Alla fine è sempre una questione di particelle. L’obiettivo è quello di mantenere la stabilità che si ottiene nel miscelatore e portarla sino alla bocca dell’animale.

Abbiamo studiato che per poter ottenere la dispersione ottimale nel miscelatore è necessario avere il più alto numero di particelle. Se sto mescolando una insalata avrò un problema minore di salatura se il pizzico di sale che andrò ad utilizzare è sale fine. Diverso è se userò del sale grosso. Cosa farò in questo caso? Dovrò mescolare per più tempo rispetto all’impiego del sale fine, oppure mettere del sale grosso in ogni singolo piatto di insalata.

Abbiamo anche studiato che per mantenere la stabilità che ho ottenuto nel miscelatore dovrò prevenire tutto ciò che potrebbe influire negativamente nel mantenimento della stabilità stessa.

Lungo il percorso (lungo o corto che sia) incontrerò differenti situazioni, che chiamiamo stress, che possono provocare la demiscelazione e queste sono:

– vibrazione: è un movimento che produce la risalita delle particelle grosse sotto il tremore che avviene sul letto della polvere. E’ quello che accade lungo i percorsi con i differenti tipi di trasportatori. Sul fondo noi non vogliamo che restino particelle di agente chimico, oggetto della nostra ricerca.

– Segregazione: avviene quando c’è una discesa oppure una caduta magari perché si forma un impaccamento oppure una crosta. Le particelle fini passano velocemente e le particelle grosse, se non hanno un corretto indice di scorrevolezza e adesione, possono aumentare la crosta stessa. Questo accade nei trasferimenti, negli angoli, al passaggio lungo le pareti di stoccaggio, nelle vicinanze degli ugelli e spazi di spruzzatura di liquidi.

– Elutriazione (caduta) Le particelle hanno velocità differenti (volume, resistenza aria, pesi specifici). Questo succede negli elevatori, durante tutte le fasi di caricamento.

– Percolazione: corrisponde alla discesa delle particelle fini attraverso il “setaccio” costituito dalle grosse. Avviene durante i trasporti e la conservazione nei silos, quando lo spazio consente la movimentazione, durante lo stoccaggio con spazio e movimento.

Abbiamo studiato che la massa delle particelle che costituiscono il mangime resisterà a tutti i fenomeni della demiscelazione se avrà un particolare indice di stabilità. Se vi è una correlazione tra le particelle fini e le grosse e tra le differenti densità si può preventivamente prevedere il comportamento della massa mangime agli stress di demiscelazione.

La formula è conosciuta e riguarda il mangime in farina (la massa di particelle che viene mescolata nel miscelatore e di cui possiamo prendere un campione all’uscita).

La formula è:

mediana granulometrica = (PESO Frazione Grossa * densità della frazione più fine)/ (peso frazione più fine * DENSITA’ Frazione Grossa)

di cui fp = frazione sotto mediana e FG = frazione sopra la mediana.

In pratica se il risultato è:

0,82: la massa delle particelle è stabile agli stress di demiscelazione

0,82 < 1,08: massa al limite

1,08 < 1,84: tendenza alla demiscelazione

1,84: instabilità

La gran parte di mangime finito è costituita da vegetali che vengono macinati. Il mulino e la sua griglia sono in pratica un omogeneizzatore di particelle vegetali.

La formula della stabilità non sarà corretta se avrò un numero molto alto di microparticelle, in particolare minerali.

Nella realtà abbiamo potuto constatare che le particelle di un mangime finito in farina hanno un ottimo indice di stabilità.

Abbiamo studiato che l’indice di stabilità di un mangime è importante principalmente per due aspetti:

a)     introdurre una premiscela tecnologica in un mangime le cui particelle tendono alla demiscelazione annulla e vanifica gli sforzi per ottenere ed utilizzare qualsiasi tecnologia. In pratica è tempo e risorse persi.

b)     Quasi sempre accade che vi siano mangimi in farina di ritorno e che si debba fare un percorso differente da layout progettato. In questo caso è importante che la massa delle particelle che costituiscono il mangime abbia una corretta stabilità e che le particelle che costituiscono la premiscela abbia ottenuto un eccellente indice di dispersione (< 5%). Potremo gestire le quantità residuali lungo il percorso in caso di incidente o emergenza.

 Abbiamo studiato che vi sono altri punti da considerare.

Aspiratori

Lungo il percorso di filiera (dall’entrata della premiscela, alla produzione di mangime sino al consumo da parte dell’animale) si ritrovano diversi tipi di aspiratori. Ad esempio in un impianto di produzione di mangimi è abituale ritrovare gli aspiratori nelle tappe:

–         buca di carico

–         pesata microingredienti

–         mulino

–         miscelatore

–         pellettatrice

–         confezionamento

Abbiamo verificato e dobbiamo riconvalidare che la quasi totalità delle particelle catturate dagli aspiratori è < 100 µ. Dobbiamo considerare importante che nell’aspirato NON vi siano particelle di agenti chimici, in particolare per la sicurezza degli operatori essendo l’operazione di pulizia degli aspiratori considerata come la più pericolosa dallo Scan.

