Meccanizzazione sana

L’essiccazione delle erbe officinali:
apparati per le piccole aziende
Fabrizio Scartezzini CRA - MPF
Caratteristiche salienti dell’azienda a cui si fa
riferimento:
superficie investita a colture officinali 100 –500 m2;
più specie coltivate sia annuali che poliannuali ;
lavorazione aziendale per aumentare il valore del
prodotto e commercializzazione dello stesso con
sviluppo di filiera autonoma
manodopera garantita dall’imprenditore e dai
familiari.
La capacità produttiva media per una specie da
foglia si può considerare pari a 40 q.li ad ettaro di
prodotto essiccato per anno con due-tre raccolti
stagionali
(40 kg droga ogni 100 m2)
Quantitativi di prodotto che devo lavorare
40 q.li/2 = 20 q.li su singolo taglio
20 q.li * 0,85=17 q.li s.s. 17 q.li/0,23=74 q.li verde
pari a 74 Kg prodotto/100 m2
Mediamente si può considerare una produzione per ogni
taglio compresa fra i 50 e gli 80 kg di prodotto verde
ogni 100 m2
Nell’essiccazione ( sia naturale e sia artificiale) il fattore
principale che condiziona questo processo è direttamente
collegato alle capacità dell’aria di asportare l’umidità.
Nella fase di essiccazione vi è in costante equilibrio fra l’umidità
del prodotto, l’umidità dell’aria che si trova nelle sue immediate
vicinanze e l’aria circostante.
La capacità dell’aria di asportare acqua dipende direttamente
dalla sua umidità relativa.
Per ogni livello di temperatura l’umidità relativa (che si esprime
in %) mi da indicazioni precise sul quantitativo di acqua
presente in un determinato volume di aria e sulle capacità della
stessa di asportare acqua (in riferimento alla quantità massima
di acqua contenibile a quella determinata temperatura)
Quantitativi di acqua da eliminare
70 –75% rispetto al peso del prodotto
12 - 15% livello massimo dell’umidità di conservazione
la sostanza secca del prodotto in fase di raccolta varia dal
20-25% per foglie, steli ed infiorescenze al 25-30% nel caso
di radici e può raggiungere % superiori nel caso dei semi
acqua da eliminare (Ui – Uf)/(100 – Uf)* Q (Q = peso del
prodotto fresco)
(77-15)/(100-15)*75=55Kg acqua. 73%
in peso del prodotto.
Essiccazione naturale
necessita di ampi spazi coperti e ventilati (aie, cortili):
1/5 della superficie investita ad officinali nel caso di
raccolta delle foglie e degli steli,
1/10 della superficie nel caso di raccolta dei fiori,
spessore di sovrapposizione delle piante limitato a 20 cm
tempi di essiccazione lunghi 10-15 giorni in funzioni delle
condizioni climatiche
decadimento qualitativo collegato al deterioramento del
prodotto dovuto a:
processi di respirazione,
processi di fermentazione
Non è più proponibile, soprattutto in ambienti temperatoumidi, in relazione alle caratteristiche qualitative del
prodotto che si ottiene
Essiccazione dell’origano in mazzetti con struttura
di supporto per sfruttare al massimo lo spazio
disponibile
L’essiccazione deve sempre avvenire in ambiente
protetto dall’esposizione solare
Sistemi di sfruttamento dell’energia solare possono essere
sofisticati ovviamente con costi strutturali notevoli
Aria fredda
Aria riscaldata
Graticciato di ventilazione
Essiccazione artificiale
Quando adotto interventi o soluzioni che mi permettono
di modificare considerevolmente le capacità dell’aria di
asportare umidità dal prodotto
Essiccatoio tipo stufa termostatica, a cassoni
sovrapposti (superfici limitate) – essiccatoio a
cella
trattamento di deumidificazione in ambiente
chiuso (essiccatoio ad armadio e
locale
essiccazione dedicato)
PARAMETRI IMPIANTO ESSICCAZIONE
Capacità specifica d’evaporazione
q = (x2 – x1)* γa espressa come g/m3
x = g/kg grammi di vapore acqueo in un kg di aria alla
percentuale di umidità in entrata ed in uscita dal cumulo di
prodotto da essiccare
γa = kg/m3 peso in kg dell’aria secca in 1m3 di aria
Acqua eliminabile dall’impianto
Q=V*q*T
V = m3/h portata del ventilatore
q = g/m3 capacità specifica d’evaporazione
T = h tempo utile per l’essiccazione (dalle 75 alle 100 h)
Diagramma di Mollier
Stufa
Termostatica
Capacità carico limitata (5 Kg/m2) e costo elevato
apparecchiatura ( sia acquisto che gestione) in quanto
viene proposta più per attività sperimentale e per altri
settori di attività.
