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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 58 LA TERMOTECNICA NOVEMBRE 2018 Cavitazione Acustica INTRODUZIONE
I trattamenti ad ultrasuoni nell'industria alimentare sono ritenuti notevol-
mente 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 inducono 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, frangi-
tore 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 rimescolamento 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,
grazie 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 costantemente 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 have 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 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 e M.L. Clodoveo Tecnica LA TERMOTECNICA NOVEMBRE 2018 59 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 com-
posti 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 ognuno 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 com-
posti volatili 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
particolare 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 presen-
za 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 su-
perficie 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 coalescenza ovvero dell'aggregazione di goccioline d'olio in ma-
cro 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 peggioramento della qualit del prodotto.
Una volta completato il processo di gramolazione, la pasta viene inviata
in una centrifuga orizzontale chiamata 'decanter' (6), che esegue la
separazione della fase oleosa dalle altre fasi, solida (sansa) e acquosa
(acque di vegetazione), grazie all'azione di un campo di forze centrifu-
ghe 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
viscosit 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 chia-
rificare la fase oleosa. Da tale descrizione abbastanza evidente che 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 60 LA TERMOTECNICA NOVEMBRE 2018 Cavitazione Acustica le regolazioni attuabili per massimizzare la resa (aggiunta di acqua e
incremento delle temperature 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 incre-
mentare 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 condizionante scorre attraver-
so 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'opportuna 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
caratterizza 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 la pasta di olive stata modellata come fluido non-Newtoniano,
per i motivi ampiamente discussi in un lavoro precedente [6], che segue
l'ipotesi di liquido-compressibile descritta dall'equazione di Tait [36], ca-
ratterizzato 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 opera-
tive di temperatura (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 pres-
sione instaurato sotto la superficie di ogni trasduttore sufficientemente
uniforme 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'in-
terno del SHE, utilizzando le sezioni evidenziate in Figura 2c.
Nella Figura 3a riportata l'evoluzione nel tempo della frazione di 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)
Tecnica LA TERMOTECNICA NOVEMBRE 2018 61 Cavitazione Acustica volume di vapore a ridosso della superficie dei trasduttori ultrasonici
indotta dai transitori di pressione. Dalla Figura 3a si evince che la fase
vapore compare 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 massi-
mo 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 ac-
cresciuto 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'intro-
no del campo di azione del trasduttore, la propagazione delle intense on-
de 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 propaga 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
determina 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 facilit 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
spessore della pasta in transito) o negativi indicendo 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 avversa 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 compro-
messo 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-
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 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
FIGURA 4 - Evoluzione nel tempo del campo di pressione dopo 5 (a), 15 (b) e 25 (c) time-step. Line di flusso a 25
time-step (d). La scala di colori usata per colorare le line di flusso rappresenta il modulo della velocit
Tecnica 62 LA TERMOTECNICA NOVEMBRE 2018 Cavitazione Acustica 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 ottenibile con il trattamento ultra-
sonico delle paste, rispetto al processo tradizionale. Tale confronto
mostrato in Figura 5. In particolare, la Figura 5a mostra come il con-
tenuto polifenolico sia stato accresciuto mediamente del 12% mediante
la stimolazione ultrasonica. Il dato estremante rilevante, visto che non si
conoscono precedenti nella letteratura scientifica n tantomeno in solu-
zioni 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
assicurare 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 testare un dispositivo continuo ad ultrasuoni e scambio termico, de-
nominato 'Sono-Heat-Exchanger', destinato l'industria di estrazione
dell'olio extra vergine di oliva, grazie al quale stato possibile aumen-
tare simultaneamente 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. Come strumento di calcolo, stata
impiegata un'analisi CFD multifase e tridimensionale, quale strumento per dimensionare correttamente il dimostratore. L'analisi fluidodinamica
stata eseguita mediante un software commerciale per prevedere il per-
corso del flusso in prossimit dei dispositivi ad ultrasuoni a piastre, allo
scopo di valutare i parametri del flusso. L'influenza di ciascun parametro
geometrico stata valutata per ottimizzare il SHE ed i risultati dimostrano
che le cadute di pressione e i campi di velocit sono adatti per 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 riducendo 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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il contenuto fenolico (a) e la resa di estrazione (b). Risultati dell'analisi sensoriale (c): in giallo quella relativa
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