a evolucao das tecnicas de torra - palestrante - fernando fernandes lilla
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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
A evolução das Técnicas de Torra
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
A evolução das Técnicas de Torra
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
A evolução das Técnicas de Torra
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
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• 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
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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
A evolução das Técnicas de Torra
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• Final do século 19:– Melhoria básica foi a motorização
da bola.
Um passeio pela história
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• Evolução aparente:– Fluxo de ar forçado, externo.– Convecção forçada externa– Condução de calor para os grãos
Um passeio pela história
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• 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
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• 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
A evolução das Técnicas de Torra
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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
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• 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
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
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
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
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
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Leito fluidizado:– Aeração simultânea para todos os
grãos.– Faixa de trabalho para profile
muito limitada– Consumo de energia muito grande
Vantagens e desvantagens
A evolução das Técnicas de Torra
5º Campeonato Brasileiro de Baristas - 2011
• Jato de ar:– Aeração não simultânea dos grãos.– Faixa de trabalho para profile
muito limitada– Consumo de energia muito grande
Vantagens e desvantagens