Preservação da torra e do aroma para uma experiência completa do café

Durante a torrefação industrial de café, os níveis de monóxido de carbono podem aumentar rapidamente. O monitoramento contínuo da concentração de CO garante a segurança da fábrica e também pode fornecer indicações sobre o grau de torrefação. A análise de gases também desempenha um papel importante na embalagem para evitar a perda de aroma. A Endress+Hauser contribui para a produção de café com aplicações de medição para o monitoramento de parâmetros de processo relevantes para a segurança e a qualidade.

O café é uma bebida universalmente popular, que tem melhorado enormemente nos últimos anos em termos de variedade de sabores, diversidade de métodos de produção e qualidade dos grãos. A produção não reside mais apenas com os grandes produtores de café, mas também, cada vez mais, com pequenos torrefadores que estão tentando atender ao aumento acentuado da demanda dos clientes. Devido à grande variação na capacidade de processamento dos grãos de café necessária, existem instalações de torrefação de café de tamanhos igualmente diferentes. Algumas têm aproximadamente o tamanho de um carro; outras ocupam todo o pavilhão de uma grande fábrica com o processo completo.

Ainda assim, o processo de torrefação é similar.

Durante esse processo, há um alto risco de aumento repentino dos níveis de monóxido de carbono (CO), o que representa um risco à segurança. Portanto, é de grande interesse para o torrefador de café detectar esses aumentos repentinos de CO com muita rapidez, para que medidas possam ser tomadas tão rapidamente quanto necessário.

Na torrefação, a concentração máxima é necessária. Nos processos industriais de torrefação, as temperaturas variam entre 200 e 280 °C, dependendo do produto, do grau de torrefação e da cor desejada. Quando os grãos de café são desidratados durante o processo de torrefação, CO₂ e o CO são liberados juntamente com água e óleos.

Durante a torrefação dos grãos de café, o CO é produzido, o que só ocorre em baixas concentrações no início do ciclo de torrefação, mas aumenta exponencialmente ao longo do processo. Assim, o CO pode, se não for monitorado, ultrapassar o limite inferior de explosividade, o que o operador da fábrica deseja evitar a todo custo. Esse risco de segurança é eliminado através do monitoramento do CO. Ao definir limites baixos de alarme, o processo de torrefação pode ser interrompido a tempo, de modo que uma atmosfera explosiva nem chegue a se formar. Devido ao rápido aumento da concentração de CO, é essencial realizar uma medição de resposta rápida. As cascas dos grãos de café e as substâncias cerosas que se espalham durante o processo podem entupir rapidamente qualquer filtro ou outras medidas de tratamento de gases, sendo muito difíceis de remover.

No entanto, a medição precisa da concentração de CO pode servir a outro propósito: em alguns métodos de processamento do café, o conteúdo de CO também é utilizado como indicador do nível correto de torra e, consequentemente, do aroma desejado.

O analisador de gases GM901 mede o monóxido de carbono por meio da correlação óptica com o filtro de gás diretamente no canal e calcula a concentração de CO em mg/m³ ou ppm – assim, aumentos na concentração de CO são detectados no menor tempo possível (cerca de 10 segundos).

Uma unidade de purga de ar protege as interfaces ópticas nas unidades emissora e receptora contra poeira e sujeira. Devido às cascas dos grãos de café e às substâncias cerosas presentes no processo, a tecnologia in situ teve seu valor comprovado nesse aspecto. A tecnologia in situ não entra em contato direto com essas substâncias muito pegajosas, que são difíceis de separar em um sistema de tratamento de gás.

Os curtos tempos de resposta, resultantes da medição rápida in situ e dos requisitos mínimos de manutenção, fazem do analisador de gases GM901 a escolha óbvia:

• Monitoramento de emissões: medição contínua de concentrações de CO para otimização de processos
• Garantia de segurança: o monitoramento contínuo dos níveis de CO com o GM901 evita que as concentrações de CO ultrapassem o limite inferior de explosividade. Um aviso é emitido rapidamente se os valores limite forem excedidos.
• Higiene e confiabilidade: graças à tecnologia in situ, nenhuma parte do analisador entra em contato com as substâncias cerosas nem com as cascas dos grãos de café liberadas durante o processo.

O perfil completo de sabor também é afetado pela embalagem: para preservar o aroma do café, o oxigênio deve ser removido da embalagem do café, já que o sabor inevitavelmente se perderá se a quantidade de oxigênio for muito alta.

A inertização é facilitada graças à medição rápida e precisa do oxigênio por laser, utilizando o transmissor a laser TRANSIC100LP. O teor de oxigênio é medido diretamente na máquina de embalagem, e o nitrogênio é adicionado como gás inerte.

O nitrogênio é caro – ajustar o sistema manualmente com medições imprecisas é muito ineficiente e custoso. Idealmente, o processo deve ser monitorado para que possa ser controlado adequadamente. Isso só é possível quando o processo de medição de oxigênio fornece resultados rápidos e precisos. 

Em comparação com as células de medição eletroquímicas, o TRANSIC100LP, com tecnologia a laser, apresenta um desempenho excepcional. O robusto transmissor de oxigênio a laser é fácil de integrar. O O₂ é medido com precisão, sem atrasos perceptíveis, erros ou alarmes. A exibição rápida dos valores medidos garante que o nitrogênio seja controlado de forma confiável, automaticamente e sem a necessidade de quaisquer intervenções manuais adicionais, ao passo que o processo de medição com a célula eletroquímica exigia muito mais atenção.

Com o TRANSIC100LP, é possível economizar nitrogênio e reduzir os custos de manutenção. O transmissor é resistente ao desgaste, não possui peças mecânicas e funciona sem consumíveis. Além disso, ele possui excelente estanqueidade, o que permite evitar medições incorretas.

• Medição rápida diretamente no processo
• Fácil instalação e operação
• Autodiagnóstico com indicador de manutenção
• Sem sensibilidade cruzada a partículas, vibrações ou alterações na taxa de vazão
• Baixos custos operacionais: consumíveis mínimos e sem consumo de gás de purga
• Estabilidade a longo prazo; não é afetado pela umidade e temperatura