Protezione della tostatura e dell'aroma per una straordinaria esperienza di degustazione del caffè

Durante la torrefazione industriale del caffè, i livelli di monossido di carbonio possono aumentare rapidamente. Il monitoraggio continuo della concentrazione di monossido di carbonio (CO) salvaguarda la sicurezza dell'impianto e può anche fornire indicazioni sul grado di tostatura. L'analisi dei gas gioca un ruolo anche nel confezionamento perché previene la perdita delle sostanze aromatiche. Endress+Hauser aiuta i produttori di caffè con applicazioni di misura per il monitoraggio dei parametri di processo rilevanti per la sicurezza e la qualità.

Il caffè è una bevanda diffusa in tutto il mondo che, negli ultimi anni, è migliorata enormemente in termini di varietà di gusti,
diversificazione dei metodi di produzione e qualità dei chicchi. Non ci sono più solo i grandi produttori di caffè ma anche un sempre maggiore numero di torrefattori più piccoli che stanno cercando di soddisfare il forte aumento della domanda dei clienti. Considerata la grande variabilità della capacità produttiva richiesta, le dimensioni degli impianti di torrefazione possono essere molto diverse. Alcuni non superano le dimensioni di un'auto mentre altri, per gestire l'intero processo, riempiono un intero capannone industriale.

Il processo di torrefazione, tuttavia, è simile.

Durante questo processo, c'è un alto rischio di un improvviso aumento del monossido di carbonio (CO) che, per la sicurezza, rappresenta un pericolo. Il torrefattore ha quindi tutto l'interesse a rilevare molto rapidamente gli improvvisi aumenti di monossido di carbonio (CO), in modo da poter adottare le necessarie contromisure in tempi altrettanto brevi.

Durante la torrefazione è necessaria la massima concentrazione. Nei processi di torrefazione industriali, le temperature variano tra 200 e 280 °C a seconda del prodotto, del grado di tostatura e del colore desiderato. Quando vengono essiccati durante il processo di tostatura, i chicchi di caffè rilasciano CO₂ e CO unitamente ad acqua e oli.

All'inizio del ciclo di tostatura dei chicchi di caffè, il monossido di carbonio (CO) è presente solo a basse concentrazioni ma, durante il processo, aumenta in modo esponenziale. Se non tenuto sotto controllo, il monossido di carbonio (CO) può superare il limite inferiore di esplosività, una condizione che il responsabile d'impianto deve evitare a tutti i costi. Questo rischio per la sicurezza può essere eliminato monitorando il monossido di carbonio (CO). Impostando basse soglie di allarme, il processo di tostatura può essere interrotto in tempo, prevenendo all'origine la formazione di un'atmosfera esplosiva. Dato il rapido aumento della concentrazione di monossido di carbonio (CO), la risposta delle operazioni di misura deve essere altrettanto rapida. Le pellicole protettive dei chicchi di caffè e le sostanze cerose che si disperdono durante il processo possono ostruire rapidamente i filtri o altri sistemi di trattamento dei gas e sono molto difficili da rimuovere.

Tuttavia, la misura precisa della concentrazione di monossido di carbonio (CO) può servire anche a un altro scopo: in alcuni metodi di lavorazione del caffè, il contenuto di monossido di carbonio (CO) viene utilizzato anche come indicatore del corretto livello di tostatura e, di conseguenza, del raggiungimento dell'aroma desiderato.

L'analizzatore di gas GM901 misura il monossido di carbonio con il metodo ottico GFC (Gas Filter Correlation) direttamente nel condotto e calcola la concentrazione di monossido di carbonio (CO) in mg/m3 o ppm - di conseguenza, gli incrementi della concentrazione di monossido di carbonio (CO) vengono rilevati in tempi brevissimi (10 secondi circa).

Un'unità di flussaggio ad aria protegge da polvere e sporcizia le interfacce ottiche delle unità trasmittente e ricevente. Considerate le pellicole dei chicchi di caffè e le sostanze cerose presenti nel processo, la tecnologia di misura in campo si è rivelata particolarmente efficace. La tecnologia in campo impedisce qualsiasi contatto diretto con queste sostanze molto appiccicose e difficili da separare in un sistema di trattamento dei gas.

I brevi tempi di risposta dovuti alla rapida misura in campo e i minimi requisiti di manutenzione rendono l'analizzatore di gas GM901 la scelta più ovvia:

• Monitoraggio delle emissioni: misura continua delle concentrazioni di monossido di carbonio (CO) per l'ottimizzazione del processo
• Sicurezza garantita: il monitoraggio continuo dei livelli di monossido di carbonio (CO) con l'analizzatore GM901 impedisce che le concentrazioni di monossido di carbonio (CO) superino il limite inferiore di esplosività. In caso di superamento dei valori soglia, viene generato un preallarme.
• Igiene e affidabilità: grazie alla tecnologia in campo, nessuna parte dell'analizzatore è a contatto con le sostanze cerose o con le pellicole dei chicchi di caffè liberate durante il processo.

Il profilo aromatico dipende anche dal confezionamento: per preservare l'aroma del caffè, è necessario rimuovere l'ossigeno dalla confezione perché un tenore di ossigeno troppo alto comprometterebbe inevitabilmente il gusto.

L'inertizzazione è resa più semplice da una misura rapida e precisa dell'ossigeno con il trasmettitore laser TRANSIC100LP. Il contenuto di ossigeno viene misurato direttamente nella confezionatrice mentre l'azoto viene aggiunto come gas inerte.

L'azoto è costoso - regolare manualmente il sistema affidandosi a misure imprecise è molto inefficiente, anche economicamente. L'ideale sarebbe monitorare il processo per poterlo controllare in modo adeguato. Ciò può avvenire solo quando il processo di misura dell'ossigeno fornisce risultati rapidi e accurati. 

Rispetto alle celle di misura elettrochimiche, TRANSIC100LP con tecnologia laser funziona eccezionalmente bene. Questo robusto trasmettitore di ossigeno laser è facile da integrare. I valori di O₂ vengono misurati accuratamente senza ritardi significativi, errori o allarmi. La rapida visualizzazione dei valori di misura assicura che l'azoto venga controllato in modo affidabile, automatico e senza richiedere ulteriori interruzioni manuali, mentre il processo di misura con la cella elettrochimica richiede molta più attenzione.

Con TRANSIC100LP è possibile risparmiare azoto e abbassare i costi di manutenzione. Il trasmettitore non è soggetto a usura, non ha parti meccaniche e funziona senza consumabili. Inoltre, assicura una tenuta eccezionale, eliminando il rischio di misure non corrette.

• Misura rapida, direttamente nel processo
• Facilità di installazione e utilizzo
• Autodiagnostica con indicatore di manutenzione
• Insensibilità a particolato, vibrazioni e variazioni di portata
• Bassi costi di esercizio: minima quantità di consumabili e nessun bisogno di gas di flussaggio
• Stabilità a lungo termine; insensibile all'umidità e alla temperatura