scale device for the extra virgin olive
oil industry, with the aim to obtain the best product quality at the highest efficiency. A 3D multiphase CFD analysis was used as auxiliary tool in the
design of a so-called Sono-Heat-Exchanger (SHE). This innovative device, to be placed between the crusher and the decanter, is a combination of a
heat-exchanger with plate-shape ultrasonic transducers. Finally, experimental results about yields and phenols contents demonstrated the relevance
of this innovation. Riccardo Amirante, Elia Distaso, Aurora Mormando, Michele Policarpo, Paolo Tamburrano - Politecnico di Bari
Maria Lisa Clodoveo - Universit degli Studi di Bari di R. Amirante, E. Distaso, A. Mormando, M. Policarpo, P. Tamburrano, M. L. Clodoveo Tecnica LA TERMOTECNICA GIUGNO 2018 57 Cavitazione Acustica risultati che consentivano una riduzione della durata della fase di gramo-
lazione ed un aumento della resa di olio, nonch del contenuto in composti
minori. Tra il 2015 e il 2016, sono stati confermati i risultati ottenuti da
Clodoveo, come riportato nei lavori di Amirante e la stessa Clodoveo
[16,31,34], relativi all'applicazione industriale della medesima tecnica.
In ognuna di queste evidenze scientifiche, l'effetto degli ultrasuoni, non ha
in alcun modo compromesso i parametri indicativi della qualit dell'olio,
inoltre le caratteristiche nutrizionali e sensoriali non hanno mostrato
cambiamenti nella composizione degli acidi grassi e nei composti vo-
latili del prodotto estratto. Le prime versioni dell'impianto in scala reale,
presentato in precedenti memorie, adottavano delle sonde US 'a stelo'
immerse nel flusso di pasta. Questa condizione, in ragione della par-
ticolare reologia delle stesse e della loro eterogeneit, non costituisce
il modo migliore per favorire lo scambio di energia a mezzo di US ed
il transito stesso della pasta. Per tale ragione gli autori hanno ritenuto
possibile un importante ulteriore miglioramento dell'impianto, definendo
una nuova geometria, completamente rivisitata rispetto alle precedenti
versioni del 'sono-exchanger' e con diversa tipologia di trasduttori. Nel
presente lavoro, viene quindi descritto un dispositivo in grado di erogare
simultaneamente il trattamento a ultrasuoni e il condizionamento termico
(riscaldamento o raffreddamento) alla pasta di olive, grazie alla presenza
di trasduttori di ultrasuoni a piastra, che non interferiscano col flusso, e di
uno scambiatore di calore, rendendolo unico al mondo nel suo genere. IL PROCESSO DI ESTRAZIONE DELL'OLIO EXTRA VERGINE DI
OLIVA E L'INTRODUZIONE DEGLI ULTRASUONI
Nel processo di estrazione dell'extra vergine cosiddetto 'continuo' (Figu-
ra 1a), le olive raccolte dagli alberi e conferite nel frantoio, vengono av-
viate, nel pi breve tempo possibile, ad una tramoggia che accompagna
i frutti ad un piano vibrante (1), con l'obbiettivo di rimuove le foglie e altri
detriti e proteggere l'impianto di estrazione, nonch evitare la contami-
nazione derivante dalla presenza di corpi estranei. Successivamente, le
olive vengono lavate (2) per rimuovere possibili residui e poi introdotte
nel frangitore (3), con l'obiettivo di trasformare il prodotto in una pasta
pompabile e, nel contempo, assicurare la rottura delle cellule vegetali per
determinare il rilascio dell'olio. La pasta di olive ottenuta viene spostata
nella fase successiva mediante una tubazione ed una pompa volumetrica
(4). Prima dell'introduzione del SHE, la gramolazione rappresentava lo
step successivo (5). Tale processo ottenuto in un serbatoio cilindrico ' o
semi cilindrico ' (detto gramola), per lo stazionamento della pasta per
un tempo variabile tra i 10 ed i 60 minuti. La gramola dotata nel suo
interno di un albero in lenta rotazione, dotato di bracci e lame in acciaio
inossidabile per garantire il lento rimescolamento del prodotto. La superfi-
cie laterale della gramola permette di determinare un riscaldamento della
pasta attraverso una intercapedine, in cui viene generalmente immessa
acqua calda (40-50C), con l'obbiettivo di ottenere le migliori condizioni
per l'attivazione dei processi enzimatici, favorire il fenomeno della coa-
lescenza ovvero dell'aggregazione di goccioline d'olio in macro gocce,
e per ridurre la viscosit della pasta al fine di migliorare la successiva
separazione ottenuta, successivamente, grazie ad un campo di forze
centrifughe. Condizioni estreme di temperatura della pasta (superiori
a 27C), pur determinando un abbassamento ulteriore della viscosit
della pasta, e conseguentemente un incremento dell'efficienza estrattiva,
accelerano i fenomeni ossidativi del prodotto, determinando un peggio- ramento della qualit dello stesso.
