VENARIA REALE (Torino) – Coffee Star Induction srl nasce grazie al sodalizio tra la Sweet Coffee Italia s.r.l. – azienda leader nella costruzione delle tostatrici da caffè – e la Ferrari & Carena s.r.l. – azienda leader mondiale nei settori del fine blanking e della termo induzione. Grazie al know how acquisito sulla progettazione e realizzazione di sistemi di riscaldamento ad induzione elettromagnetica, “Coffee Star Induction srl” sviluppa e produce macchine torrefattrici da caffè ad induzione con le seguenti capacita produttive 2 kg/ 8 kg/ 30 kg/ 60kg/ 120kg con il marchio Sweet Coffee Italia.
Le tostatrici ad induzione
Le macchine ad induzione possono essere utilizzate in modo analogo alle tostatrici a gas, fornendo risultati di tostatura identici, con un controllo della temperatura più raffinato: una vera rivoluzione nello sviluppo di tostatrici a tamburo riscaldate elettricamente.
Le tostatrici a riscaldamento elettrico sono considerate lente rispetto alle macchine a gas. In questo ambito, lento significa che la curva di tostatura non sale abbastanza velocemente dopo il ”punto di svolta”.
Questo perché la temperatura fornita al tamburo generata elettricamente è troppo bassa, di conseguenza, è impossibile seguire la curva di tostatura specificata dal torrefattore per ottenere la ripetitività costante e uniforme della tostatura da un lotto all’altro, dato essenziale quando si tosta il caffè.
Lo studio di questo nuovo sistema di tostatura del caffè, nasce per eliminare i punti limitanti delle soluzioni della tecnica nota a gas. In particolare, il risultato del nuovo studio è di aver realizzato un sistema di riscaldamento ad induzione elettromagnetica che ha consentito di ottenere un’elevata potenza specifica senza le limitazioni geometriche imposte dai riscaldatori elettrici tradizionali, applicati ad una macchina di tostatura a tamburo orizzontale.
Il cuore della ricetta è la “curva della temperatura target dei chicchi” durante tutto il tempo di tostatura. Per questo la Sweet Coffee Italia ha messo a punto e progettato una macchina capace di ottenere migliori risultati di una macchina a gas, sfruttando la fisica conosciuta.
Il controllo e lo sfruttamento mirato di questi fenomeni da parte del sistema studiato e realizzato dalla Sweet Coffee Italia, rende le macchine tostatrici capaci di abbattere i consumi energetici fino al 60% ed oltre, garantendo la distribuzione della temperatura in modo uniforme.
La velocità del raggiungimento del set di temperatura di lavoro, la stabilità di mantenimento e l’assenza di overshoot garantiscono la massima precisione della temperatura di processo.
Il nuovo controllo Gefran 3850 integra un nuovo software capace di controllare tutti i parametri macchina in anello chiuso (loop chiuso):
– potenza del generatore
– flusso aria
– velocità tamburo
– ciclo di raffreddamento
Tali algoritmi consentono di eseguire con estrema precisione la curva di tostatura indicata dal torrefattore, il tutto con una precisione di ± 0,5 gradi.
Questo processo garantisce una produzione ripetuta nel tempo, mantenendo inalterata la qualità del prodotto finale.
La macchina di tostatura a riscaldamento mediante la tecnologia ad induzione elettromagnetica consiste di un tamburo rotante forato su tutta la superficie, chiusa su lato da un disco e mediante lo stesso collegato in modo solidale all’albero centrale realizzato in acciaio inox.
Il tamburo è a sua volta collegato all’albero centrale in prossimità all’altra estremità, ad una certa distanza per non andare in interferenza con gli altri dispositivi durante la rotazione, mediante una ruota a raggi avente raggi sottili tali da consentire il carico dei grani attraverso il condotto e lo scarico mediante lo stesso.
Il tamburo è dotato internamente di una serie di palette ad andamento elicoidale. Questa soluzione di riscaldamento ad induzione rende possibile riscaldare la zona di tostatura sia dall’esterno del tamburo rotante che dall’interno superando le limitazioni delle soluzioni dello stato dell’arte.
Utilizzando il riscaldamento ad induzione è possibile fornire direttamente l’energia all’elemento, cilindro esterno e albero interno, per effetto delle correnti indotte senza il tramite di una resistenza da accoppiare all’elemento da riscaldare. La soluzione consente di limitare il flusso di aria attraverso il tamburo e di isolare completamente l’involucro esterno, riducendo i consumi energetici rispetto alle soluzioni attuali a resistenza elettrica, garantendo una maggiore sicurezza rispetto alle soluzioni indirette che utilizzano riscaldamento a gas.
Inoltre nella configurazione adottata le bobine sono poste all’esterno del volume di tostatura in una zona facilmente manutenibile e possono essere mantenute in una zona raffreddata.
Si ottiene il completo controllo della potenza del riscaldatore ad induzione dell’albero interno alla termocoppia posta all’interno del tamburo rotante. In questo modo è possibile controllare completamente l’ambiente di tostatura sia all’esterno che all’interno del tamburo, senza dover far passare un eccesso di aria attraverso il tamburo per portare potenza termica all’interno dello stesso.
Con riferimento alle condizioni critiche per ottenere un processo di tostatura ottimale la nostra soluzione presenta significativi vantaggi:
1 – Limitare la caduta di temperatura del tamburo e dell’aria all’interno
La soluzione proposta fornisce il calore per irraggiamento da parte del tamburo esterno e dell’albero interno e per convezione tra le pareti calde e il tamburo; applicando un corretto dimensionamento è possibile avere a disposizione una capacità termica con una elevata superficie di irraggiamento e scambio termico pronta a fornire la potenza termica supplementare alla potenza termica della sorgente per compensare la discesa di temperatura causata dall’introduzione del materiale da tostare.
2 – Consentire un rapido recupero di temperatura per il tamburo e per il materiale introdotto
Grazie alla presenza di una superficie di irraggiamento e di scambio termico convettivo anche all’interno è in grado di riscaldare rapidamente l’aria all’interno del tamburo e di fornire direttamente per irraggiamento al materiale da tostare l’energia per il recupero termico, che senza questa sorgente avverrebbe solo per convezione con l’aria e per contatto con il tamburo rotante.
La doppia sorgente termica consente di controllare in modo più preciso il rate di salita della temperatura rispetto alle soluzioni con una sola sorgente termica in quanto è possibile associare il controllo della potenza del riscaldatore ad induzione presente sul tamburo esterno alla termocoppia posta tra il tamburo esterno e il tamburo rotante e il controllo della potenza del riscaldatore ad induzione dell’albero interno alla termocoppia posta all’interno del tamburo rotante.
La configurazione di macchina di tostatura con riscaldamento del tamburo ad induzione non richiede un flusso termico per riscaldare il materiale all’interno. Il flusso d’aria è limitato al solo flusso necessario per estrarre l’umidità e i componenti volatili presenti nel materiale da tostare, e a tale scopo la valvola posta sul condotto di estrazione consente di ridurre la sezione di passaggio.