 

Depositi lungo i percorsi

Questi depositi di particelle, in particolare di fini, sono ineliminabili. Dobbiamo fare in modo preventivamente che NON vi siano in questi depositi delle particelle di agenti chimici.

 

Numero di particelle

 

Le particelle NON sono un problema per la miscelazione: più il numero di particelle è alto più facile è ottenere una dispersione eccellente (< 5% di CV). E questo è logico. L’esperienza del nostro settore è che quasi mai vi è stato un problema nel miscelatore utilizzando le materie prime di agenti chimici tal quali oppure in premiscele elementari (agenti chimici tal quali diluiti in un supporto inerte). Le materie prime degli agenti chimici sono caratterizzate dal fatto di essere costituite per il 90% da particelle < 100 µ.

Facciamo due esempi che scaturiscono dalle attività di R&D del PL 1.1.1:

File: Programma Made in Italy – razionale particelle

 

Il mangime industriale è nella stragrande parte della totalità stabile, normalmente con un indice < 0,82.

Gli agenti chimici, introdotti in ridottissime quantità (500 grammi per 100 kg di mangime) NON rappresentano un problema per il mantenimento della stabilità del mangime, ma per le implicazioni negative nel caso in cui le particelle degli agenti chimici abbiano una tendenza alla instabilità seppure nella massa delle particelle stabili del mangime. E questo è importante dal momento in cui il miscelatore viene svuotato.

Le implicazioni negative posso essere:

–         perdita economica dato l’elevato costo degli agenti chimici

–         emissioni indesiderate se non pericolose, per residui lungo il percorso, per presenza negli aspiratori.

–         Non corrispondenza del dichiarato

–         Contaminazione (anche se per gli oligoelementi non è un punto fondamentale)

–         Ponti o grumi provocati dalla premiscela

–         Residui su pareti provocati dalla premiscela

Da qui la necessità della discussione dell’IPOTESI di lavoro:

1.     eliminare le particelle della premiscela < 50 µ per ridurre PREVENTIVAMENTE i rischi di pericolo rappresentati dalle emissioni,

2.     ridurre (max. 10%) le particelle < 100 µ per evitare la presenza negli aspiratori e sui fondi del percorso,

3.     indice di scorrevolezza della premiscela corretto (< 5”) per preventivamente evitare la formazione di grumi e/o ponti,

4.     indice di adesività corretto (< 0,25/25 g) per preventivamente essere certi di NON avere residui su pareti (di qualsiasi materiale).

L’ipotesi DEVE valere solo se i parametri, o come le chiamiamo le specifiche, non subiscono variazioni se sottoposte agli stress, ad esempio di temperatura e di compressione, caratteristici e tipici di ciascun sito di produzione e di utilizzazione di mangime.

Se l’ipotesi è valida stiamo riducendo il numero di particelle della premiscela e quindi dobbiamo ricercare ed essere certi di avere il numero di particelle sufficienti che consenta la presenza oltre che nella razione quotidiana dell’animale anche nella presa di un campione (10 gr.).

 

Facciamo un esempio pratico che è stato sottoposto al nostro GdL.

Premiscela per ovaiole che contiene per kg, oltre ad altri componenti:

Mn         10.000 mg

Co                50 mg

Se                 30 mg

La premiscela viene utilizzata a 500 grammi per q.le di mangime.

La ricerca prende in considerazione il Se in quanto è rappresentato dalla quantità minore.

Abbiamo pesato le frazioni della premiscela a base di Se1% di 3 lotti. La premiscela tecnologica di Se ha tutte le specifiche tecnologiche sopra riportate e supera tutte le simulazioni degli stress.

Su ogni frazione abbiamo verificato la presenza e la quantità di Se riscontrando che il dato è corretto.

File: CVSe01; CVSe02;CVSe 03.

 

I tre risultati sono stati confrontati per ottenere la media delle frazioni granulometriche.

File: media per calcolo particelle

Sui dati della media è stata effettuato il calcolo teorico del numero di particelle. Il calcolo indica in 26.370 il numero di particelle per grammo di premiscela. Arrotondiamo per comodità di calcolo a 25.000.

Calcolo teorico di particelle di Se in un campione di mangime (supponendo di avere ottenuto un CV eccellente < 5%).

25.000 particelle * 1 grammo di premiscela = 10 mg di Se

10 mg/25.000 = 0,0004 mg di Se per particella (media).

Per ottenere i 30 mg nella premiscela ovaiole userò 3 grammi di premiscela  tecnologica Se1% = 3 * 25.000 = 75.000 particelle che apportano Se nella misura di 30 mg.

Il calcolo sul mangime è:

75.000/2 = 37.500 particelle di Se per quintale di mangime.

375 particelle di Se per 1000 grammi di mangime

37,5 particelle di Se per 100 grammi di mangime

3,75 particelle di Se (che apportano 0,0015 di Se) per 10 grammi di mangime.

Queste particelle non avranno un comportamento instabile nella massa delle particelle di mangime.