Armazenamento de café: opções para torrefações de médio a grande porte

O armazenamento de café é um herói frequentemente esquecido, mas desconhecido, dos grandes sistemas de processamento de café.

O armazenamento de café para sistemas de processo – seja verde, torrado em grão inteiro ou moído – requer engenharia e implementação bem pensadas. Este artigo pretende ser um recurso para torrefadores de médio a grande porte que procuram soluções que ofereçam preservação do frescor, desgaseificação, integridade do grão e da mistura e fluxo de processo ideal. Este artigo é abrangente; começando com uma cartilha de princípios de descarga e, em seguida, exemplos do mundo real das seguintes opções:

• Silos de grãos de café
• Caixas móveis
• Caixas de surto

Em seguida, a tecnologia geralmente é combinada com as opções de armazenamento acima:

• Células de carga
• Alimentadores por perda de peso
• Desgaseificação

Princípios de quitação

Suponha que o café verde esteja em um silo ou sacola pronto para processamento; A descarga do café é realmente mais complicada do que apenas instalar um funil no fundo de um silo. Os engenheiros da MPE visam o fluxo de massa dentro dos silos e sacolas de grãos de café. O fluxo de massa é quando todo o café está em movimento sempre que algum é retirado da tremonha. Isso é particularmente importante para manter o fluxo de bean primeiro a entrar, primeiro a sair. Também é especialmente importante para misturas de grãos. Somente por meio de engenharia adequada o fluxo de massa pode ser alcançado. Se um silo ou sacola não conseguir atingir o fluxo de massa, os operadores acabam com o que é chamado de fluxo de funil. O fluxo do funil é quando nem todo o café está em movimento durante a descarga. Em outras palavras, um operador acaba com regiões estagnadas. Regiões estagnadas como resultado do fluxo do funil levam a um fluxo de feijão primeiro a entrar, último a sair. O diagrama abaixo demonstra visualmente a diferença entre o fluxo do funil e o fluxo de massa.

Outro problema resultante do fluxo do funil é a segregação por peneiramento. A segregação por peneiração é onde os grãos menores se movem em velocidades diferentes dos grãos maiores durante a descarga. Para misturas de feijão, isso é altamente indesejável. Mesmo para o processamento de café de lote único, a segregação por peneiramento introduz outra variável na consistência do produto. A ilustração abaixo mostra a segregação peneirada em ação:

Então, como os engenheiros de MPE alcançam o fluxo de massa – evitando completamente o fluxo do funil e peneirando a segregação – dentro de um silo ou sacola durante a descarga? A resposta é uma combinação do seguinte:

• Composição metalúrgica
  • O aço inoxidável é liso e tem o benefício de resistir à oxidação. O aço inoxidável também é caro. O aço carbono oferece grande valor, mas normalmente não é tão liso – o que, se não for fabricado corretamente, pode ser um obstáculo ao fluxo de massa. Às vezes , os silos podem ser fabricados usando ambos os aços; onde as paredes verticais feitas de aço carbono e as paredes angulares da tremonha de aço inoxidável, o que oferece economia de custos.
• Ângulo das paredes da tremonha
  • Os funis de descarga do silo devem ser inclinados para atingir o fluxo de massa. Este não é um ângulo de tamanho único simples. Os tipos de aço e se os grãos terão fluxo contínuo ou deixados para repouso são fatores que afetarão esse valor.

• Suavidade das paredes da tremonha
  • A suavidade da superfície é fundamental para qualquer material para garantir o fluxo de massa . Em suma, as paredes da tremonha devem transmitir atrito suficientemente baixo o suficiente para que os grãos fluam ao longo delas. Os respingos de solda devem ser nivelados com o solo e as falhas de fabricação devem ser protegidas.
• Modulação da descarga
  • Em suma, a descarga é modulada para garantir que o produto não faça uma ponte e mantenha o fluxo de massa à medida que o café é descarregado. A vazão deve ser realizada com um alimentador, não com um portão. Também importante é que o diâmetro do portão. O diâmetro da porta de um silo deve ser maior que a saída. Parece simples, mas muitas vezes é negligenciado.

Isso completa a visão geral dos princípios de quitação. Em seguida, os tipos de unidades de armazenamento e tecnologias relacionadas são explorados abaixo.

Silos de café

Além da imagem do artigo em destaque, o silo acima exemplifica um silo de café típico para café verde. Os silos podem, é claro, ser projetados para café torrado e moído. Grande parte do conteúdo dos princípios de descarga acima se aplica a silos. O MPE Systems Group pode projetar silos de praticamente qualquer capacidade e uso pretendido. Digno de nota, é a experiência da MPE em silos de engenharia para uso de mistura de café e controle de receitas. Com a implementação de válvulas rotativas de admissão e descarga, um operador de sistemas tem automação e repetibilidade prontas para a criação de lotes de café misturado. Esses sistemas combinam células de carga e alimentadores para conseguir isso.

Bolsas móveis

As sacolas móveis são uma solução de armazenamento versátil para qualquer torrefação de médio porte. O posicionamento flexível e a facilidade de manuseio de vários lotes tornam as caixas móveis a melhor escolha para a instalação acima. Eles podem ser feitos de aço inoxidável ou aço carbono. Eles podem acomodar café em qualquer forma: verde, torrado e moído.

Caixas de surto

As caixas de compensação fornecem uma maneira flexível de reter e regular temporariamente o fluxo de café em cada processo. Um operador só precisa executar um processo por vez, o que economiza no consumo de energia e no desgaste do equipamento. Além disso, conforme descrito no sistema acima, um operador pode moer café enquanto as caixas móveis estão sendo usadas em outro lugar.

Perda em alimentadores de peso

Como mencionado anteriormente, os alimentadores são a maneira apropriada de modular o fluxo de descarga de café de qualquer sacola ou tremonha. A tentativa de usar uma porta deslizante impedirá o fluxo de massa e causará segregação por peneiramento. O alimentador de bandeja vibratória também fica em uma balança de piso (basicamente grandes células de carga) que mede a quantidade exata de café esvaziado da caixa para o alimentador de bandeja. Tudo isso faz parte de um sistema de processo automatizado pronto para uso equipado na torrefação acima.

Células de carga

Os silos estacionários, como na foto acima, ficam em células de carga que permitem que os operadores saibam exatamente quanto café é adicionado ou descarregado do silo. Esses dispositivos enviam essas informações para o CLP do sistema.

Desgaseificação

Os silos de desgaseificação são projetados para extrair CO₂ do café recém-torrado. Este processo pode ser muito melhor controlado dentro de silos hermeticamente controlados que preservam a frescura do café, protegendo-o do O₂ circundante, o que fará com que o café fique velho. Dentro de cada silo há uma árvore de desgaseificação que puxa o CO₂. A MPE oferece designs proprietários usados nas principais torrefações em todo o mundo.