Pallettizzazione degli alimenti: i robot impilano insetti

In Danimarca, larvicultura e tecnologia si combinano con lo scopo di creare una soluzione sostenibile per l’approvvigionamento alimentare globale: La ENORM Biofactory sfrutta la precisione dei robot Hygienic Oil di KUKA per pallettizzare le scatole di insetti, nell’ambito della produzione di una fonte di proteine rispettosa del clima.

Un nuovo modo di produrre cibo

In un edificio industriale nel cuore della Danimarca, a 50 chilometri a sud-ovest di Aarhus, ogni giorno, quasi 24 ore su 24, si può assistere ad uno spettacolo veramente impressionante: entro poco, milioni di larve di mosca si nutriranno in innumerevoli scatole, mentre i contenitori vengono costantemente spostati, pallettizzati, svuotati e riempiti dai silenziosi robot KUKA nella versione Hygienic Oil (HO).Benvenuti presso ENORM Biofactory, la più grande e la prima fattoria commerciale di insetti in Scandinavia!

Forse, presto troveremo fabbriche come questa ovunque. Dopotutto, molti esperti sono convinti che gli insetti siano la fonte proteica del futuro. Le Nazioni Unite stimano che la popolazione mondiale crescerà fino a circa 9,7 miliardi di persone entro il 2050. Poiché i redditi medi aumenteranno anche in molti Paesi in via di sviluppo, è possibile prevedere un forte aumento del consumo di carne e quindi del fabbisogno proteico.

Larve: cruciali per un’economia circolare efficace

Di fronte ai cambiamenti climatici e alla scarsità sempre maggiore delle risorse, è chiaro che un’economia circolare efficace e una produzione alimentare sostenibile sono più importanti che mai. La mosca soldato nera potrebbe svolgere un ruolo decisivo in questo senso, e infatti tutto il lavoro della ENORM ruota intorno ad essa. “Un solo grammo di uova di mosca soldato nera equivale a 30.000 larve”, calcola Carsten Lind Pedersen, CEO di ENORM. “E aumentano di peso così rapidamente che 25 chili di uova diventano 100 tonnellate di larve – in soli dodici giorni! Nessun altro animale mostra una crescita così rapida”.

L’allevamento di insetti ENORM Biofactory in Danimarca.

Anche Jane Lind Sam, COO di ENORM, sottolinea l’enorme potenziale di questo insetto per la produzione sostenibile di proteine: “Le larve della mosca possono nutrirsi di quasi tutte le sostanze organiche. Possiamo quindi nutrirle con prodotti di scarto dell’industria alimentare danese, che altrimenti sarebbero stati smaltiti, e trasformarle in proteine alimentari di alta qualità per gli allevamenti”.

Una produzione degli insetti che protegge il clima

In particolare, presso la ENORM, da queste larve a crescita rapida si ricavano due prodotti: Farina di insetti come sostituto di mangimi proteici altamente digeribili, ad esempio per pesci, pollame, suini e animali domestici. E un olio di insetti immunostimolante, che è anche adatto come integratore alimentare per vari animali. “Gli ingredienti a base di larve di mosca soldato nera, prodotte in modo responsabile, hanno un’impronta carbonica significativamente inferiore rispetto ad altre fonti proteiche animali”, afferma Pedersen.

La mosca soldato nera, la fonte proteica del futuro.

Ciò fa della produzione di insetti un ottimo esempio di economia circolare sostenibile, con un impatto minimo sull’ambiente e sul clima:“Durante l’ulteriore lavorazione, le larve vengono semplicemente essiccate, quindi l’unico residuo è l’acqua”. Inoltre, alcune larve vengono utilizzate per produrre nuove uova: un ciclo perfetto!

Le larve della mosca possono nutrirsi di quasi tutte le sostanze organiche. Infatti possiamo nutrirle con i prodotti di scarto dell’industria alimentare danese e trasformarle in proteine alimentari di alta qualità per gli allevamenti.

Jane Lind Sam, COO ENORM

Pallettizzazione in un ambiente umido: nessun problema per i robot

Sostenibile, perché a massimizzare l’efficienza è anche la forma stessa del processo produttivo che, secondo Pedersen, pone due sfide principali: Da un lato, la fabbrica richiede un complesso sistema di ventilazione, poiché il processo genera automaticamente una grande quantità di calore. “Soprattutto, però, dobbiamo riempire, svuotare e impilare molto rapidamente i contenitori, che possono anche essere estremamente pesanti“, dice Pedersen.

Rolf Tange e il suo team si è occupato di trovare le soluzioni migliori per la pallettizzazione. Tange è CTO di Sealing System Group, uno dei principali fornitori di soluzioni di imballaggio e pallettizzazione, e da decenni si affida alle tecnologie innovative e affidabili di KUKA. “Sapevamo che i flessibili robot Hygienic Oil di KUKA sarebbero stati perfetti per l’allevamento di insetti presso la ENORM”, dice Tange.

