Scienza della torrefazione

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Tipi di girarrosto

RS 1.06 Tostiera a ricircolo e postcombustione

Le tostatrici a tamburo a riscaldamento indiretto e la consapevolezza dell'importanza della convezione come metodo di trasferimento del calore hanno aperto la strada allo sviluppo di nuovi tipi di tostatrici. Il tamburo rotante, parte essenziale delle tostatrici a riscaldamento diretto, non è necessario nelle macchine per la tostatura riscaldate interamente ad aria calda. In tali macchine la camera di tostatura può essere fissa; i chicchi vengono mescolati meccanicamente o miscelati dal flusso d'aria attraverso la macchina.

Lo sviluppo di sistemi di ricircolo ha contribuito al successo commerciale delle tostatrici ad aria calda, comprese le tostatrici a tamburo riscaldate indirettamente. I sistemi di ricircolo trattano i gas di scarico, rimuovendo la pula e il fumo, quindi restituiscono i gas caldi al tamburo o alla camera di combustione, riducendo così la quantità di energia necessaria per riscaldare i chicchi. In assenza di un sistema di ricircolo, una tostatrice ad aria calda consuma più carburante di una classica tostatrice a tamburo. Un sistema di ricircolo può ridurre il consumo di energia di circa 25% (Nogueira e Koziorowski 2020).

Idealmente, le tostatrici a ricircolo utilizzano postcombustori per pulire i gas di scarico. I gas di scarico di una macchina per la tostatura del caffè contengono pula e particolato (cioè polvere e fumo) e una miscela di circa 700 volatile composti organici (VOC), compresi i composti azotati e solforati (De Monte et al 2003). Questi sono i principali inquinanti e molte giurisdizioni richiedono che le macchine per la tostatura siano dotate di postcombustori per conformarsi alla legislazione sull'inquinamento. Le tostatrici con sistemi di ricircolo e postcombustione si sono diffuse negli anni successivi alla seconda guerra mondiale, spinte dalla necessità di limitare i costi energetici e ridurre l'inquinamento (Bersten 1993).

Un postbruciatore utilizzato per trattare i gas di scarico in una tostatrice a ricircolo può impedire che gli aromi affumicati nei gas di scarico contaminino i chicchi. Il postbruciatore può sia rimuovere le sostanze inquinanti che fungere da fonte di calore primaria per la torrefazione. Il brevetto A1971 depositato dal produttore tedesco Gothot descrive la prima macchina tostatrice progettata per utilizzare un'unica camera di combustione sia come postcombustore che come fonte di calore per la tostatrice (Arndt e Naves 1973).