15 Kg. prodotto verde come capacità massima per stufe
di dimensione notevoli
Stufa ISAFA
-cassette contenimento prodotto (75*50 cm) *20 cm
spalla (9 cassonetti in totale)
-volume globale disponibile 0,7 m3 e 3,30 m2 superficie
supporto prodotto
Temperatura di esercizio dai 30 ai 40 C° a seconda delle
specie essiccate. Più alte (50-60 C°) nel caso di radici
Essiccatoio a cassoni
10 – 12 kg/m2
CARATTERISTICHE TECNICHE IMPIANTO ISAFA
- 2 m2 superficie cassone
- 40 cm altezza spalla cassone; 4 cassoni sovrapponibili
- ventilatore 2500/3000 m3/h
- bruciatore 30.000 kcal/h
- 100 kg prodotto fresco caricabile
- 130/150 m2 di superficie che possono essere raccolti per
ogni ciclo di essiccazione
Essiccatoio a cella con serie di ripiani
CARATTERISTICHE TECNICHE IMPIANTO A CELLA
-dimensioni cella pari a 1,5m larghezza * 5 m lunghezza
- 25 telaietti della dimensione di 1,5m *1m con spazio
utile per carico pari a 0,40 m3 - 40 cm interasse telai
- ventilatore 5000/6000 m3/h
- bruciatore 40.000 kcal/h
- 400 - 600 kg prodotto fresco caricabile
- 550/800 m2 di superficie che possono essere raccolti per
ogni ciclo di essiccazione
Il riscaldamento dell’aria si può ottenere con:
energia solare e sistemi di recupero del calore
nell’essiccazione a basse temperature
bruciatori a gasolio con scambiatore di calore o
bruciatori a gas a fuoco diretto
pompe di calore che garantiscono oltre allo
innalzamento termico un abbassamento
notevole dell’umidità dell’aria
Recupero dell’energia solare può essere più sofisticato
nel caso in cui si ricorre a pannelli solari o fotovoltaici
(alimentazione del ventilatore e riscaldamento acqua da
utilizzare in scambiatori di calore
Aria fredda
Aria riscaldata
Graticciato di ventilazione
Aria umida
riciclabile
Aria
esterna
Aria
secca
Condensatore: riscalda l’aria
Evaporatore: raffredda
e deumidifica l’aria
Trattamento di deumidificazione
(sistema di essiccazione che condiziona l’ambiente di
essiccazione)
l’azienda deve disporre di un locale possibilmente non
umido che possa essere isolato il più possibile con
l’ambiente esterno per quanto riguarda gli scambi di aria
le piante da essiccare vengono disposte in strato sottile
(10 –12 cm) su graticci
quantitativo di prodotto caricabile per m2 di graticcio, non
può superare 3 – 4 kg/m2.
Caratteristiche del deumidificatore
potenzialità teoriche del deumidificatore ( litri/24
ore) in condizioni ideali di funzionamento
m3 di aria trattata in un ora ed indicazione delle
dimensioni in m3 per le quali il deumidificatore è
consigliato
range ideale di funzionamento:
temperatura 6 - 12 C° (max 32 ° C)
umidità minima 30 – 40%
Schema di
funzionamento
Deumidificatori
industriali
40 – 60 litri al giorno
Essiccatoio
ad armadio
Essiccatoio ad armadio
Sistema d’essiccazione proponibile per una realtà produttiva di
dimensioni minimali nella fase iniziale di avvio dell’attività di
coltivazione di piante officinali.
Il vincolo principale è strettamente collegato alla quantità di
prodotto che posso caricare per ogni ciclo di essiccazione. ( 3-4 kg di
prodotto fresco / m2 di superficie disponibile). Per armadi di 2*1.5 m
e 0.75 m di profondità si può ipotizzare di caricare per ogni ciclo un
quantitativo massimo di 20 kg. di prodotto fresco.
L’eccessivo
innalzamento
della
temperatura
all’interno
dell’armadio, dovuto alla disponibilità di spazi limitati necessari per
la dispersione del calore prodotto dalla piante e dal funzionamento
del deumidificatore, è un ulteriore aspetto negativo collegato
all’adozione di questa soluzione.
CARATTERISTICHE TECNICHE
IMPIANTO FOLGARIA
- 7,5 m2 dimensione locale isolato con pannelli
- 20 m3 volume ambiente condizionato
- graticci con superficie di carico di 1,5 m2
- 3 strutture carrellate con 5 pianali sovrapponibili
- deumidificatore 15 litri /24
- 200 m3/h aria trattata consigliato per un locale di 160m3
- 70 kg prodotto fresco circa caricabile per ogni ciclo
(3 kg/m2) (70*0,73 = 51,1 kg acqua da eliminare)
Villa Ricci Sardagna (TN)
Caratteristiche tecniche impianto essiccazione
Villa Ricci Sandagna
- 10 m2 superficie stanza dedicata
- 3 strutture fisse + una mobile per facilitare il carico, lo
scarico ed il controllo del prodotto (1,5*1m e 1*1m)
- 5,5 m2 superficie appoggio a terra delle strutture di
sostegno L’utilizzo del 55% dello spazio totale garantisce
una ottima circolazione dell’aria
- 7/8 cassonetti sovrapposti per un totale di 35 - 40 m2 di
superficie d’appoggio totale
- 2,5-3kg/m2 prodotto caricato nei cassonetti per un totale
di 100 – 120 kg. prodotto per ciclo
-120 litri /24 ore potenzialità del deumidificatore molto alta
rispetto alle effettive esigenze della stanza di essiccazione
Spazio occupato da ogni pila
di cassonetti sovrapposti
6,0 m
40 cm
Corridoio
80 cm
30 cm
3,0 m