Processi di essicazione intermittenti e convettivi per la produzione del caffè

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I processi di essiccazione convettiva richiedono un elevato apporto energetico e devono essere condotti in condizioni ottimali per ottenere elevate velocità di disidratazione, senza compromettere la qualità dei prodotti. L’essiccazione intermittente si basa sull’applicazione di differenti impulsi di calore nel tempo, permettendo un minore consumo energetico ed una riduzione della velocità dei flussi d’aria. In uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori internazionali (Putranto et al., 2011), è stato applicato il cosiddetto approccio REA (reaction engineering approach) per modellizzare entrambi i processi nel caso di due differenti prodotti alimentari, tra cui anche il caffè. Tale approccio si basa sulla semplice determinazione dell’energia di attivazione dei fenomeni fisici coinvolti nei processi, con un minimo numero di esperimenti. In particolare, i dati sperimentali utilizzati sono stati presi da diversi lavori di letteratura in cui sono stati impiegati un essiccatore a convezione forzata ed un sistema intermittente con cicli di riscaldamento di 15-30 min a 40°C, seguiti da pause di 30-60 min. Lo studio dimostra che i modelli REA sono in grado di predire con buona approssimazione (R2 ≥ 0.932) le cinetiche di essiccazione dei prodotti in entrambi i casi. Questo approccio è risultato più efficace di quelli tradizionali, basati solamente sulle leggi della diffusione (come, ad esempio, la seconda legge di Fick). Inoltre, lo studio dimostra che i modelli REA sono in grado di predire i valori dell’umidità e della concentrazione del vapore d’acqua sulla superficie dei prodotti, parametri fondamentali per minimizzare il consumo energetico nel caso dei processi intermittenti. Gli autori evidenziano che non solo i risultati sono accurati, ma gli strumenti della modellizzazione REA sono anche piuttosto semplici. Concludendo, lo studio suggerisce l’utilizzo di tali strumenti anche nel caso di altri sistemi di essiccazione, per una più accurata progettazione degli essiccatori industriali, minimizzando i consumi energetici, senza compromettere la qualità dei prodotti.

Riferimenti bibliografici

A. Putranto et al., Journal of Food Engineering, 105, 2011, 638-646

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