DEGASAZIONE
PUNTO DI PARTENZA PER LA STABILITÀ DEL PROCESSO
I gas disciolti influenzano la preparazione del prodotto, la stabilità del processo e le fasi successive; per questo la degasazione deve essere integrata in modo mirato nel processo complessivo.
Perché la degasazione è un fattore importante del processo
Nella produzione di bevande, i gas disciolti vengono spesso considerati soltanto quando causano problemi nel processo. In realtà influenzano già molte fasi precedenti, ad esempio il trattamento dell’acqua, il blending, la carbonazione, la dealcolizzazione o la preparazione al riempimento.
La degasazione non è quindi un processo secondario isolato. Fa parte della preparazione del prodotto e può essere determinante affinché le fasi successive si svolgano in modo stabile e riproducibile.
Gli obiettivi variano in funzione dell’applicazione: ridurre l’ossigeno, adeguare il tenore di CO₂ oppure preparare le condizioni del prodotto e del processo per le fasi successive.
Problemi tipici causati dai gas disciolti
Se i gas disciolti non vengono controllati in modo mirato, possono verificarsi diversi problemi di processo. Le difficoltà tipiche sono:
ossigeno nel prodotto o nell’acqua di processo
tenori di CO₂ non coordinati prima delle fasi successive
condizioni variabili prima del blending o della carbonazione
conduzione instabile dei prodotti sensibili
interazioni indesiderate tra degasazione, miscelazione e riempimento
assenza di misura di O₂ o CO₂ o misura limitata a singoli punti
degasazione come misura isolata, senza integrazione nel controllo di processo
Questi fattori mostrano che la degasazione non è soltanto una fase tecnica preliminare, ma una parte del processo complessivo controllato.
Contesto tecnico
Nella degasazione dell’acqua, l’ossigeno disciolto viene rimosso dall’acqua. A tale scopo possono essere utilizzati processi diversi, ad esempio la degasazione a membrana o in colonna.
Nella degasazione dell’acqua a membrana, l’acqua scorre lungo il lato esterno delle fibre cave. All’interno delle fibre scorre in controcorrente un gas di stripping, come CO₂ o N₂. La differenza di pressione parziale dell’O₂ trasferisce l’ossigeno fuori dall’acqua. Le fibre cave sono permeabili ai gas, ma non all’acqua.
Nella degasazione in colonna, l’acqua attraversa una colonna a riempimento in controcorrente rispetto a un gas di stripping. Anche in questo caso, la differenza di pressione parziale è il meccanismo che riduce l’ossigeno. In funzione della configurazione, il processo può avvenire a freddo o a caldo.
Oltre alla degasazione dell’acqua, esistono processi di decarbonizzazione e degasazione del prodotto che consentono di ridurre il tenore di CO₂. Nei relativi sistemi, il prodotto scorre lungo membrane a fibre cave mentre il CO₂ viene condotto in controcorrente. Se la pressione parziale del CO₂ nel prodotto è superiore a quella nelle fibre cave, il tenore di CO₂ del prodotto diminuisce.
Perché la degasazione non deve essere considerata isolatamente
Una fase di degasazione da sola non stabilizza il processo. È determinante il modo in cui viene integrata nel processo complessivo.
Nella produzione di soft drink, l’acqua degasata può costituire la base delle fasi successive, prima del dosaggio di sciroppo o concentrato, del raffreddamento del prodotto e della successiva aggiunta di CO₂.
L’acqua degasata è importante anche nell’High Gravity Blending. La birra High Gravity viene miscelata con acqua degasata per raggiungere l’estratto originale o il tenore alcolico desiderato nel prodotto finale. Il CarboBlender può inoltre aggiungere CO₂ al prodotto.
Anche nella dealcolizzazione, l’acqua degasata può far parte della conduzione del prodotto, ad esempio quando il prodotto dealcolizzato viene miscelato con birra base, mosto o acqua degasata.
Questi esempi mostrano che la degasazione è spesso collegata ad altre fasi. Deve quindi essere coordinata con l’obiettivo del prodotto, la struttura dell’impianto, il concetto di misura e l’automazione.
Ruolo della misura in linea
La degasazione può essere controllata in modo affidabile soltanto se i parametri rilevanti sono visibili, in particolare O₂ e CO₂.
La misura in linea permette di monitorare continuamente il processo e rilevare tempestivamente gli scostamenti. In questo modo non si verifica soltanto il raggiungimento di un valore, ma anche la stabilità della degasazione durante il funzionamento.
L’integrazione nella conduzione del processo è particolarmente importante. Un valore di misura è inizialmente soltanto un’informazione. Solo collegandolo ad automazione, gestione delle ricette e logica di processo può contribuire attivamente alla stabilità.
Possibili approcci tecnici
In funzione del prodotto, della struttura dell’impianto e dell’obiettivo di processo possono essere opportune misure diverse:
analisi dei tenori di gas presenti nel processo
definizione di punti di degasazione adeguati
degasazione dell’acqua prima di blending, soft drink o processi birrari
degasazione a membrana o in colonna in funzione dell’applicazione
decarbonizzazione dei prodotti con tenore di CO₂ troppo elevato
misura in linea di O₂ o CO₂ per il controllo del processo
coordinamento di degasazione, blending, carbonazione e riempimento
integrazione dei valori di misura nell’automazione e nel controllo di processo
verifica delle interazioni tra le fasi esistenti e i gas disciolti
La misura adatta dipende dal prodotto, dall’obiettivo di processo, dall’impianto esistente e dalle possibilità di misura e controllo disponibili.
Conclusione: la degasazione prepara il processo
I gas disciolti influenzano più dei singoli valori di laboratorio o di misura. Agiscono sulla preparazione del prodotto, sulla miscelazione, sulla carbonazione, sulla dealcolizzazione e sul riempimento.
Considerare la degasazione come una fase isolata significa trascurarne il ruolo nel processo complessivo. Degasazione, misura in linea e conduzione del processo devono essere valutate insieme.
La degasazione diventa così una parte controllata di una produzione di bevande stabile.
Informazioni complementari
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