humedad en productos cafeteros

La necesidad de mediciones on-line y at-lineLa medición y el control de la humedad son factores de vital importancia en todas las etapas del procesamiento del café, para optimizar la elaboración, el rendimiento, el sabor y la calidad de los productos.

En un mundo en el que el rendimiento de la producción alimentaria es un factor cada vez más relevante, un mayor control de la humedad permite minimizar los residuos y el reprocesamiento y, además, obtener significativas ventajas económicas como:

► Aumento de la eficiencia de los procesos de secado y control de la humedad para obtener un mayor ahorro energético a través de parámetros de funcionamiento más cercanos al límite superior de las especificaciones de humedad.

► Mejora de la consistencia entre lotes mediante la transmisión rápida de información sobre el contenido de humedad para que las unidades tostadoras puedan confirmar y refinar el procesamiento.

► Optimización del rendimiento sin poner en cuestión la integridad del producto.

Las técnicas analíticas de laboratorio habitualmente emplean el método de pérdida por desecación para calcular la humedad de los productos. Este método es preciso pero solo proporciona mediciones entre intervalos delimitados por instantáneas y, además, se tardan horas en completar una muestra de baja magnitud (de unos pocos gramos).

Hay sistemas portátiles más rápidos, como los basados en la técnica de equilibrio de humedad por desecación, pero estos también tardan entre 7 y 25 minutos en generar una medición. Además, se precisan avanzados niveles de habilidad para su utilización, ya que las muestras deben prepararse con una precisión extrema y de forma consistente antes de realizar las mediciones. Esto a menudo conlleva un bajo nivel de verificación del control continuo de los procesos, lo que puede derivar en un funcionamiento ineficiente.

Como varias entidades productoras líderes en el sector pueden certificar, NDC Technologies (NDC) proporciona alternativas rápidas y fiables a métodos que se caracterizan por su mayor lentitud. El analizador at-line InfraLab (figura 1) permite realizar mediciones rápidas (5 segundos) en muestras aleatorias representativas grandes para el procesamiento en lotes. El calibrador de infrarrojo cercano (NIR) MM710e permite capturar mediciones en tiempo real para el secado continuo.

Ambos dispositivos permiten obtener mediciones precisas y representativas de una gran variedad de productos cafeteros y, además, son muy fáciles de usar. El análisis de pequeñas muestras aleatorias realizado por las técnicas convencionales de laboratorio o pequeños analizadores portátiles (como la técnica de equilibrio de humedad) de poca velocidad no permiten obtener estos niveles de información.

Humedad en productos cafeteros Nota de la aplicación: AN-06-15374-02-2015-03

InfraLab

MM710e

Measured by Commitment

Figura 1. Aplicación del calibrador on-line NDC MM710e y el analizador de procesos at-process InfraLab en el procesamiento de café

Grano verde

Grano tostado

Café molido

Café soluble

Aumento de

l valo

r

1

2

3

4

5

6

1 2 3 4 5 6

% M

oist

ure

(ND

C)

% Moisture (Oven)

Spray Dried Coffee

1

3

5

7

9

1 3 5 7 9% M

oist

ure

(ND

C)

% Moisture (Oven)

Freeze Dried Coffee

Tabla 1. Ejemplos representativos de algoritmos desarrollados por NDC - On-Line MM710e

Producto Componente PrecisiónCafé tostado molido Humedad 1-10%, Cafeína 0.2-3% ±0.1, ±0.2

Café tostado Humedad 5-10%, Cafeína 0.2-3% ±0.3, ±0.2

Grano verde Humedad 9-14%, Cafeína 0.2-3% ±0.3, ±0.2

Aplicaciones y rendimiento de las medicionesSoluciones de calibración de NDC:

► Incorporan tecnología optoelectrónica patentada diseñada para resistir entornos de procesamiento exigentes y proporcionar mediciones lineales de grandes prestaciones► Realizan una compensación automática de factores como el desgaste de la lámpara interna de origen y no se ven afectadas por variaciones lumínicas o de temperatura en su rango de temperatura de funcionamiento ► Proporcionan mediciones consistentes en largos periodos de funcionamiento y no requieren reajustes continuos a partir de su puesta en funcionamiento

Estos niveles de funcionamiento se han conseguido a través de los avances en ingeniería de aplicaciones, que permiten a NDC producir mediciones lineales personalizadas que se ajustan a todo tipo de necesidades, no varían con el tiempo y son independientes del color, la mezcla y el tipo de grano del café. La tabla 1 incluye una lista de mediciones desarrolladas por NDC. Las tablas de las figuras 2 y 3 muestran el rendimiento de la calibración de NDC comparado con el del método principal de mediciones de horno en aplicaciones at-line y on-line.