Una volta completato il processo di gramolazione, la pasta viene inviata in
una centrifuga orizzontale chiamata 'decanter' (6), che esegue la separa-
zione della fase oleosa dalle altre fasi, solida (sansa) e acquosa (acque di
vegetazione), grazie all'azione di un campo di forze centrifughe ottenuto
con la rotazione di un tamburo a velocit notevoli (superiori a 3500 RPM).
Una certa quantit di acqua pu essere o meno aggiunta (lavorazione a
tre fasi o a due fasi rispettivamente) per ulteriormente abbassare la viscosi-
t della pasta in entrata al decanter, con l'obbiettivo, suggerito dalla legge
di Stokes, di aumentare la velocit di sedimentazione ed incrementare
l'efficienza di estrazione, nella consapevolezza per di determinare un
dilavamento e quindi un impoverimento delle sostanze fenoliche nell'olio.
Infine, una centrifuga verticale (7) consente di chiarificare la fase oleosa.
Da tale descrizione abbastanza evidente che le regolazioni attuabili per
massimizzare la resa (aggiunta di acqua e incremento delle temperature FIGURA 1 - Schema impiantistico per l'estrazione
dell'olio extra vergine di oliva (a). Sezione
longitudinale della macchina (b) e prototipo realizzato
(c) del Sono-Heat-Exchanger (SHE)
Tecnica 58 LA TERMOTECNICA GIUGNO 2018 Cavitazione Acustica di processo in gramola) penalizzano la qualit del prodotto ottenuto. In
tale scenario si inserisce l'impianto per la somministrazione di ultrasuoni,
con l'ambizioso obbiettivo di incrementare contemporaneamente resa e
qualit. Come si pu osservare dalla medesima Figura 1a, l'impianto
montato a valle del frangitore e precede la gramola (8). Dalla Figura 1b
si possono scorgere le sezioni di scambio termico tra fluido condizionante
(acqua e glicole alimentare ricircolante attraverso un chiller) e la superficie
sonicante realizzata da trasduttori a piastra. La pasta di olive scorre dal
basso verso l'alto nella sezione anulare esterna, mentre il liquido condizio-
nante scorre attraverso la sezione interna per controllare la temperatura
all'interno della pasta di olive (freddo o caldo). L'insieme dei trasduttori,
fissati sulla superficie laterale esterna, deve assicurare 15-18 kJ/kg di
energia specifica alla pasta, a non oltre 30 kHz [29,33], per ottenere
i risultati auspicati nei lavori precedenti. La potenza complessivamente
installata (5.5 kW) definisce la massima portata che il SHE pu lavorare
(1500 kg/h) e la cui forma definitiva riportata nella foto di Figura 1c. PROGETTAZIONE DEL SHE
Il processo di design tramite il quale si arrivati alla definizione delle
geometrie ottimali per lo scambio di energia tra trasduttori e pasta stato
svolto con l'ausilio di tecniche di fluidodinamica computazionale volte ad analizzare l'interazione multi-fisica derivante dell'utilizzo di ultrasuoni ad
alta potenza. Il dominio di calcolo utilizzato rappresentato dal volume
di fluido occupato dalla pasta franta di olive durante il transito attraverso
il SHE (dal basso verso l'alto). Si tratta di un prisma ottagonale cavo che,
sfruttando l'assial-simmetria della macchina, nel calcolo ridotto ad un
quarto dell'intera geometria (cfr. Figura 2a), permettendo una notevole
riduzione del tempo computazionale.
