Post on 10-Jul-2015
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de
Baristas- 2011
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Condução, radiação ou convecção?– Princípios e diferentes formas de
troca de calor
– Vantagens e desvantagens
– Um passeio pela história
• Leito fluidizado ou Semi-fluidizado?– Tipos de torradores existentes
– O que faz com que o café torre
– Princípios físicos
– Vantagens e desvantagens
Pauta:
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
Condução, irradiação ou convecção?Princípios e diferentes formas de troca de calor
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Princípios da troca de calor:– É uma forma de transferência de
energia
– O calor sempre passa do corpo de maior temperatura para o de menor: lei zero da termodinâmica
– Tende para o equilíbrio das temperaturas
Princípios e diferentes formas de troca de calor
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5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Condução:– Contato físico entre corpos sólidos
– Transmissão energia cinética molecular por contato
– Dependente:
• Diferença de temperaturas
• Superfície de contato
• Condutibilidade dos corpos
Princípios e diferentes formas de troca de calor
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5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Irradiação:– Transmissão a distância
• Ondas eletromagnéticas
• Transmite mesmo no vácuo
• Todo corpo irradia: balanço das irradiações
– Dependente:
• Diferença da 4ª potência das temperaturas
• Distância dos corpos
• Efeitos de emissividade, absorção e reflexão
Princípios e diferentes formas de troca de calor
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Convecção:– Contato físico entre um fluído e
um corpo sólido
– Transmissão energia cinética molecular por contato
– Dependente:
• Diferença de temperaturas
• Condutibilidade do corpo sólido
• Características físicas do fluido
• Velocidade do fluido
Princípios e diferentes formas de troca de calor
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
Condução, radiação ou Convecção?Vantagens e desvantagens
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5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Condução:– Áreas de contato pequenas:
pontuais
– Taxa média X Taxa pontual
– Café chamuscado: pontos queimados
– Limitação da taxa de transmissão de calor
• Tempos de torra muito longos
Vantagens e desvantagens
A evolução das Técnicas de Torra
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• Radiação:– Área de exposição maior
– Uma face recebe calor
– Penetração da radiação:
• Quanto menor o comprimento da onda maior a penetração:
– Infravermelho
– Luz visível
– Micro ondas
– Raio X
Vantagens e desvantagens
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Convecção:– Máxima área de troca de calor
– Taxa média = Taxa superfície de contato
– Possibilidade de grandes taxas de transferência de calor
• Tempos de torra curtos X longos
• Torração uniforme
– Em toda a superfície
– De fora para dentro (curva de torra)
Vantagens e desvantagens
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
Condução, radiação ou Convecção?Um passeio pela história
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Meados do século 19:– Torrador de bola manual
Um passeio pela história
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Meados do século 19:– Fonte de calor: lenha
– Transmissão de calor:
• Da fonte para a bola:
– Radiação
– Convecção natural
• Da bola para os grãos:
– Condução
– Tempo torra: 30 minutos ou mais
– Principais problemas:
• Limitação do tempo de torra
• Chamuscava o café principalmente em torras mais rápidas
Um passeio pela história
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5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Final do século 19:– Melhoria básica foi a motorização
da bola.
Um passeio pela história
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5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Evolução aparente:– Fluxo de ar forçado, externo.
– Convecção forçada externa
– Condução de calor para os grãos
Um passeio pela história
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Início do século 20:– Fluxo de ar forçado por dentro do
cilindro
– Fonte de calor direta
– Convecção e radiação da chama para o cilindro
– Convecção e condução para os grãos
– Tempo de torra: 20 a 30 minutos
– Tempos mais curtos provocavam pontos queimados devido à condução.
Um passeio pela história
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• Meados da década de 30:– Torrador com fonte externa de
calor
– Eliminamos a condução
– Convecção: meio dominante de troca de calor
• Evita pontos queimados
• Possibilidade de tempos de torra mais curtos
• Tempo ideal varia entre 8 e 16 minutos
Um passeio pela história
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Leito fluidizado ou Semi-fluidizado?Tipos de torradores existentes
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• Cilindro
• Panela
• Cilindro fixo
• Jato de ar
• Leito fluidizado
Tipos de torradores existentes
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Leito fluidizado ou Semi-fluidizado?Princípios físicos
A evolução das Técnicas de Torra
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• Linguagem coloquial:– Volume de ar por quilo de café
– Leito semi-fluidizado:
• 5 Nm3 por quilo de café
• Movimentação mista:
– Mecânica
– Pneumática
• Possibilidade de maiores taxas de troca de calor
Princípios físicos
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• Linguagem coloquial:– Leito fluidizado:
• Volume de ar maior
• Movimentação pneumática pura
• Sem diferenciar leito real de jato de ar
Princípios físicos
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Leito fluidizado ou Semi-fluidizado?Vantagens e desvantagens:
Vamos primeiramente discutir um pouco sobre o que faz acontecer a torra do café:
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Temperatura do ar quente?
• Fluxo de ar?
• Taxa de transferência de calor?Q =
(K)x(Tar–Tgrão)x(Vel.ar)^(k1)x(Dg)^(K2)
• Temperatura do grão de café
• Agitação molecular
• Quebra de moléculas grandes
• Reação entre moléculas que se chocam
• A temperatura é o catalisador da pirólise
O que provoca a torra do seu café:
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A B C
D E F G H I
180C 200C
J L
• A evolução da temperatura do grão é o elemento determinante da
qualidade da torra
O que provoca a torra do seu café:
A evolução das Técnicas de Torra
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A B C
D E F G H I
180C 200C
J L
• Altera as características da bebida:
• Aroma
• Paladar
• Altera o rendimento em peso:
• Menor índice de decomposição dos orgânicos em CO2 e H2O
A evolução da temperatura altera a
composição química final do café
torrado:
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011Evolução da Temperatura do Grão I
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011Evolução da Temperatura do Grão II
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011Evolução da Temperatura do Grão III
A evolução das Técnicas de Torra
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Evolução de temperatura utilizada no experimento:
Receita IV
A evolução das Técnicas de Torra
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Leito fluidizado ou Semi-fluidizado?Vantagens e desvantagens
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5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Leito fluidizado:– Aeração simultânea para todos os
grãos.
– Faixa de trabalho para profilemuito limitada
– Consumo de energia muito grande
Vantagens e desvantagens
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• Jato de ar:– Aeração não simultânea dos grãos.
– Faixa de trabalho para profilemuito limitada
– Consumo de energia muito grande
Vantagens e desvantagens
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5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Leito semi-fluidizado:– Aeração não simultânea dos grãos.
– Ampla faixa de trabalho para o profile
– Consumo de energia baixo
Vantagens e desvantagens