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Articolo tratto da "AUTOMAZIONE INDUSTRIALE", numero 122 - Febbraio 2005
L'articolo è consultabile anche sul sito www.automa.it

La tecnologia migliora la tradizione

Grazie a Super-Flash di Automa, Gamba Automazioni ha realizzato un sistema di supervisione affidabile e all'avanguardia per le linee di produzione di panettoni, pandori e colombe della Maina S.p.A.

A cura di Elena Bertillo, marketing Automa

"Smodellamento" dei pandori nella fase di raffreddamento del prodotto

Natale non sarebbe Natale senza un consumo sfrenato di cibo, tavole imbandite di ogni sorta di leccornia: in tutte le case italiane, ma sempre di più anche nel resto del mondo, c'è un dolce che non manca mai, il panettone. Ormai ce ne sono di tutti i tipi, tradizionali, farciti o glassati, e di tutti i formati, alti, bassi, piccoli o grandi ... bisogna solo scegliere quello che più soddisfa le nostre esigenze. Ma come distinguere un panettone da un altro? Quali le differenze? Il panettone è un prodotto sottoposto a disciplinare: si può chiamare panettone solo se viene realizzato con ingredienti specifici, come lievito naturale, burro, uova fresche ... miscelati in una certa quantità e con una precisa procedura (se, ad esempio, al posto del burro si usa la margarina non è possibile chiamare questo dolce panettone). Nonostante queste restrizioni, ce ne possono essere di diversi tipi. La differenza sostanziale è tra quello tradizionale, fatto con solo lievito madre di pasta acida, e quello "non tradizionale", in cui si usa una miscela di lievito madre di pasta acida e lievito di birra. Entrambi sono denominati panettoni, ma il procedimento di produzione è molto diverso così come le caratteristiche organolettiche del prodotto finito. "Il panettone tradizionale, prodotto seguendo la ricetta originaria, è molto più saporito, è altamente digeribile e, nonostante non vi siano conservanti, ha una lunga durata", spiega Massimo Di Gennaro, responsabile produzione della Maina.

Panettoni tradizionali pronti per essere confezionati
Panettoni tradizionali pronti per essere confezionati

Maina nasce 40 anni fa a Torino, come piccolo laboratorio artigianale. Nel 1969, con l'acquisizione di un biscottificio, si trasferì a Fossano (Cuneo) per far fronte alla domanda sempre crescente di numerose prelibatezze (pan di Spagna, brioches, croissants, amaretti, panettoni...). Nel 1974 fu inaugurato il nuovo stabilimento, attuale sede della società; si ridusse la gamma di prodotti fino ad allora proposti per concentrarsi solo sui dolci da forno per ricorrenza (panettoni, pandori e colombe) per garantire una produzione di grandi volumi e, allo stesso tempo, per poterne assicurare la qualità. Oggi Maina produce circa 15 milioni di prodotti l'anno grazie al funzionamento 24 ore su 24, sette giorni su sette, delle due linee di produzione dello stabilimento, pervaso per tutto l'anno (ad accezione del periodo estivo in cui gli impianti sono fermi per la manutenzione) da un soave profumo di dolce appena sfornato.
Le due linee di produzione sono molto differenti tra loro: la linea 1 è predisposta per la preparazione del panettone tradizionale fatto con il solo lievito madre di pasta acida, mentre la linea 2 è stata realizzata nel 1989 per la produzione del pandoro e dei panettoni farciti che richiedono l'utilizzo di un mix di lievito (lievito madre di pasta acida e lievito di birra).

Sinottico per il dosaggio dell'acqua
Sinottico per il dosaggio dell'acqua

Il processo di lavorazione delle due linee è molto differente, basti pensare che per preparare un panettone tradizionale ci vogliono circa 50 ore, mentre per il pandoro o per il panettone farcito ce ne voglio "solo" 35. Il ciclo produttivo dei prodotti da forno per ricorrenza si divide in quattro fasi ben distinte: impasto, lievitazione, cottura e confezionamento. La prima fase è quella più delicata, dove i rischi di perdere tutta la produzione sono maggiori.
Nella linea 1 il prodotto nasce quando un operatore preleva da un'apposita cella "la madre", che, impastata con acqua e farina, genera, dopo alcune ore di riposo, il lievito madre di pasta acida, l'ingrediente fondamentale sia del panettone, sia della colomba che del pandoro. Questa prima fase è necessaria per produrre una grande quantità di lievito, parte del quale viene poi prelevata per diventare "madre" il giorno successivo. Al termine di questo processo fondamentale di rigenerazione, comune ad entrambe le linee di produzione, l'impastatrice scarica il lievito prodotto in un carosello di miscelazione, dove vengono dosati e miscelati i vari ingredienti (acqua, farina, zucchero, burro e uova); da qui l'impasto passa prima nel treno vasche, formato da numerosi contenitori, dove lievita per dodici ore triplicando il suo volume, e poi in un secondo carosello, in cui l'impasto viene completato con altra farina, acqua, miele e frutta (canditi e uva sultanina).