La discretizzazione del dominio di calcolo tridimensionale, risultato di
miglior compromesso in termini di accuratezza della soluzione e costo
computazionale, mostrato nella Figura 2b. La griglia computazionale,
interamente strutturata, composta da circa un milione e mezzo di ele-
menti. In Figura 2b sono evidenziate le parti appena descritte, ovvero
quelle occupate da ciascun trasduttore e per le quali stata definita un'op-
portuna legge di movimentazione per riprodurre la frequenza indotta dal
driver di comando (23 kHz).
La soluzione del flusso si ottenuta per mezzo del codice di calcolo
commerciale Ansys Fluent 17.1, all'interno del quale il flusso stato
considerato come laminare, ipotesi resa verosimile dall'alta viscosit che
contraddistingue la pasta franta di olive e per la quale stato osservato che
il flusso che la caratterizza, all'interno degli impianti di estrazione dell'olio
di oliva, rimane laminare anche in presenza di grandi portate [35]. Inoltre FIGURA 2 - Definizione (a) e discretizzazione (b) del dominio di calcolo utilizzato per le simulazioni
fluidodinamiche. Piani di sezione utilizzati per rappresentare l'evoluzione dei campi delle principali variabili
fluidodinamiche utili a descrivere le condizioni di flusso all'interno del SHE (c)
FIGURA 3 - Evoluzione nel tempo
della frazione di volume (a) dopo
20 (b) 25 (c) e 30 (d) time-step. Le
sotto-figure (b), (c) e (d) offrono
i valori registrati nelle vicinanze
della superficie del trasduttore
ultrasonico. Ogni time-step
corrisponde ad un decimo del
periodo completo di oscillazione
(23 kHz). All'inizio della
simulazione il trasduttore comincia
a muoversi per una semi-corsa
verso il basso
Tecnica LA TERMOTECNICA GIUGNO 2018 59 Cavitazione Acustica la pasta di olive stata modellata come fluido non-Newtoniano, per i mo-
tivi ampiamente discussi in un lavoro precedente [6], che segue l'ipotesi di
liquido-compressibile descritta dall'equazione di Tait [36], caratterizzato
da un valore di densit pari a 1126 kg/m3 (come proposto in [6]), un
coefficiente rappresentativo del 'bulk-modulus' pari a 1.6e+09 ed un
'density exponent' pari a 11. Per le simulazioni in transitorio si utilizzato
il modello di Schnerr atto a definire il flusso non-stazionario soggetto a
processi localizzati di cavitazione [37]. In particolare, si impostato un
'bubble number density' pari a 1e+09 ed un valore della tensione di
vapore circa pari a quella dell'acqua nelle condizioni operative di tem-
peratura (3540 Pa). Determinante per il calcolo la scelta del 'time step',
nella simulazione in oggetto pari ad un decimo del singolo periodo di
oscillazione. Tale scelta ha permesso di ottenere una buona accuratezza
temporale nella soluzione del flusso non-stazionario che consentisse di
catturare i fenomeni transitori caratterizzanti il flusso in esame. Ulteriori
dettagli sono riportati in [38]. RISULTATI NUMERICI
Preliminarmente alle simulazioni dinamiche sono state condotte delle
simulazioni stazionarie sul dominio di calcolo sopra descritto, con lo
scopo di valutare un aspetto cruciale per lo sviluppo del progetto del SHE,
ovvero la stima delle perdite di carico cui la pasta di olive che attraversa il
dispositivo va incontro a causa degli attriti viscosi a parete. In particolare,
stata stimata una perdita di pressione lungo il dispositivo pari a 0.12 bar
ed in pi, tale analisi ha permesso di valutare che il campo di pressione
instaurato sotto la superficie di ogni trasduttore sufficientemente unifor-
me per garantire un efficiente scambio di energia tra la parte mobile e la
pasta di oliva, nell'ottica di un efficace somministrazione del trattamento
ultrasonico.
Per descrivere in maniera accurata i risultati ottenuti dalle simulazioni
non-stazionarie qui presentate si analizzeranno i campi delle principali
variabili fluidodinamiche utili a descrivere le condizioni di flusso all'inter-
no del SHE, utilizzando le sezioni evidenziate in Figura 2c.
