Torréfaction et protection des arômes pour une dégustation de café parfaite

Pendant la torréfaction industrielle du café, les concentrations de monoxyde de carbone (CO) peuvent rapidement augmenter. La surveillance continue de la concentration de CO assure la sécurité de l'installation et peut également fournir des indications sur le degré de torréfaction. L'analyse des gaz joue également un rôle dans le conditionnement afin d'éviter les pertes d'arôme. Endress+Hauser contribue à la production de café avec des applications de mesure pour la surveillance des paramètres de process relatifs à la sécurité et à la qualité.

Le café est une boisson très populaire, qui s'est considérablement améliorée ces dernières années en termes de variété de goûts, de diversité des méthodes de production et de qualité des grains. Les grands producteurs de café ne sont désormais plus seuls : de plus en plus de petits torréfacteurs cherchent à répondre à la forte hausse des exigences des clients. En raison des écarts de rendement de grains de café requis, il existe différentes tailles d'usines de torréfaction. Certaines font à peu près la taille d'une voiture, d'autres remplissent un grand hall d'usine abritant tout le process.

Néanmoins, le procédé de torréfaction reste le même.

Lors de ce process, il existe un risque élevé de hausse soudaine du monoxyde de carbone (CO), ce qui constitue un risque pour la sécurité. Il est donc très important pour le torréfacteur de détecter rapidement de telles augmentations soudaines du CO afin de pouvoir prendre des mesures dans un court délai.

Lors de la torréfaction, une concentration maximale est requise. Pour ce qui est des procédés de torréfaction industriels, les températures varient de 200 à 280 °C selon le produit, du degré de torréfaction et de la couleur de torréfaction souhaitée. Lors du séchage des grains pendant le process de torréfaction, le CO₂ et le CO sont libérés, en plus de l'eau et des huiles.

Lors de la torréfaction des grains de café, le CO est libéré, d'abord à de faibles concentrations au début du cycle de torréfaction, puis augmente de façon exponentielle pendant le process. Ainsi, le CO peut, s'il n'est pas surveillé, dépasser la limite inférieure d'explosivité, ce que l'exploitant de l'installation souhaite éviter à tout prix. Ce risque de sécurité est supprimé par la surveillance du CO. Avec des seuils d'alarme bas, le process de torréfaction peut être arrêté à temps afin d'éviter la création d'une atmosphère explosive. En raison de la hausse rapide de la concentration de CO, une réponse rapide à la mesure est essentielle. Les parches des grains de café et les substances cireuses qui s'envolent au cours du process peuvent rapidement colmater les filtres ou autres systèmes de traitement des gaz et sont très difficiles à éliminer.

Cependant, une mesure précise de la concentration en CO présente également un autre avantage : dans certaines méthodes de préparation du café, la teneur en CO est également utilisée comme indicateur du niveau de torréfaction correct et, par conséquent, de l'arôme souhaité.

L'analyseur de gaz GM901 mesure le monoxyde de carbone avec la corrélation par filtre à gaz directement dans la conduite et calcule la concentration de CO en mg/m3 ou ppm - par conséquent, des augmentations de la concentration de CO sont détectées dans les plus brefs délais (environ 10 secondes).

Une unité d'air de purge protège les interfaces optiques de l'émetteur et du récepteur de la poussière et de la saleté. En raison des parches des grains de café et des substances cireuses dans le process, la technologie in situ a jusqu'ici fait ses preuves. Les systèmes de mesure in-situ n'entrent pas en contact direct avec ces substances très collantes, difficiles à séparer dans un système de traitement des gaz.

Les temps de réponse courts qui résultent de la mesure in situ rapide et des exigences minimales de maintenance font de l'analyseur de gaz GM901 le choix évident :

• Contrôle des émissions : mesure continue des concentrations de CO pour l'optimisation des process
• Garantie de sécurité : la surveillance continue des niveaux de CO avec le GM901 empêche les concentrations de CO de dépasser la limite inférieure d'explosivité. Un avertissement précoce est émis en cas de dépassement des valeurs limites.
• Hygiène et fiabilité : grâce à la technologie in situ, aucune partie de l'analyseur n'entre en contact avec les substances cireuses ou les coques de café libérées pendant le process.

La saveur est également affectée par l'emballage : pour conserver l'arôme du café à l'intérieur du paquet, l'oxygène doit être retiré de l'emballage  : le goût sera inévitablement perdu si la teneur en oxygène est trop élevée.

L'inertage est facilité grâce à une mesure laser rapide et précise de l'oxygène à l'aide du transmetteur laser TRANSIC100LP. La teneur en oxygène est mesurée directement au niveau de la machine d'emballage et l'azote est ajouté comme gaz inerte.

L'azote coûte cher - un réglage manuel du système avec des mesures imprécises est très inefficace et coûteux. Dans l'idéal, le process doit être surveillé de telle sorte qu'il puisse être contrôlé de manière appropriée. Cela ne peut être obtenu que si le process de mesure de l'oxygène fournit des résultats rapides et précis. 

Comparé aux cellules de mesure électrochimiques, le TRANSIC100LP avec technologie laser fonctionne parfaitement. L'analyseur d'oxygène à diode laser robuste est facile à intégrer. L'O₂ est mesuré avec précision sans délais notoires, erreurs ou alarmes. L'affichage rapide des valeurs mesurées garantit un contrôle fiable et automatique de l'azote, sans interruptions manuelles supplémentaires, tandis que la mesure avec la cellule électrochimique devait faire l'objet de bien plus d'attention.

Avec TRANSIC100LP, l'azote peut être économisé et les coûts de maintenance réduits. Le transmetteur est sans usure, n'a pas de pièces mécaniques et fonctionne sans consommables. De plus, il présente une étanchéité exceptionnelle, ce qui signifie que des mesures incorrectes peuvent être évitées.

• Mesure rapide directement dans le process
• Installation et configuration aisées
• Autodiagnostics avec indicateur de maintenance
• Pas de sensibilité transverse aux particules, vibrations ou variations de débit
• Faibles coûts d'exploitation : peu de consommables et aucune consommation de gaz de purge
• Stabilité à long terme ; insensible à l'humidité et à la température