Sono arrivati a questo punto adottando approcci molto diversi per elaborare i principi fondamentali del trasferimento di calore, massa e quantità di moto.

Rigatoni. Lasagne. Ziti. Bucatini. Rotelle. Con 28 kg a persona all'anno, gli italiani amano la pasta e continuano a essere i più spendaccioni del momento. Ma il resto del mondo sta aggressivamente giocando al rialzo. La produzione mondiale è quasi raddoppiata tra il 1998 e il 2006, passando da 6,4 a 11,7 milioni di tonnellate. L'anno scorso, decine di linee di produzione di pasta secca ad alta capacità sono state installate in tutto il mondo, in paesi diversi come Ungheria, Sudafrica, Arabia Saudita e Guatemala. Queste linee funzionano 24 ore al giorno per settimane intere, senza interruzioni.

Dato che la pasta è praticamente nel DNA degli italiani, può sorprendere che due aziende italiane, FAVA SpA e Pavan Group, detengano i due terzi di questo mercato globale in rapida espansione, che vale 270 milioni di dollari. In realtà, sono praticamente vicine di casa in una regione del Nord Italia con una lunga storia e un'alta concentrazione di produttori di attrezzature specializzate per settori specifici, dalla pasta all'imballaggio.

La parte affascinante della storia è come queste due aziende, entrambe fondate prima del 1950, siano arrivate a dominare il mercato grazie all'applicazione innovativa di principi ingegneristici di base e alla capacità di evolversi e cambiare per soddisfare le esigenze di un settore in transizione. Si pensi che solo 30 anni fa in Italia c'erano 1.000 produttori di pasta. Quel numero si è ridotto di un ordine di grandezza, fino alle 100 aziende di oggi. Questo consolidamento ha portato a una crescente richiesta di impianti più grandi, con capacità più elevate e attrezzature con tempi di ciclo più brevi e maggiore produttività,mentre il prodotto finale deve soddisfare le elevate aspettative dei clienti.

Dal piccolo lotto al grande

Nel corso degli ultimi 70 anni, il processo di produzione della pasta si è evoluto notevolmente: dai piccoli lotti artigianali di pasta fresca cotta alle odierne macchine ad alta tecnologia e ad alte prestazioni, progettate per pompare da 500 a 6.000 kg/h per pastalunga e corta .

"È un alimento pratico, economico, facile da conservare e da preparare", afferma Luigi Fava, amministratore delegato e direttore generale di FAVA SpA, descrivendo le ragioni della crescente domanda di pasta secca da parte del mercato. Un Fava di terza generazione coinvolto nell'azienda di famiglia, fondata nel 1937 e che ha venduto più di 2.250 linee di prodotti di pasta, come lui è entusiasta del futuro. "Su quasi 7 miliardi di persone nel mondo, oggi meno di un miliardo mangia pasta. In un certo senso si potrebbe definire un nuovo cibo", afferma entusiasta.

Con i suoi 64 anni, il principale concorrente italiano di Fava, Pavan Group, si presenta come "il più giovane" dei tre principali concorrenti (il terzo è un'azienda svizzera). Ildottor Luca Zocca, responsabile del marketing aziendale di Pavan, non è meno ottimista sul futuro. La pasta ha un notevole potenziale in grandi Paesi come gli Stati Uniti, dove l'attuale consumo pro capite è di soli 10 kg per persona all'anno", afferma .Fa notare che la dieta Atkins, leggendaria per la rinuncia ai carboidrati, ha "quasi paralizzato" il mercato statunitense cinque anni fa. Ma le vendite sono in forte ripresa, tanto che Barilla ha recentemente aperto qui uno stabilimento con una capacità di 60.000 tonnellate.

L'obiettivo di una macchina per la pasta secca è quello di produrre un prodotto finale con un contenuto di umidità del 12%, una cifra stabilita dalla legislazione. A questo livello, l'attività dell'acqua è sufficientemente bassa da non garantire la proliferazione di microrganismi, mentre il prodotto finito è indeformabile.

Se da un lato può sembrare un processo abbastanza semplice, dall'altro le esatte condizioni termiche a cui viene sottoposta la pasta durante la fase di essiccazione hanno un impatto sulla sua struttura e porosità, che a sua volta influisce sulla sua resistenza meccanica e consistenza durante la cottura.

Quattro fattori influenzano la qualità della pasta base: la temperatura di lavorazione, l'umidità, il tempo e il gradiente di umidità residua nel prodotto finale. Poiché gli ingegneri cercano di trovare il giusto equilibrio nel loro processo per ottenere un prodotto finale di altissima qualità, i cicli di essiccazione stanno diventando sempre più sofisticati. Ed è qui che FAVA e Pavan hanno adottato un approccio particolarmente innovativo.

Essiccazione: un processo complesso

Una tipica linea di produzione moderna è costituita da cinque componenti principali del processo: miscelatore/estrusore, pre-essiccatore, essiccatore, raffreddatore e confezionatore .Le sezioni di pre-essiccazione e di essiccazione rappresentano la parte più complessa e più consistente dei costi (circa il 65%) di queste macchine multimilionarie. Con temperature interne che superano i 100°C (e un'elevata umidità relativa), i componenti devono essere progettati con cura per sostenere l'espansione termica generata dal cambiamento di temperatura.

Tradizionalmente, la pasta viene essiccata a temperature inferiori a 50°C per lunghi periodi di tempo, da 20 a 30 ore. Negli ultimi due decenni, l'industria ha gradualmente portato la temperatura a circa 100°C, con un impatto significativo sui tempi di lavorazione. Gli attuali cicli di essiccazione, da cinque a sei ore per le paste lunghe, sono tutti d'accordo nel ritenere che siano quasi al limite.

