20/10/2022
La macinazione vera e propria si basa su due azioni: la frammentazione delle cariossidi e la separazione dei costituenti. La prima (fase di rottura) permette di dissociare la parte centrale (mandorla) dai rivestimenti esterni, frazionare
semole vestite e ridurre la mandorla in farina. La seconda permette la separazione della crusca e dei rivestimenti sulla base della granulometria e delle proprietà fisiche. Il dispositivo attualmente in uso per la macinazione del frumento è il laminatoio a cilindri, introdotto verso la fine del 1800. Prima dell'introduzione dei molini a cilindri, la macinazione del frumento era effettuata con i molini a palmenti, formati da due mole cilindriche orizzontali, una fissa e l'altra girante, seguendo il concetto di schiacciare e frantumare i chicchi in un solo passaggio. Un altro tipo di dispositivo precedentemente in uso era rappresentato dal molino a percussione, dotato di martelli o battitori rotanti ad alta veloci tà periferica. Questo tipo di molino è ancora oggi utilizzato, seppur limitatamente, per polverizzare finemente in una sola fase materiali diversi o per rimacinare scarti della molitura. I laminatoi a cilindri sono costituiti normalmente da coppie di cilindri (rulli). Se è presente una sola coppia di cilindri si parla di laminatoio semplice, se sono presenti due coppie di cilindri si parla di laminatoio doppio. Quest'ultima soluzione è quel la più diffusa, quanto consente di risparmiare notevole spazio . Il laminatoio trasforma le cariossidi di grano in sfarinati con azioni di rottura, svestimento e rimacina. I laminatoi di rottura hanno la funzione di rompere e schiacciare i chicchi di grano e di staccare più o meno completamente la mandorla che si frantuma dai rivestimenti più elastici, rimossi sotto forma di crusca. Questa operazione è condotta in maniera ottimale operando la rottura gradualmente con lo scopo di evitare l'eccessiva frantumazione delle parti cruscali che non potrebbero in seguito essere più separate. Ciascuna operazione di rottura è seguita da una operazione di separazione per setacciamento che consente di suddividere i prodotti prima dell'invio ai cilindri successivi. Tale separazione è realizzata con i plansichters, dispositivi costituiti da un insieme di setacci (o buratti) posti uno sull'altro e sottoposti a movimento, al fine di assicurare un flusso progressivo e regolare del materiale da un setaccio all'altro.
I setacci hanno tessuti staccianti di metallo o seta e presentano maglie di forma quadrata attraverso le quali passano le particelle più fini del materiale da selezionare, mentre quelle più grosse sono rifiutate. Gli elementi che caratterizzano il tessuto stacciante sono la luce di maglia e il diametro dei fili, entrambi misurati in mm, e il numero di maglie per unità di lunghezza. Altro elemento importante che permette di valutare la capacità di un buratto è la superficie stacciante netta che deve essere proporzionata alla quantità di materiale che vi giunge nell'unità di tempo. Dopo il primo passaggio di rottura, e cioè nelle rotture successive, i laminatoi hanno la funzione di rompere e schiacciare i frammenti o le semole grossolane. I laminatoi di rimacina agiscono sui prodotti derivanti dalle rotture e dagli svestimenti, opportunamente selezionati dai setacci dei plansichters. Ai passaggi di rimacina spetta il compito di ridurre finemente le particelle fino all'ottenimento delle farine. Il numero complessivo di passaggi in un molino è funzione delle dimensioni del molino e della potenzialità del diagramma di macinazione . Nel caso della macinazione del frumento duro, le semole ottenute si distinguono in n**e e vestite, in quest'ultimo caso particelle di semola sono rimaste ancora attaccate ai frammenti cruscali, che sono rimossi mediante la semolatrice, un dispositivo costituto da setacci inclinati sottomessi a movimento oscillatorio e da un sistema di aspirazione che permette di separare le particelle sulla base delle loro proprietà (forma, taglia e densità).