Figura 2. Rendimiento de la medición at-line a través de InfraLab de NDC comparado con los principales métodos de referencia

Figura 3. NDC MM710e on-line measurement performance against primary reference methods

Producto Componente Precisión

Café liofilizado, secado por atomización, aglomerado Humedad 1-6% ±0.1

InfraLab

On-Line MM710e

Grano Verde Café Tostado

Nota: la medición a través de sistemas de infrarrojo cercano es una técnica correlativa secundaria y requiere el ajuste del resultado de la medición según el método de referencia primario en las instalaciones. Los algoritmos patentados de medición de NDC proporcionan lecturas estables y constantes de manera predeterminada. Para obtener mediciones precisas y consistentes del nivel de humedad, simplemente ajuste el nivel de calibración según el método de referencia primario de las instalaciones.

Café Tostado Molido

Café Liofilizado Cafe Secado Por Atomización

2

6

10

14

18

2 6 10 14 18

% M

oist

ure

(ND

C)

% Moisture (Oven)

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7

% M

oist

ure

(ND

C)

% Moisture (Oven)

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8%

Moi

stur

e (N

DC

)%Moisture (Oven)

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8%

Moi

stur

e (N

DC

)%Moisture (Oven)

% H

umed

ad (N

DC

)

% H

umed

ad (N

DC

)

% H

umed

ad (N

DC

)% Humedad (horno) % Humedad (horno) % Humedad (horno)

% Humedad (horno) % Humedad (horno)

% H

umed

ad (N

DC

)

% H

umed

ad (N

DC

)


Una instalación de producción cafetera consiguió un incremento de los beneficios de explotación de 250 $ por tonelada de café procesado con un nivel de humedad un 0,3% más cercano al deseado.

Ubicaciones de medición para mediciones on-lineLa tecnología basada en NIR de NDC se puede integrar con facilidad en el proceso de producción a través de un controlador lógico programable (PLC) para capturar mediciones de forma precisa y fiable. El calibrador debe estar ubicado lo más cerca posible a las etapas de secado para facilitar la transmisión de información al controlador del proceso; sin embargo, el calibrador debe gozar de un buen acceso al producto, y la ubicación de medición debe permitir la extracción de muestras para realizar una comprobación comparativa periódica del calibrador y el método de referencia primario correspondiente. De forma general, el calibrador se instalará después de la etapa final de secado del proceso. Sin embargo, dado que los conductos de interconexión y el método de transporte de partículas son distintos según las operaciones de procesamiento, las mediciones se realizan:

En la salida de una unidad de separación centrífuga Virbro Sifter, o en otra ubicación (como en una cinta de transporte) que permita una observación constante del flujo de partículas.

Gracias a la captura del producto en un recipiente de muestreo PowderVision de NDC montado en un conducto de alimentación gravitatoria (se realiza la medición del producto y, a continuación, se devuelve a través de su proyección mediante aire comprimido).

O, alternativamente

1

2


a companyNDC Technologies tiene presencia en más de 60 países de todo el mundo. ISO9001:2008 www.ndc.com

En línea con nuestra política de mejora continua, NDC se reserva el derecho de revisar o sustituir sus productos o servicios sin previo aviso. La información en este documento puede no representar las especificaciones más recientes y su función es únicamente informativa.

Fecha de publicación: junio de 2015© NDC Technologies 2015

NDC Technologies Inc.Teléfono: +1 626 960 3300Email: [email protected]

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NDC JapanTeléfono: +81 3 3255 8157Email: [email protected]

NDC GermanyTeléfono: +49 1801 977112Email: [email protected]

NDC ItalyTeléfono: +39 0331 454 207Email: [email protected]

NDC SingaporeTeléfono: +65 91994120 Email: [email protected]

NDC IndiaTeléfono: +91 9890800697Email: [email protected]

ResumenLas soluciones de NDC comportan importantes ventajas de procesamiento en lo que respecta al ahorro de energía, una mayor productividad y niveles superiores de eficacia, al evitar los retrasos inherentes al envío de muestras al laboratorio. Además, las soluciones de NDC permiten a las organizaciones producir de forma regular productos de una mayor calidad.

Las soluciones de medición de NDC garantizan unas enormes ventajas a las entidades procesadoras de café:

► Ahorro energético y reducción de los riesgos del deterioro de los productos por su excesivo procesamiento

► Aumento del rendimiento y la consistencia de los productos

► Las unidades de calibración de NDC están optimizadas para las aplicaciones correspondientes, por lo que su ajuste a los distintos métodos de referencia es extremadamente fácil

► Algoritmos lineales diseñados exclusivamente para los productos, parámetros y características de funcionamiento correspondientes

► Diseño electrónico y óptico de gama alta y gran resistencia

► Estabilidad de gran duración: no se precisa ningún tipo de recalibración

► Un funcionamiento muy fiable independientemente de las condiciones ambientales

► El mejor rendimiento: increíbles niveles de precisión, detalle, velocidad y relación señal-ruido

► Un retorno sobre la inversión inmejorable y el coste de propiedad más bajo

► Una filosofía de asociación duradera con nuestros clientes para desarrollar de forma colaborativa soluciones para mejorar su competitividad

► La tranquilidad de saber que trabaja con una organización fiable y estable con vistas al futuro: NDC Technologies forma parte de Spectris PLC (www.Spectris.com)


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