Nella Figura 3a riportata l'evoluzione nel tempo della frazione di volume
di vapore a ridosso della superficie dei trasduttori ultrasonici indotta dai
transitori di pressione. Dalla Figura 3a si evince che la fase vapore com-
pare in una regione collocata vicino alla superficie oscillante del singolo
trasduttore. Una visione pi dettagliata, riportata nelle Figura 3 (b), (c) e
(d), mostra come il vapore cominci a formarsi non appena il trasduttore
muove verso l'alto. Una volta formatesi, le bolle di vapore accrescono la
loro dimensione, cosicch la quantit di vapore registrata nelle regioni
adiacenti alle superfici dei traduttori raggiunge un massimo pari a circa
il 40% in volume (Figura 3c). Quando poi la pressione comincia ad aumentare, per effetto di una nuova corsa di compressione indotta del
trasduttore, le bolle di vapore si trovano circondate da un accresciuto
campo di pressione e non sono pi in equilibrio con quest'ultimo e dunque
collassano.
Mentre la frazione di vapore si localizza in uno spazio ristretto nell'intorno
del campo di azione del trasduttore, la propagazione delle intense onde di
pressione prodotte dall'oscillazione degli ultrasuoni, genera effetti molto
pi globali e macroscopici, cos come possibile apprezzare dalla Figura
4. Durante la corsa di compressione del trasduttore, si registra un drastico
aumento di pressione locale, al di sotto della superficie del trasduttore
stesso (Figura 4a). Tuttavia, questa intensa onda di pressione si propa-
ga rapidamente e attraversa l'intero dominio seguendo un andamento
pressoch sferico. Solo quando essa raggiunge la parete opposta, la sua
intensit si attenua per effetto dell'interazione con la parete e dell'alta
viscosit che caratterizza il fluido in esame (Figure 4 (b) e (c)).
Il fronte sferico dell'onda di compressione che si propaga nel flusso de-
termina un temporaneo e periodico intralcio per il flusso di pasta che si
muove assialmente dalla sezione di ingresso a quella di uscita del SHE,
generando dei percorsi tortuosi e dei rimescolamenti moto simili a quelli
indotti in una gramola. Questo aspetto mostrato nella Figura 4d, nella
quale si scorge chiaramente l'andamento delle linee di flusso, dove la
scala di colori rappresenta l'intensit del modulo della velocit. L'effetto di
mescolamento, risultante dall'interazione tra i due moti fluidi sovrapposti,
un effetto sicuramente benefico in termini di efficacia del processo di
estrazione dell'olio, in quanto facilita la coalescenza; tuttavia, se non vi
un corretto dimensionamento dell'altezza della sezione di passaggio, gli
effetti possono essere o trascurabili (giacch non investono tutto lo spesso-
re della pasta in transito) o negativi inducendo un fenomeno di bloccaggio
del flusso per effetto dei globi di pressione. In altre parole, una sezione di
passaggio 'sottile' desiderabile se l'obiettivo quello di massimizzare
l'efficacia dell'interazione ultrasonica con la pasta. Ma tale soluzione,
se estremizzata, porterebbe a condizioni per le quali il flusso potrebbe
essere del tutto bloccato dall'incontro di un'onda di compressione avver-
sa alla direzione del flusso, oppure anche forzato ad aggirare l'onda
sferica allontanandosi dalla regione interessata al formarsi delle bolle di
cavitazione. Pertanto, la scelta di un'appropriata altezza della sezione
di passaggio del flusso rappresenta un compromesso fondamentale tra
questi due effetti antitetici. DESCRIZIONE DEGLI EFFETTI RISCONTRATI SU
QUALIT DEL PRODOTTO E RESA DI ESTRAZIONE
Una volta progettato il SHE, si verificata la bont delle scelte effettuate
attraverso un'estesa campagna sperimentale. La resa di estrazione (EYE- FIGURA 4 - Evoluzione nel tempo del campo di pressione dopo 5 (a), 15 (b) e 25 (c) time-step. Linee di flusso a 25
time-step (d). La scala di colori usata per colorare le linee di flusso rappresenta il modulo della velocit
Tecnica 60 LA TERMOTECNICA GIUGNO 2018 Cavitazione Acustica VOO misurata come peso di olio estratto per ogni 100 kg di peso delle
olive) e il contenuto fenolico sono stati determinati seguendo la procedura
descritta in dettaglio in un lavoro precedente [6]. Le prove sperimentali
descritte in questo lavoro sono state eseguite presso il frantoio 'le tre co-
lonne', sito in Giovinazzo durante la campagna di raccolta 2016/2017.
