Ciência da Torrefação

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Comportamento do Feijão

RS 3.10 As Funções da Exotermia e Endotermia na Torrefação

Embora saibamos que as reações exotérmicas ocorrem durante a torrefação do café, não é certo quão fortemente essas reações afetam a temperatura do grão.

Medições diretas mostram que as reações químicas nos grãos de café são, em equilíbrio, endotérmicos durante a primeira parte da torra, mas tornam-se exotérmicos em temperaturas mais altas devido ao início das reações de pirólise. As estimativas da temperatura na qual os grãos se tornam exotérmicos variam de 140°C até cerca de 190°C (Schenker 2000).

Medir a quantidade exata de calor liberada pelas reações químicas que ocorrem durante a torra é uma tarefa complexa. O método padrão consiste em aumentar gradativamente a temperatura do café em um recipiente lacrado e medir a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura em cada etapa.

No entanto, isto é bastante diferente das condições dentro de uma torrefadora de café, onde os grãos são aquecidos muito mais rapidamente e a água e outros gases podem escapar deles livremente.

Reações exotérmicas em grãos de café demonstradas por calorimetria diferencial de varredura. A linha vermelha representa a quantidade de calor liberada pelos processos químicos à medida que a temperatura aumenta. Quando a linha cai abaixo do ponto de referência, os grãos são endotérmicos. Quando a linha ultrapassa o ponto de referência, os grãos são exotérmicos. De acordo com esta medição, os grãos tornam-se exotérmicos a 165°C, e as reações exotérmicas atingem o pico a 210°C. Fonte: Abdul Ghani e outros (2015) 

Num estudo, os investigadores modelaram as mudanças de temperatura nos grãos de café durante a torra e calcularam o efeito que as reações exotérmicas teriam. Eles descobriram que a inclusão de reações exotérmicas em seu modelo resultou em uma temperatura final menos de 5°C mais alta do que se ignorassem essas reações (Abdul Ghani e outros 2019). Esta descoberta sugere que o papel da exotermia na determinação da forma da curva de torra é relativamente menor.

 

O Planalto

Ao torrar café, muitos torrefadores observam um “platô” na taxa de aumento da temperatura do grão no período que antecede primeira rachadura,