Videata del sistema di supervisione relativa al primo carosello della linea 1
Videata del sistema di supervisione relativa al primo carosello della linea 1

Inizia quindi la seconda fase; prima di tutto il composto passa in una tramoggia, in una tagliapezzi e in un'arrotolatrice, che preparano i singoli formati (da 500, 750 o 1.000 g) posizionandoli nel pirottino, contenitore di carta tipico del panettone. Ogni singolo prodotto "crudo" è poi inserito per 8/10 ore nella cella di lievitazione ad umidità e temperatura controllate. In seguito, dopo essere stato eventualmente glassato, il dolce passa al forno dove cuoce per circa 1h; il prodotto deve essere fatto poi raffreddare a temperatura ambiente per circa 10 h "a testa in giù" per mantenere inalterata la tipica forma a cupola. Dopo che il profumo di panettone appena sfornato si è diffuso in tutta la Maina e dintorni, il dolce ormai freddo viene prima controllato affinché rispetti i parametri di peso e forma previsti dalle Vision 2.000 e, infine, confezionato. Il pandoro e i panettoni farciti, prodotti sulla linea 2, richiedono una lavorazione che si discosta leggermente da quella dei panettoni tradizionali. Nella fase di lievitazione l'impasto non ha bisogno di sostare nel treno vasche; la linea 2 infatti è composta solo da due caroselli di miscelazione, dove al lievito madre di pasta acida vengono aggiunti il lievito di birra, latte, uova, acqua, farina, burro... La ricetta tradizionale del pandoro e quella dei panettoni farciti, infatti, richiede l'utilizzo del lievito di birra, che accelera notevolmente la lievitazione.

Sinottico per il dosaggio di farina e zucchero
Sinottico per il dosaggio di farina e zucchero

La seconda grande differenza tra panettone tradizionale e panettone farcito o pandoro riguarda la fase di raffreddamento post-cottura. Mentre il panettone tradizionale viene fatto raffreddare a temperatura ambiente, il panettone farcito e il pandoro vengono fatti passare nell'High Speed Cooler, una macchina per il raffreddamento forzato che in un minuto abbatte la temperatura di circa 50°C. Questa operazione è particolarmente importante per il pandoro che deve essere tolto dallo stampo di alluminio e teflon, in cui l'impasto crudo è inserito per conferirgli la classica forma a stella a otto punte; solo un abbattimento veloce della temperatura lo consente senza rovinare il prodotto.
Il panettone tradizionale, invece, non sopporterebbe un trattamento del genere che rovinerebbe il prodotto alterandone le caratteristiche organolettiche. Dopo il primo raffreddamento veloce sia il pandoro sia il panettone farcito restano comunque a temperatura ambiente per circa due ore per un ulteriore raffreddamento prima del confezionamento.

Sinottico del lavaggio dei macchinari
Sinottico del lavaggio dei macchinari

Il processo di lavorazione dei prodotti da forno per ricorrenza è molto delicato, soprattutto nella fase di dosaggio e d'impasto, in cui è necessario mantenere sotto stretto controllo i numerosissimi parametri (quantità, temperature, peso, etc.) che consentono di realizzare dolci seguendo la ricetta tradizionale. Proprio per questo la Maina, nel 2002, ha deciso di affidare l'ammodernamento dei due sistemi di supervisione (uno per ogni linea) di questa fase così critica a Gamba Automazioni, società piemontese specializzata nella progettazione e nell'implementazione di sistemi di automazione e nello sviluppo di software per la rintracciabilità. Per prima cosa, nel 2003, Gamba Automazioni si è dedicata alla manutenzione del centro di controllo della linea 2, la più recente, sostituendo i componenti ormai obsoleti e realizzando tre nuovi applicativi di supervisione con Super-Flash, il sistema di sviluppo di Automa.
Dovendo operare su un sistema già esistente, la società ha dovuto adattarsi alle caratteristiche del vecchio impianto; i tre software di supervisione, perciò, comunicano ognuno con un PLC: uno monìtora l'impianto (un carosello di lievitazione e due di miscelazione), uno gestisce l'aggiunta di liquidi (acqua, latte, burro, uovo) e l'ultimo controlla la fornitura ed il consumo di farina e zucchero.
Per la linea 1 Gamba Automazioni ha dovuto realizzare un sistema di automazione completamente nuovo ed ha potuto quindi utilizzare tecniche di progettazione e tecnologie più innovative. Con questo nuovo sistema di supervisione, realizzato nel 2004, è possibile monitorare e gestire con un unico applicativo l'impianto nel suo complesso, i singoli caroselli, il treno vasche e la fornitura ed il dosaggio, tramite sinottici, di tutte le materie prime (liquidi, farinacei e zucchero). In qualunque momento quindi è possibile visualizzare il percorso e la posizione di ogni impasto. Per prima cosa viene monitorato il "carosello di lievitazione", formato da alcune vasche di riposo e da 2 impastatrici per l'aggiunta di acqua e farina, che permette di rinfrescare il lievito madre di pasta acida.