Grazie a queste prove stato possibile comparare la qualit dell'olio extra
vergine e le rese di estrazione ottenibili con il trattamento ultrasonico delle
paste, rispetto al processo tradizionale. Tale confronto mostrato in Figura
5. In particolare, la Figura 5a mostra come il contenuto polifenolico sia sta-
to accresciuto mediamente del 12% mediante la stimolazione ultrasonica.
Il dato estremamente rilevante, visto che non si conoscono precedenti nella
letteratura scientifica n tantomeno in soluzioni impiantistiche esistenti,
che all'incremento del contenuto fenolico corrisposto un contemporaneo
aumento della resa estrattiva di circa un punto percentuale (incremento
del 5% rispetto al processo tradizionale).
A completamento delle indagini compiute macroscopicamente e analiti-
camente, non minore importanza riveste l'analisi sensoriale condotta da
un gruppo panel, in quanto trattasi di un prodotto anche dall'alto valore
edonistico. La Figura 5c contempla i risultati delle due analisi sensoriali
compiute da un panel ufficiale sui campioni sonicati e non. In particolare,
si pu notare che il profilo aromatico simile per entrambi, tanto da assi-
curare la riconoscibilit dell'impronta varietale (trattasi di cultivar coratina
in purezza). Un'ulteriore constatazione positiva relativa alla punta di
amaro (nonch di piccante), leggermente ridimensionata nei campioni
ottenuti con ultrasuoni, pur con un pi alto valore di fenoli riscontrati. Tale
risultato a vantaggio dell'accettabilit del consumatore, il quale spesso
rifiuta (a torto) oli con intense note amare e piccanti. CONCLUSIONI
Lo scopo del presente lavoro stato quello di progettare, realizzare e te-
stare un dispositivo continuo ad ultrasuoni e scambio termico, denominato
'Sono-Heat-Exchanger', destinato all'industria di estrazione dell'olio ex-
tra vergine di oliva, grazie al quale stato possibile aumentare simultane-
amente la capacit di lavoro, la resa di estrazione ed il contenuto di fenoli.
La tecnologia ad ultrasuoni in grado di indurre la rottura delle pareti
cellulari grazie al fenomeno della cavitazione acustica, recuperando
l'olio ed i composti minori intrappolati nel tessuto delle olive scappato
integro alla frangitura tradizionale. stata impiegata un'analisi CFD
multifase e tridimensionale, quale strumento utile a dimensionare cor- rettamente il dimostratore.
L'analisi fluidodinamica stata eseguita mediante un software commer-
ciale per prevedere il percorso del flusso in prossimit dei dispositivi ad
ultrasuoni a piastre, allo scopo di valutare i parametri del flusso. L'influen-
za di ciascun parametro geometrico stata valutata per ottimizzare il SHE
ed i risultati dimostrano che le cadute di pressione ed i campi di velocit
sono adatti a garantire la migliore diffusione degli ultrasuoni.
In particolare, le simulazioni in transitorio hanno evidenziato che la
fase vapore viene generata in una regione situata nelle vicinanze della
superficie del trasduttore, ma che la propagazione delle onde di pressione
influenza macroscopicamente tutto il flusso della pasta d'olive. Pertanto, la
sezione trasversale del SHE stata progettata per ottenere un ragionevole
compromesso tra la necessit di massimizzare l'effetto ultrasonico e ridur-
re gli effetti di interferenza tra i trasduttori. I test sperimentali, eseguiti su un
impianto in scala reale, hanno dimostrato il simultaneo aumento delle rese
di olio e del contenuto di polifenoli nell'olio extra vergine d'oliva trattato,
nonch una impronta sensoriale decisamente apprezzabile. BIBLIOGRAFIA
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