Como lo describen los lesson anteriores de este capítulo, la transferencia de calor durante el tostado del café es un proceso complejo. Numerosos factores afectan directa e indirectamente la tasa de transferencia de calor y esos factores pueden interactuar de numerosas maneras.
El modelado es una herramienta con gran potencial para desenredar estas complejidades y ayudar a guiar a los tostadores a mejorar la consistencia y calidad de sus cafés. Pero para crear un modelo útil para cualquier proceso, ese proceso debe simplificarse. Un ejemplo común es cuando una forma compleja, como un grano de café, se reduce a una esfera para simplificar los cálculos del modelo. Esta necesidad de simplificar los procesos para modelarlos explica un aforismo acuñado por el estadístico caja de george: 'Todos los modelos son incorrectos, pero algunos son útiles.'
¿Por qué modelo?
Si los modelos nunca pueden ser perfectamente precisos, ¿qué los hace útiles? Hablamos con el tostador de café y científico Mark Al-Shemmeri, fundador de dialecto.cafe y ahora especialista en tecnología de I+D en JDE Peet's, para aprender más sobre el potencial (y los riesgos) de modelar el tostado del café.
Un beneficio importante del modelado es la capacidad de calcular variables que son difíciles de medir, como la temperatura del núcleo del grano o las tasas de transferencia de calor de la pared del tambor. Mark dice: "Creo que ahí es donde las simulaciones son realmente útiles: podemos empezar a comparar la temperatura real del grano en lugar de las lecturas de la sonda BT". Los modelos podrían compensar el tiempo de respuesta inherente a las lecturas de termopares, explica Mark, y así predecir la temperatura real de los granos. Modelos más complejos podrían incluso predecir las temperaturas tanto de la superficie del grano como de las variaciones espaciales en la temperatura del aire dentro del tambor (Alonso-Torres et al 2013, Chiang y otros 2016).
El modelado puede explorar todos los aspectos del tostado, desde la transferencia de calor hasta la forma en que los granos se mueven dentro de una máquina tostadora. Este clip muestra un modelo del movimiento de los granos en tostadores de tambor y tostadores de lecho con pico.
El modelado también es una forma útil de explorar el proceso de tostado,