Essiccamento di fave di cacao mediante sistemi a pompa di calore

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KRASUC035GK17Il processo di trasformazione del cacao inizia con il suo raccolto, prosegue con una fermentazione di 5-7 giorni e termina con una fase di essiccamento per diminuire il contenuto di acqua fino ad un livello pari a circa 7%.

Le tecniche utilizzate per quest’ultima fase sono quelle che si basano sull’utilizzo di energia solare diretta o di aria calda. Tuttavia, tali tecniche sono caratterizzate, rispettivamente, dalla variabilità delle condizioni meteorologiche e da elevati costi di gestione. In uno studio recente, effettuato da un gruppo di ricercatori malesiani, viene proposto l’impiego di un sistema a pompa di calore.

In particolare, durante la sperimentazione sono state investigate le cinetiche di essiccamento delle fave ed analizzati i fenomeni di trasferimento di materia e di calore impiegando un modello tridimensionale di simulazione computerizzato. I test sono stati effettuati impiegando un sistema su scala di laboratorio che permette di processare 0.7 kg di fave. I campioni sono stati essiccati variando la temperatura nell’intervallo compreso tra 30 e 55°C circa.

Gli autori evidenziano il fatto che il modello può tenere conto anche dei fenomeni di riduzione delle dimensioni delle fave. I risultati dimostrano che l’errore relativo medio tra i dati sperimentali (di contenuto di umidità dei campioni) e quelli predetti dalle simulazioni varia nell’intervallo 3-12%.

È stato, inoltre, osservato che la performance del modello non è influenzata in modo significativo dalla presenza del fattore di riduzione delle dimensioni. Secondo gli autori, ciò è dovuto al fatto che tale riduzione è minima alle condizioni di temperatura mantenute durante i test. Nello studio viene, infine, evidenziato che l’aumento della temperatura all’interno delle fave avviene in modo decisamente più rapido rispetto alla diminuzione di umidità.

Concludendo, gli autori sostengono che ulteriori approfondimenti siano necessari per inserire nel modello i fenomeni diffusivi che avvengono negli strati più interni della fava (come quello costituito dai cotiledoni). Ciò descriverebbe eventuali fenomeni indesiderati di essiccamento non omogeneo all’interno del prodotto dal momento che l’essiccazione è più veloce negli strati più esterni della fava rispetto a quelli più interni.

Riferimenti bibliografici
C.L. Hii et al., Applied Thermal Engineering, 54, 2013, 264-271