I robot Hygienic Oil riempiono, svuotano e impilano i contenitori, alcuni dei quali sono estremamente pesanti.

“Nel primo stadio, le larve crescono in scatole più piccole, da 30 a 40 centimetri”, spiega la sequenza. Dopo sette giorni, vengono trasferite in scatole più grandi che misurano più di un metro quadrato. E quando si tratta di maneggiarle, gli innovativi aiutanti sono un aiuto indispensabile per tutti: “Contengono 50 chili di cibo liquido e vi vengono depositate 70.000 larve”, spiega Tange. “Nemmeno l’operatore più in forma è in grado di reggere quel peso!”

Tuttavia, la pallettizzazione non è un problema per i sei KR QUANTEC PA HO di KUKA: Riempiono una nuova cassa ogni sette secondi, ovvero 500 all’ora, per ben 20 ore al giorno. Invece di pallettizzare altre innumerevoli casse, le restanti quattro ore vengono impiegate per pulire il sistema. “Senza i robot KUKA, la nostra produzione non sarebbe possibile”, afferma Carsten Pedersen. Soprattutto perché si fa affidamento al cento per cento sul loro lavoro, dato che tutto il processo è programmato al minuto: “Se c’è un problema con uno dei robot, abbiamo solo due o tre minuti per risolverlo, altrimenti l’intero processo si blocca. Ma per fortuna non è ancora successo”.

Alcune larve vengono utilizzate per produrre nuove uova di mosca.

La produzione moderna avviene in modo automatico

In linea di principio, la movimentazione e la pallettizzazione delle casse funzionano in modo autonomo, spiega Pedersen, perché tutte le fasi sono completamente automatizzate: “In realtà abbiamo bisogno solo di due dipendenti per gestire tutto”. Il loro compito è in gran parte limitato al controllo manuale dei sistemi.

Il fatto che il sistema funzioni in modo così affidabile è anche merito della competenza del partner Sealing System. “Abbiamo utilizzato le tecnologie KUKA per l’industria alimentare in molte occasioni e con ottimi riusultati”, afferma Kim Kildahl Poulsen, Sales Manager di XIO - Intelligent Farming, Sealing System Group. Apprezza in particolare l’ampio portafoglio di KUKA nel segmento dei robot Hygienic Oil, che non ha rivali a livello mondiale. Con i loro speciali lubrificanti H1 in tutti gli assi soddisfano gli elevati requisiti igienici dell’industria alimentare in tutta la catena di processo. Se i lubrificanti entrano in contatto con gli alimenti, sono assolutamente innocui per l’uomo e gli animali, come nel caso di ENORM.

Dobbiamo riempire, svuotare e impilare i contenitori molto rapidamente, alcuni dei quali sono estremamente pesanti. La nostra produzione non sarebbe possibile senza i robot di KUKA.

Carsten Lind Pedersen, CEO ENORM

Nonostante la vasta esperienza nell’industria alimentare, l’installazione del sistema presso il cliente ENORM è stata un’esperienza nuova anche per Sealing System, come ammette Poulsen: “Con un allevamento di insetti, abbiamo a che fare con materia vivente. È una novità per noi”. Poiché il 70% del cibo delle larve è costituito da acqua, l’ambiente nello stabilimento è estremamente umido, ma ciò non rappresenta alcun problema per gli aiutanti robotici appositamente progettati da KUKA e per i materiali utilizzati.

Il cibo delle larve è costituito principalmente da acqua.

L’intero processo è completamente automatizzato. Sono presenti solo due dipendenti per il controllo dei sistemi.

La soluzione software come aiuto nella progettazione e nella pianificazione

Poulsen non è rimasto sorpreso, che alla fine tutto abbia funzionato in modo ottimale. Infatti, lui e il suo team hanno potuto testare in anticipo i processi importanti – con Visual Components. Questa azienda finlandese, di proprietà KUKA, è specializzata in soluzioni software per la simulazione 3D nella pianificazione di fabbrica. “Il software di Visual Components ci ha permesso di simulare la velocità e il ritmo del movimento dei robot e dei sistemi di trasporto. Questo ci ha aiutato molto”. Molto utile si è rivelato anche il concetto di programmazione KUKA.AppTech, che consente una programmazione efficiente e semplice nel minor tempo possibile.

Il team ha testato in anticipo vari processi importanti.

E così, nel cuore della Danimarca, le larve crescono e i robot pallettizzano in modo prevedibile e affidabile giorno dopo giorno, garantendo una produzione alimentare più sostenibile con l’aiuto della tecnologia innovativa di KUKA.