"I cicli di essiccazione a basse temperature, ad alte temperature e ad altissime temperature e i vantaggi di ciascun tipo di ciclo sono stati discussi a lungo", afferma Fava. alla fine degli anni '80, la corsa verso l'applicazione di temperature molto elevate e cicli di essiccazione brevi è stata proposta come la soluzione ideale da alcuni concorrenti;tuttavia, i risultati hanno dimostrato che la pasta di alta qualità non viene prodotta in "fretta" e non c'è alcun vantaggio nel promuovere cicli di essiccazione rapidi a temperature ultra-elevate"."

Oggi, dice Fava, il ciclo di essiccazione è chiaro a tutti .Forse è così, ma gli ingegneri delle due aziende hanno adottato approcci molto diversi per elaborare i fondamenti del trasferimento di quantità di moto, calore e massa per ottenere il contenuto di umidità finale e la durata del ciclo ottimali. Hanno anche coinvolto ricercatori accademici ed esperti tecnici di istituzioni come l'Università di Milano, il Ministero delle Politiche Agricole e l'Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione di Roma per dare il loro contributo scientifico.

Due modi per trattare termicamente la pasta

Zoccaafferma che Pavan ha rivoluzionato il mercato 20 anni fa con un processo di essiccazione brevettato che riduce drasticamente i tempi di essiccazione, senza alterare le proprietà della pasta.Dice che la sua azienda ha attualmente il ciclo di essiccazione più veloce - cinque ore - per la pasta a taglio lungo.

Nel suo processo, Pavan applica l'alta temperatura nella fase iniziale del processo di essiccazione, che secondo lui blocca l'attività enzimatica (che mantiene le proprietà nutrizionali) e migliora il colore del prodotto. Grazie all'alta temperatura diminuisce rapidamente il contenuto d'acqua, si riduce anche il tempo di lavorazione, tanto che la magia di meno di sei ore figura. La bassa umidità dell'aria in questa fase, secondo loro, protegge anche i delicati amidi della pasta dal rigonfiamento.

La pasta viene poi sottoposta a una serie di fasi alternate di essiccazione rapida e stabilizzazione - questa seconda fase consiste essenzialmente nel reidratare lo strato esterno della pasta mantenendo una temperatura costante. Secondo Zocca, questo processo, in pratica la ricottura, elimina qualsiasi stress residuo che potrebbe portare alla rottura del prodotto finale e fornisce un prodotto stabile adatto al condizionamento primario. Per monitorare da vicino le condizioni e regolare le variabili in ogni zona e produrre pasta con consistenza e colore, i capelli sono divisi in una serie di zone con controlli indipendenti per la temperatura dell'aria, l'umidità relativa, gli scambi di calore e lo scarico.

"Il nostro vantaggio competitivo è che il nostro processo ci permette di avere farine di grano duro di qualità inferiore e di ottenere un prodotto finale di qualità superiore rispetto a quello che si potrebbe ottenere con i processi tradizionali", afferma Zocca.

La tecnologia FAVA prevede una sequenza di operazioni ingegnerizzate, che secondo Fava garantisce la massima flessibilità di essiccazione e facilità di funzionamento. Ilsito web dell'azienda sostiene inoltre che il raffreddamento graduale e la stabilizzazione del processo rappresentano poi una delle innovazioni più importanti nella produzione di pasta lunga.

Invece di una serie di fasi alternate di essiccazione e stabilizzazione, il processo consiste in una fase di pre-essiccazione relativamente intensa, seguita da un rapido ciclo di essiccazione di 160 minuti in cui la pasta raggiunge in breve tempo la temperatura massima. Poi viene rapidamente abbassata. La terza e ultima fase è la zona di stabilizzazione, che porta la pasta a un contenuto di umidità uniforme per eliminare tutte le richieste. L'intero processo è strettamente controllato da PLC per ottenere le caratteristiche desiderate nel prodotto finale.

Innovazione continua, pasta da cuocere

Sebbene abbiano scelto di adottare approcci molto diversi nel loro processo, entrambe le aziende producono chiaramente un prodotto finale di qualità: ciascuna detiene il 35% del mercato globale e ha linee operative in stabilimenti di tutto il mondo .E non si accontentano dei loro successi per mantenere la loro posizione dominante in futuro. Entrambe affermano di investire molto tempo, energia e risorse in ricerca e sviluppo per migliorare il processo produttivo e la qualità dei prodotti.

Una cosa di questi italiani, però, è che tendono a essere un po', beh, snob quando si tratta di pasta: "È troppo cotta in tutto il mondo", insiste Fava.


Il che ci fa domandare perché queste aziende spendano così tanto tempo e sforzi ingegneristici per garantire che un prodotto di alta qualità arrivi al capolinea, se poi tutti noi ci limitiamo a fare le vacanze a Malaga spaghetti fino a farli diventare molli.


Fava ha la risposta: "Anche una pasta scotta," dice, "è meglio di una pasta fatta male."">Fava ha la risposta: "Anche una pasta scotta," dice, "è meglio di una pasta fatta male."


Per ottenere un prodotto finale di alta qualità, il processo di essiccazione di Pavan, qui illustrato per la pasta corta, alterna una serie di fasi di essiccazione (A1, A2) e di stabilizzazione o ricottura (S1, S2), in cui è possibile ottenere un'ampia gamma di valori di temperatura e di possono essere ottenuti valori di umidità.


Fonte: Pavan Group


Per ottenere un prodotto finale di alta qualità, il processo di essiccazione di FAVA, qui illustrato per la pasta corta, si basa su un raffreddamento graduale e un lungo periodo di stabilizzazione per eliminare eventuali tensioni residue.">

Fonte: FAVA S.p.A.