Come accennato, i laminatoi sono formati da cilindri che sono realizzati in ghisa e possono essere rigati o lisci. I cilindri sono costituiti sempre da una coppia di elementi che lavorano insieme e agiscono con velocità periferica diversa (uno rapido e uno lento). Se le velocità fossero uguali il materiale subirebbe un'azione di semplice schiacciamento, anziché di schiacciamento e recisione. Il materiale da macinare giunge al laminatoio da una tubazione di caduta, è raccolto in una tramoggia di carico e poi convogliato in strato sottile su tutta la lunghezza del cilindro lento inferiore per mezzo dei rulli aventi lunghezza uguale ai cilindri. La lunghezza dei cilindri varia da 400 a 1500 mm, il diametro è compreso tra 220 e 330 mm. In generale la lunghezza può essere tanto maggiore quanto maggiore è il diametro. Le rigature dei cilindri sono maggiori nelle prime rotture e sempre più piccole nei passaggi successivi. Le caratteristiche delle righe influenzano il risultato della macinazione, per cui esse sono scelte in funzione del sistema di macinazione, del materiale in lavorazione e del passaggio che si considera. I cilindri rigati sono realizzati in ghisa durissima e sono dotati di maggiore resistenza rispetto ai cilindri lisci. Le righe per usura tendono a perdere la loro affilatura che deve essere ripristinata per evitare ripercussioni negative sul prodotto, sia da un punto di vista quantitativo che qualitativo. I moderni laminatoi sono dotati di meccanismi appositi che consentono direttamente la regolazione del parallelismo dei cilindri, della loro distanza e della pressione esercitata sul materiale.
Rispetto a quello introdotto verso la fine del 1800, l'attuale sistema di macinazione con laminatoi a cilindri è rimasto sostanzialmente invariato nelle operazioni di base. Sono stati compiuti, comunque, notevoli progressi nell'automazione degli impianti, che oggi ormai sono quasi sempre gestiti e controllati tramite sistemi computerizzati che assicurano il controllo di tutte le fasi, fornendo indicazioni on-line di eventuali criticità e consentendo un rapido in tervento dell'operatore allorché necessario. Tale automazione fornisce, dunque, migliori garanzie di qualità e igiene, diminuzione di personale specializzato e tracciabilità del sistema.
Altra innovazione introdotta negli ultimi anni è la decorticazione pre-macinazione. Tale sistema, già ampiamente in uso per riso e orzo con lo scopo di rimuovere le glume aderenti alla cariosside, è stato introdotto per il frumento in Canada intorno al 1960. La decorticazione pre-macinazione è ritenuta un utile strumento per migliorare la resa di macinazione, la qualità dei prodotti semi-lavorati e finiti, la sicurezza d'uso dei sottoprodotti (crusche) e per ridurre i tempi di condizionamento (Dexter e Wood, 1996). La decorticazione comporta un'abrasione per frizione della cariosside, consentendo di rimuovere gli strati tegumentali più esterni senza intaccare gli altri. Risultati interessanti in tal senso possono essere ottenuti definendo le condizioni tecnologiche del processo (tempi, condizioni di idratazione e tipo di equipaggiamento) che influenzano la quantità di materiale rimosso, oltre che alcune caratteristiche del materiale che è successivamente sottoposto a macinazione. La decorticazione del frumento duro, qualora i livelli di decorticazione non superino il 10%, migliora la resa alla macinazione, diminuisce il tenore in ceneri e l'attività a-amilasica e contribuisce all'ottenimento di semole più pulite e senza puntature. Oltre questi vantaggi, la decorticazione esercita un'azione favorevole anche a livello di sicurezza d'uso, abbattendo significativamente l'eventuale presenza di micotossine e residui di pesticidi. Anche su frumento tenero tale tecnica ha mostrato risultati promettenti; in questo caso, tuttavia, le condizioni devono essere definite in funzione della durezza delle cariossidi (Bottega et al., 2009). La decorticazione risulta particolarmente interessante anche in considerazione dell'aumentato interesse, per motivi nutrizionali, nei confronti dei prodotti integrali per la cui produzione è utilizzata una quantità più o meno rilevante di crusca ricavata dagli strati tegumentali (Bottega et al., 2009).
Prodotti principali della macinazione del frumento duro e tenero sono, rispettivamente, la semola e la farina. Come sottoprodotti si ottengono crusca, cruschello, tritello e farinette. Obiettivo del molino è quello di ottenere dal grano la massima resa possibile alla macinazione dei prodotti principali, semola o farina.
