Beskyttelse af ristningen og aromaen giver den fulde kaffeoplevelse

Ved industriel kafferistning kan koncentrationen af kulilte stige hurtigt. Kontinuerlig overvågning af CO-koncentrationen sikrer anlæggets sikkerhed og kan desuden give en indikation af ristningsgraden. Gasanalyse spiller også en rolle i emballeringen for at forhindre tab af aroma. Endress+Hauser bidrager til kaffeproduktionen med måleapplikationer til overvågning af procesparametre, der er relevante for sikkerhed og kvalitet.

Kaffe er en drik, der er populær over hele verden, og som i de seneste år har gennemgået en enorm udvikling, hvad angår smagsvariationer, produktionsmetoder og bønnernes kvalitet. Der er ikke længere kun de store kaffeproducenter, men også stadig flere små kafferisterier, der forsøger at imødekomme den kraftige stigning i kundernes efterspørgsel. På grund af de store forskelle i den krævede gennemstrømning af kaffebønner findes der tilsvarende forskellige størrelser af kafferisterier. Nogle er på størrelse med en bil, mens andre fylder en stor fabrikshal med hele produktionsprocessen.

Ikke desto mindre er ristningsprocessen den samme.

Under denne proces er der stor risiko for en pludselig stigning i kulilte (CO), hvilket udgør en sikkerhedsrisiko. Det er derfor af stor betydning for kafferisteren at kunne registrere sådanne pludselige stigninger i CO-niveauet meget hurtigt, så der kan gribes ind inden for tilsvarende kort tid.

Når man rister, kræves der fuld koncentration. Ved industrielle ristningsprocesser varierer temperaturerne mellem 200 og 280 °C afhængigt af produktet, ristningsgraden og den ønskede ristningsfarve. Når kaffebønnerne tørres under ristningsprocessen, frigives CO₂ og CO sammen med vand og olier.

Under ristningen af kaffebønner dannes der CO, som kun forekommer i lave koncentrationer i begyndelsen af ristningsprocessen, men som stiger eksponentielt i løbet af processen. CO kan således, hvis det ikke overvåges, overskride den nedre eksplosionsgrænse, hvilket anlægsoperatøren for enhver pris ønsker at undgå. Denne sikkerhedsrisiko undgås ved at overvåge CO-niveauet. Ved at indstille lave alarmgrænser kan ristningsprocessen standses i tide, så der slet ikke opstår en eksplosiv atmosfære. På grund af den hurtige stigning i CO-koncentrationen er det afgørende at foretage en hurtig måling. Kaffebønnernes pergamentskaller og de voksagtige stoffer, der flyver rundt under forarbejdningen, kan hurtigt tilstoppe ethvert filter eller andre gasrensningsanlæg og er meget svære at fjerne.

En præcis måling af CO-koncentrationen kan dog også tjene et andet formål: Ved visse kaffebearbejdningsmetoder anvendes CO-indholdet også som en indikator for det korrekte ristningsniveau og dermed den ønskede aroma.

Gasanalysatoren GM901 måler kulilte ved hjælp af optisk korrelation med et gasfilter direkte i kanalen og beregner CO-koncentrationen i mg/m 3 eller ppm – dermed registreres stigninger i CO-koncentrationen på kortest mulig tid (ca. 10 sekunder).

En udluftningsenhed beskytter de optiske grænseflader på sender- og modtagerenheden mod støv og snavs. På grund af kaffebønneskaller og voksagtige stoffer i processen har in-situ-teknologien her vist sit værd. In-situ kommer ikke i direkte kontakt med disse meget klæbrige stoffer, som er vanskelige at adskille i et gasrensningsanlæg.

De korte responstider, der skyldes den hurtige in-situ-måling, samt de minimale vedligeholdelseskrav gør GM901-gasanalysatoren til det oplagte valg:

• Emissionsovervågning: Kontinuerlig måling af CO-koncentrationer med henblik på procesoptimering
• Sikkerhed: Kontinuerlig overvågning af CO-niveauerne med GM901 forhindrer, at CO-koncentrationerne overskrider den nedre eksplosionsgrænse. Der udstedes en tidlig advarsel, hvis grænseværdierne overskrides.
• Hygiejne og pålidelighed: Takket være in-situ-teknologien kommer ingen dele af analysatoren i kontakt med de voksagtige stoffer eller de kaffebønneskaller, der frigives under processen.

Den fulde smagsprofil påvirkes også af emballagen: For at bevare kaffens aroma inde i emballagen skal ilten fjernes fra kaffeemballagen, da smagen uundgåeligt går tabt, hvis iltindholdet er for højt.

Inertiseringen gøres nemmere takket være hurtig og præcis iltmåling med laser ved hjælp af TRANSIC100LP-lasertransmitteren. Iltindholdet måles direkte ved pakkemaskinen, og der tilsættes nitrogen som inertgas.

Kvælstof er dyrt – det er meget ineffektivt og kostbart at justere systemet manuelt på baggrund af unøjagtige målinger. Ideelt set bør processen overvåges, så den kan styres på passende vis. Dette er kun muligt, hvis iltmålingen giver hurtige og nøjagtige resultater. 

Sammenlignet med elektrokemiske måleceller leverer TRANSIC100LP med laserteknologi en fremragende ydeevne. Den robuste laserbaserede ilttransmitter er nem at integrere. O₂ måles præcist uden mærkbare tidsforsinkelser, fejl eller alarmer. Den hurtige visning af måleværdierne sikrer, at kvælstofindholdet reguleres pålideligt, automatisk og uden behov for yderligere manuelle indgreb, hvorimod måleprocessen med den elektrokemiske celle krævede langt større opmærksomhed.

Med TRANSIC100LP kan man spare på kvælstof, og vedligeholdelsesomkostningerne bliver lavere. Transmitteren er slidfri, indeholder ingen mekaniske dele og fungerer uden forbrugsvarer. Desuden har den en enestående tæthed, hvilket betyder, at man kan undgå fejlmålinger.

• Hurtig måling direkte i processen
• Nem installation og betjening
• Selvdiagnosticering med vedligeholdelsesindikator
• Ingen krydsfølsomhed over for partikler, vibrationer eller ændringer i flowhastigheden
• Lave driftsomkostninger: minimale forbrugsvarer og intet forbrug af rensningsgas
• Langvarig stabilitet; ufølsom over for fugt og temperatur