Ciencia del tostado

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Transferencia de calor

Velocidad de rotación del tambor RS 4.10

La velocidad del tambor es un factor importante pero frecuentemente pasado por alto en el tueste del café. La rotación del tambor determina la forma en que se mueven los granos de café dentro de la tostadora, lo que afecta el tueste de dos formas importantes. En primer lugar, la rotación del tambor es fundamental para mezclar los granos y garantizar un tueste uniforme. En segundo lugar, lo que es más importante, la velocidad del tambor determina la cantidad de contacto que tienen los granos con los gases de tostado y la pared del tambor y, por lo tanto, tiene un gran efecto en la transferencia de calor durante el tueste.

Si los granos pasan demasiado tiempo en contacto con la pared del tambor en un tostador de calentamiento directo, sus superficies pueden quemarse. Además, debido a que los granos que tocan la pared del tambor tienen un contacto limitado con los gases de tostado, pierden la transferencia de calor por convección. La convección proporciona la mayor parte del calor necesario para desarrollar completamente los granos. Por lo tanto, el control de la velocidad del tambor permite que un tostador evite los defectos de tueste causados por la quema de la superficie del grano. Al controlar la cantidad de contacto entre los granos y los gases tostados, un tostador puede manipular la cantidad de transferencia de calor por convección.

 

Regímenes de flujo

El movimiento de los granos de café dentro de un tambor giratorio se describe en términos de distintos patrones de movimiento denominados "regímenes de flujo". El régimen de flujo de los granos puede cambiar cuando cambia la velocidad de rotación del tambor.

Regímenes de flujo de granos de café en un tambor giratorio. Adaptado de Jones et al 2021 

A velocidades de rotación del tambor muy lentas, los granos se mueven en un régimen de 'deslizamiento' o 'descenso'. La pila de granos permanece en una sola masa que se mueve con la rotación del tambor, pero luego se desliza o vuelve a su posición. Hay muy poca mezcla de los frijoles. Los granos más cercanos a la pared del tambor están en contacto con la superficie caliente del tambor durante largos períodos de tiempo y, por lo tanto, es probable que se quemen en su superficie.

A medida que aumenta la velocidad de rotación del tambor, los granos entran en el régimen de 'rotación'. La rotación del tambor tira de los frijoles desde el fondo de la pila de frijoles hacia un lado,