Proteja el tueste y el aroma para disfrutar plenamente del café

Durante el tueste industrial del café, los niveles de monóxido de carbono pueden aumentar rápidamente. La monitorización continua de la concentración de CO garantiza la seguridad de la planta y también puede proporcionar información sobre el grado de tostado. El análisis de gases también desempeña un papel importante en el envasado para evitar la pérdida de aroma. Endress+Hauser contribuye a la producción de café con aplicaciones de medición para monitorizar los parámetros del proceso relevantes para garantizar la seguridad y la calidad.

El café es una de las bebidas más populares del mundo y, en los últimos años, ha experimentado una notable evolución en la diversidad de sabores, en la variedad de métodos de elaboración y en la calidad de los granos disponibles. Además de los grandes productores, hoy en día existe un número creciente de pequeños tostadores que buscan responder al fuerte aumento de la demanda y a las expectativas cada vez más exigentes de los consumidores. Debido a la amplia variabilidad en el rendimiento que se exige a los granos de café, existen plantas de tueste de distintos tamaños, adaptadas a las necesidades específicas de cada tipo de producción. Algunas plantas tienen aproximadamente el tamaño de un coche, mientras que otras ocupan por completo una gran nave industrial que integra todo el proceso de tueste.

No obstante, el proceso de tueste es similar.

Durante este proceso, existe un alto riesgo de que se produzca un aumento repentino de monóxido de carbono (CO), lo que supone un riesgo para la seguridad. Por tanto, es fundamental que el tostador identifique con rapidez cualquier incremento inesperado de CO, permitiendo la adopción ágil de las medidas oportunas.

El proceso de tueste requiere una gran concentración. En los procesos de tueste industrial, las temperaturas oscilan entre los 200 y los 280 °C, dependiendo del producto, el grado de tueste y el color deseado. Cuando los granos de café se secan durante el proceso de tueste, se desprenden CO_₂ y CO, además de agua y aceites.

Durante el tueste de los granos de café se produce CO, que al principio del ciclo de tueste solo se encuentra en bajas concentraciones, pero que aumenta exponencialmente a lo largo del proceso. Por lo tanto, el CO puede, si no se controla, superar el límite inferior de explosividad, algo que el operador de la planta quiere evitar a toda costa. Este riesgo para la seguridad se elimina mediante la monitorización del CO. Al establecer umbrales de alarma bajos, el proceso de tostado puede detenerse a tiempo, evitando así la formación de una atmósfera explosiva desde el inicio. Debido al rápido aumento de la concentración de CO, es fundamental tomar medidas de respuesta temprana. Las capas de pergamino de los granos de café y las sustancias cerosas que se dispersan durante el proceso pueden obstruir rápidamente cualquier filtro u otros sistemas de tratamiento de gases, y son muy difíciles de eliminar.

Sin embargo, la medición precisa de la concentración de CO puede tener otra finalidad: en algunos métodos de procesamiento del café, el contenido de CO también se utiliza como indicador del nivel adecuado de tueste y, por consiguiente, del aroma deseado.

El analizador de gases GM901 mide el monóxido de carbono mediante correlación óptica con filtro de gas directamente en el canal y calcula la concentración de CO en mg/m³ o ppm. Gracias a este principio de medición, los incrementos en la concentración de CO se detectan en un tiempo mínimo, de aproximadamente 10 segundos.

Una unidad de purga de aire protege las interfaces ópticas de las unidades emisora y receptora frente al polvo y la suciedad. Dada la presencia de cáscaras de grano y compuestos cerosos en el proceso de tueste, la tecnología in situ ha demostrado ser especialmente eficaz para mantener la estabilidad y limpieza del sistema de medición. Al ser in-situ no entra en contacto directo con estas sustancias tan pegajosas, que resultan difíciles de separar en un sistema de tratamiento de gases.

Los breves tiempos de respuesta derivados de la medición in situ y los mínimos requisitos de mantenimiento convierten al analizador de gases GM901 en la opción más eficiente y fiable para:

• Controlar las emisiones: la medición continua de las concentraciones de CO permite optimizar los procesos
• Garantizar la seguridad: la monitorización continua de los niveles de CO con el GM901 evita que las concentraciones de CO superen el límite inferior de explosividad. Si se superan los valores límite, se emite una alerta temprana.
• Garantizar la higiene y fiabilidad: gracias a la tecnología in situ, ninguna pieza del analizador entra en contacto con las sustancias cerosas ni con las cáscaras de los granos de café que se desprenden durante el proceso.

El perfil de sabor también está condicionado por el tipo de envase: para conservar el aroma del café, es imprescindible reducir al mínimo el contenido de oxígeno en su interior, ya que un nivel excesivo provoca una pérdida inevitable de sabor.

La inertización resulta más sencilla gracias a la medición rápida y precisa del oxígeno mediante láser, que se realiza con el transmisor láser TRANSIC100LP. El contenido de oxígeno se mide directamente en la máquina de envasado y se añade nitrógeno como gas inerte.

Sin embargo, el nitrógeno es un recurso costoso; por ello, ajustar el sistema manualmente a partir de mediciones imprecisas resulta ineficaz y encarece significativamente el proceso. Lo ideal sería monitorizar el proceso para poder controlarlo adecuadamente. Algo que solo es posible cuando el proceso de medición del oxígeno ofrece resultados rápidos y precisos. 

En comparación con las celdas de medición electroquímicas, el TRANSIC100LP, que utiliza tecnología láser, ofrece un rendimiento excepcional. Además, el transmisor de oxígeno láser, de diseño resistente, es fácil de integrar. El O₂ se mide con precisión, sin retrasos apreciables, errores ni alarmas. La visualización inmediata de los valores medidos permite un control automático y fiable del aporte de nitrógeno, sin necesidad de intervenciones manuales adicionales. En cambio, el proceso basado en una célula electroquímica requería una supervisión mucho más constante.

Con el TRANSIC100LP, se ahorra nitrógeno y se reducen los costes de mantenimiento. El transmisor es resistente al desgaste, no tiene piezas mecánicas y funciona sin consumibles. Además, destaca por su excelente estanqueidad, lo que permite evitar mediciones erróneas.

• Medición rápida directamente en el proceso
• Instalación y manejo sencillos
• Autodiagnóstico con indicador de mantenimiento
• Sin sensibilidad cruzada a partículas, vibraciones ni variaciones en el caudal
• Bajos costes de funcionamiento: uso mínimo de consumibles y sin necesidad de gas de purga
• Estabilidad a largo plazo; insensible a la humedad y a la temperatura