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El almacenamiento de café es un héroe a menudo olvidado pero no reconocido de los grandes sistemas de procesamiento de café.
El almacenamiento de café para sistemas de proceso, ya sea verde, tostado en grano entero o molido, requiere una ingeniería e implementación bien pensadas. Este artículo pretende ser un recurso para tostadores de tamaño mediano a grande que buscan soluciones que ofrezcan la conservación de la frescura, la desgasificación, la integridad del grano y la mezcla, y un flujo de proceso óptimo. Este artículo es completo; Comenzando con un manual de principios de descarga y luego ejemplos del mundo real de las siguientes opciones:
- Silos de granos de café
- Bolsas móviles
- Compartimentos de compensación
Luego, la tecnología a menudo se combina con las opciones de almacenamiento anteriores:
- Células de carga
- Comederos para pérdida de peso
- Desgasificación
Principios de descarga
Supongamos que el café verde está en un silo o en una bolsa lista para ser procesado; La descarga del café es en realidad más complicada que simplemente instalar un embudo en la parte inferior de un silo. Los ingenieros de MPE apuntan al flujo másico dentro de los silos y contenedores de granos de café. El flujo másico es cuando todo el café está en movimiento cada vez que se retira de la tolva. Esto es particularmente importante para mantener el flujo de granos primero en entrar, primero en salir. También es especialmente importante para las mezclas de frijoles. Solo a través de la ingeniería adecuada se puede lograr el flujo másico. Si un silo o contenedor no logra alcanzar el flujo másico, los operadores terminan con lo que se llama flujo de embudo. El flujo de embudo es cuando no todo el café está en movimiento durante la descarga. En otras palabras, un operador termina con regiones estancadas. Las regiones estancadas como resultado del flujo del embudo conducen a un flujo de granos de primera en entrar, último en salir. El siguiente diagrama muestra visualmente la diferencia entre el flujo de embudo y el flujo másico.
Otro problema derivado del flujo del embudo es la segregación tamizada. La segregación por tamizado es cuando los frijoles más pequeños se mueven a diferentes velocidades que los frijoles más grandes durante la descarga. Para las mezclas de frijoles, esto es muy indeseable. Incluso para el procesamiento de café de un solo lote, la segregación por tamizado introduce otra variable en la forma de consistencia del producto. La siguiente ilustración muestra la segregación tamizada en acción:
Entonces, ¿cómo logran los ingenieros de MPE el flujo másico, evitando por completo el flujo del embudo y tamizando la segregación, dentro de un silo o contenedor durante la descarga? La respuesta es una combinación de lo siguiente:
- Composición metalúrgica
- El acero inoxidable es liso y tiene la ventaja de resistir la oxidación. El acero inoxidable también es caro. El acero al carbono proporciona un gran valor, pero normalmente no es tan suave, lo que, si no se fabrica correctamente, puede ser un obstáculo para el flujo másico. A veces los silos se pueden fabricar utilizando ambos aceros; donde las paredes verticales son de acero al carbono y las paredes de la tolva en ángulo son de acero inoxidable, lo que ofrece un ahorro de costes.
- Ángulo de las paredes de la tolva
- Las tolvas de descarga del silo deben estar inclinadas para lograr el flujo másico. Este no es un simple ángulo de talla única para todos. Los tipos de acero y si los granos tendrán un flujo continuo o se dejarán reposar son factores que afectarán este valor.
- Suavidad de las paredes de la tolva
- La suavidad de la superficie es fundamental para que cualquier material garantice el flujo másico . En resumen, las paredes de la tolva deben impartir una fricción lo suficientemente baja para que los granos fluyan a lo largo de ellas. Las salpicaduras de soldadura deben estar al ras del suelo y se deben proteger contra los defectos de fabricación.
- Modulación de la descarga
- En resumen, la descarga se modula para garantizar que el producto no se puentee y mantenga el flujo másico a medida que el café se descarga. El caudal debe lograrse con un alimentador, no con una compuerta. También es importante que el diámetro de la puerta. El diámetro de la compuerta de un silo debe ser mayor que la salida. Suena simple, pero a menudo se descuida.
Esto completa la visión general de los principios de descarga. A continuación, se exploran los tipos de unidades de almacenamiento y las tecnologías relacionadas.
Silos de café
Además de la imagen del artículo destacado, el silo de arriba ejemplifica un silo de café típico para el café verde. Por supuesto, los silos pueden diseñarse para café tostado y molido. Gran parte del contenido de los principios de descarga anteriores se aplica a los silos. MPE Systems Group puede diseñar silos de prácticamente cualquier capacidad y uso previsto. Cabe destacar la experiencia de MPE en la ingeniería de silos para el uso de la mezcla de café y el control de recetas. Con la implementación de válvulas rotativas de entrada y descarga, un operador de sistemas tiene automatización llave en mano y repetibilidad para crear lotes de café mezclado. Dichos sistemas combinan células de carga y alimentadores para lograr esto.
Bolsas móviles
Las bolsas móviles son una solución de almacenamiento versátil para cualquier tostaduría de tamaño medio. La ubicación flexible y la facilidad de manejo de múltiples lotes hacen que los contenedores móviles sean la mejor opción para la instalación mencionada anteriormente. Pueden ser de acero inoxidable o de acero al carbono. Pueden acomodar café en cualquier forma: verde, tostado y molido.
Contenedores de compensación
Los tolvas de compensación proporcionan una forma flexible de mantener y regular temporalmente el flujo de café a través de cada proceso. Un operador solo tiene que ejecutar un proceso a la vez, lo que ahorra en el consumo de energía y el desgaste del equipo. Además, como se muestra en el sistema anterior, un operador puede moler café mientras se utilizan contenedores móviles en otro lugar.
Pérdida de peso en los comederos
Como se mencionó anteriormente, los alimentadores son la forma adecuada de modular el flujo de descarga de café fuera de cualquier bolsa o tolva. Intentar usar una compuerta deslizante evitará el flujo másico y causará la segregación del tamizado. El alimentador de bandejas vibratorias también se encuentra en una báscula de piso (básicamente celdas de carga grandes) que mide la cantidad exacta de café vaciado de la bolsa al alimentador de bandejas. Todo esto es parte de un sistema de proceso automatizado llave en mano equipado en la tostaduría mencionada anteriormente.
Células de carga
Los silos estacionarios, como se muestra arriba, se asientan sobre celdas de carga que permiten a los operadores saber exactamente cuánto café se agrega o descarga del silo. Estos dispositivos envían esta información al PLC del sistema.
Desgasificación
Los silos de desgasificación están diseñados para extraer elCO2 del café recién tostado. Este proceso se puede controlar mucho mejor dentro de silos herméticamente controlados que preservan la frescura del café protegiéndolo del O2 circundante que hará que el café se ponga rancio. Dentro de cada silo hay un árbol desgasificador que extrae el CO2. MPE ofrece diseños patentados que se utilizan en las principales tostadurías de todo el mundo.
