Analisi sperimentale dei fenomeni di trasporto nella produzione di gelatina di origine animale

La gelatina è un esempio affascinante di come la natura può essere multifunzionale. La gelatina non è una proteina naturale ma deriva da una proteina fibrosa, il collagene, che è uno dei principali costituenti della pelle animale, ossa, tendini e tessuto connettivo. In virtù delle sue svariate caratteristiche e proprietà è un prodotto che trova mille utilizzi nell’industria alimentare ma anche in quella farmaceutica, pertanto è un prodotto dalle varie sfaccettature; in questo lavoro si cerca di studiarne alcune. Questo lavoro presenta, dopo una prima introduzione sulla composizione chimica della gelatina e sulla struttura del collagene (vedi cap. 2), un’analisi delle principali proprietà chimico-fisiche della gelatina (vedi cap. 3). Segue poi una descrizione dell’impianto per la produzione di gelatina di cui le fasi principali possono essere riassunte in pretrattamento, estrazione, filtrazione, concentrazione ed essiccamento (vedi cap. 4). Successivamente, sono state sviluppate due nuove metodologie di produzione della gelatina: la prima relativa a quella estratta da pelle di bovino, condizionata con acido e la seconda relativa all’estrazione da scaglie di pesce (vedi cap. 5). Una volta identificato il metodo di pretrattamento ottimale si è sviluppata una modellazione di scambio di materia, che permetta l’ottimizzazione della fase di estrazione (vedi cap. 6). È stato quindi trovato un coefficiente di scambio di materia per la pelle di bovino condizionata con acido e per le scaglie di pesce. Infine, è stata effettuata una modellazione di scambio termico del gelificatore, uno scambiatore di calore a superficie raschiata, che raffredda la gelatina prima che questa venga immessa nell’essiccatore (vedi cap. 7). Si è trovata una correlazione empirica di Nusselt per l’apparecchiatura, facendo particolare attenzione alla viscosità che varia a seconda della materia prima e del pretrattamento utilizzati.