Il futuro della simulazione multifisica nel food con Comsol

Più di 500 iscritti da tutta Europa hanno partecipato al Comsol Day: Food Engineering, la giornata online organizzata lo scorso 13 giugno da Comsol e dedicata all’uso della simulazione multifisica nel settore del food, per l’ottimizzazione e l’innovazione di prodotti, processi, attrezzature e packaging.

Il settore del food può trarre grandi vantaggi dalla simulazione. Molte aziende se ne sono già accorte, e hanno introdotto questo strumento nel proprio flusso di progettazione (nella foto di apertura, modello multifisico di un processo di estrusione della pasta, che tiene conto dell’influenza delle variazioni di temperatura sulla viscosità del fluido). Non è facile superare le resistenze, ma in un settore che si occupa di un prodotto complesso come il cibo, che attraversa trasformazioni così diverse e radicali, l’innovazione non può prescindere dalla simulazione. Questa è una delle conclusioni emerse dagli interventi presentati durante il Comsol Day: Food Engineering. L’evento, che si è tenuto online, era dedicato all’utilizzo della simulazione nell’industria del food & beverage, a partire dalla scienza degli alimenti fino alla processazione e al packaging dei prodotti.

Daniele Panfiglio, managing director di Comsol Italia, ha aperto la giornata presentando una panoramica delle applicazioni che possono beneficiare della simulazione nel mondo del food: la progettazione di dispositivi per produrre gli alimenti o per la loro lavorazione, lo studio di processi come pastorizzazione o sterilizzazione, l’ottimizzazione delle soluzioni di packaging e storage per aumentare la shelf life dei prodotti o limitare gli sprechi e la produzione di rifiuti. Senza dimenticare la food science vera e propria, cioè lo studio degli alimenti, fondamentale per ottimizzare e innovare la produzione.

Modello del processo di riscaldamento in un forno a microonde.

Le presentazioni tecniche degli ingegneri di Comsol sono state precedute da un intervento di Lorenzo Spicci, Everywave S.r.l. (Consulente Certificato Comsol), che ha spiegato come Comsol Multiphysics venga usato per ottimizzare l’uso degli ultrasuoni di potenza in molte applicazioni dell’industria alimentare, tra cui il taglio, l’omogeneizzazione, l’emulsione, la miscelazione, l’estrazione di vegetali, l’aromatizzazione e l’azione battericida. Sul ruolo della simulazione nel mondo industriale, Spicci ha commentato come oggi la simulazione multifisica sia uno strumento necessario per operare a un livello di alta tecnologia: i suoi vantaggi sono irrinunciabili in termini di affidabilità, qualità e riduzione del time to market.

Le sessioni pomeridiane si sono quindi aperte con una tavola rotonda cui hanno preso parte utenti di Comsol esperti nel settore dell’industria alimentare: Tetra Pak Packaging Solutions, Barilla e il professor Francesco Marra, dell’Università di Salerno. Gli ospiti hanno raccontato come usano Comsol nel loro lavoro per comprendere interazioni complesse tra fenomeni fisici e ottimizzare i propri processi e prodotti.

Campo di temperatura con campo di moto del fluido nel bicchiere.

Il dibattito si è poi sviluppato intorno alle difficoltà e ai vantaggi dell’introduzione della simulazione nel mondo della food industry e della food science. Mentre le industrie più grandi nel settore del food utilizzano già la modellazione nel loro processo di progettazione, le realtà di medie e piccole dimensioni, che costituiscono la maggior parte del settore, mostrano ancora qualche resistenza di fronte all’adozione di questo strumento e, in generale, stentano ad abbracciare senza remore il cambiamento e l’innovazione. Questo avviene sia per una questione di inerzia sia perché non è ancora abbastanza diffusa la conoscenza dei vantaggi che la simulazione può portare nel settore alimentare, come la velocità di sviluppo, la riduzione degli sprechi e la possibilità di esplorare in modo rapido qualsiasi ‘what-if scenario’ nella progettazione.

Nonostante questo, la prospettiva sul futuro è aperta e fertile. Le nuove generazioni di tecnici che si stanno formando oggi hanno sempre più possibilità di approfondire la simulazione in ambito universitario, e quindi accedono al mondo del lavoro con una diversa consapevolezza. Diventa sempre più possibile costruire un ponte tra l’approccio tradizionale al mondo del food, fatto di esperienza e prove fisiche, e l’innovazione portata dalla simulazione multifisica, che, se guidata da menti aperte e formate, può davvero aiutare a generare nuove idee, esperienze e possibilità e traghettare le aziende nel mondo dell’alta tecnologia e dell’innovazione.

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