Il reparto produzione della Maina
Il reparto produzione della Maina

Quest'ultimo viene poi ribaltato nel primo carosello, denominato anche "centro di impasto della sera" perché nella produzione manuale del panettone questo primo impasto veniva preparato la sera, lasciato riposare tutta la notte e rilavorato il mattino. Il primo carosello è composto da una vasca, nella quale vengono aggiunti i primi ingredienti, e da due impastatrici, in cui, mentre si effettuano i dosaggi successivi, si procede ad impastare il tutto con velocità e tempi diversi.
Tutti gli ingredienti (acqua, farina, uova, burro, zucchero...) provengono da linee secondarie composte da: tini di stoccaggio, tubature, valvole, pompe, contalitri per i liquidi e bilance con linee pneumatiche di trasferimento per farina e zucchero. Ciascun dosaggio viene effettuato in maniera controllata. Rispetto al precedente, il sistema attuale è molto più preciso, grazie all'introduzione di coefficienti di dosaggio parametrizzabili (dati da peso specifico del prodotto e caratteristiche del contalitri) che sono periodicamente verificati sperimentalmente e, se necessario, ricalcolati con una "calcolatrice" presente nel sistema di supervisione. Inoltre per ciascun dosaggio di liquido o sfarinato si è introdotto il volo, un parametro che tiene conto della quantità di ingrediente in più che va a finire nell'impasto; questo fenomeno è dovuto al tempo che trascorre tra la fine della pesatura e il tempo effettivo di chiusura delle valvole del tino di stoccaggio contenente l'ingrediente.
Il calcolo del volo, presente in molti sistemi automatici, è stato arricchito con una procedura di correzione ad autoapprendimento che permette alle valvole di dosaggio di chiudersi in anticipo rispetto alla fine della pesatura.

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Pubblicità Maina: "Teocoli assistente"

Il prodotto dal primo carosello viene ribaltato nel treno vasche dove riposerà per 12 ore. Questa è una fase molto delicata e per questo motivo si sono introdotte due videocamere per il controllo "a vista" della lievitazione ed un sonar che fornisce un'indicazione in mm dell'altezza del composto. Grazie a tali controlli è possibile agire sull'impasto con piccole modifiche alle quantità di ingredienti aggiunti nel carosello successivo. Altra variabile estremamente importante è la temperatura. Sulle quattro impastatrici (due del primo carosello e due del secondo) viene costantemente effettuato il controllo della temperatura. Infatti a causa dell'aggiunta di alcuni ingredienti più o meno caldi (quali burro, uovo...) e della lavorazione nelle impastatrici, l'impasto tende ad aumentare la sua temperatura; per tale motivo è necessario abbassarla con dosaggi di CO2 anch'essi controllati dal sistema messo a punto da Gamba Automazioni.
Dal treno vasche l'impasto passa al secondo carosello, composto da una vasca di dosaggio e da due impastatrici. Infine il ribaltatore invia il prodotto alla tramoggia dove i pezzi sono tagliati.
Il sistema di supervisione è composto da diverse pagine sinottiche e da numerose pagine di parametri di controllo che lo rendono molto preciso. Grazie ad un accurato piano di rilevazione delle anomalie (circa 820, ciascuna con una descrizione degli interventi da effettuare sui PLC e sullo schema elettrico) il sistema risulta molto sicuro. Un altro importante punto di forza del software è l'elevata flessibilità che permette di gestire efficacemente degli impianti, come quelli Maina, che funzionano a ciclo continuo.
Il cuore di tutto il sistema è costituito dalle ricette. Quando la "madre" viene prelevata dalla cella frigorifera per essere posta nel primo "carosello di lievitazione" viene scelta la ricetta da seguire passo per passo in cui sono impostati tutti i parametri legati alla produzione di un eccellente panettone tradizionale.

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Infine, anche se non è ancora stato implementato un vero e proprio sistema di rintracciabilità completamente automatico, la Maina è già in grado di risalire a tutte le informazioni relative ai singoli prodotti, secondo quanto previsto dagli obblighi di legge del Regolamento europeo 178/2002 sulla rintracciabilità di azienda e di filiera, in vigore dal 1 Gennaio 2005. In più, grazie alle funzionalità del supervisore, la Maina ha già la possibilità di memorizzare facilmente e in modo automatico la provenienza delle materie prime, gli ingredienti utilizzati, ogni singolo dosaggio e tutte le informazioni relative, di ogni prodotto finito.