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Dottorando: MICHELE BASILE Relatore: Prof. IRENEO KIKIC DICAMP-Università degli Studi di Trieste Corso di Dottorato in Scienza Tecnologia ed Economia nellIndustria.

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1 Dottorando: MICHELE BASILE Relatore: Prof. IRENEO KIKIC DICAMP-Università degli Studi di Trieste Corso di Dottorato in Scienza Tecnologia ed Economia nellIndustria del Caffè TOSTATURA DEL CAFFE: MODELLAZIONE DELLEVOLUZIONE DELLE PROPRIETA FISICHE DEL CHICCO

2 Altre Lavorazioni Pre-Tostatura Lavorazioni Post-Tostatura Tostatura Selezione e pulitura Immagazzinamento Classificazione Beneficiamento Coltivazione Introduzione Il ciclo tecnologico del caffè Trasporto Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

3 Introduzione Coltivazione Coffea Arabica Linnei Altitudine >900 m s.l.m. 15°C

4 Altre Lavorazioni Pre-Tostatura Lavorazioni Post-Tostatura Tostatura Selezione e pulitura Immagazzinamento Classificazione Beneficiamento Coltivazione Introduzione Il ciclo tecnologico del caffè Trasporto Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Caffè Verde Caffè Verde Pre-lavorato Caffè Tostato

5 Introduzione La tostatura Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Modifiche Chimiche

6 Introduzione La tostatura Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Modifiche Fisiche Variazione del colore Aumento Volumetrico Essiccamento Perdita di massa secca

7 Introduzione La tostatura Grado di Cottura Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

8 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Trasmissione del calore Temperatura del Chicco Reazioni Chimiche Trasmissione di materia CAFFE VERDE capacità termica geometria conduttività termica struttura del chicco densità porosità umidità stato delle cellule stato della superficie pressione interna etc. PROCESSO DI TOSTATURA tipo di processo temperatura gas composizione gas durata tostatura CAFFE TOSTATO

9 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Calore Ceduto dal Gas Reazioni Esotermiche Reazioni Endotermiche Perdite di Entalpia

10 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

11 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

12 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

13 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

14 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

15 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

16 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

17 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

18 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

19 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

20 Introduzione Modellazione Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

21 Introduzione Modellazione Omogeneità Termica Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Condizioni al Contorno Condizioni Iniziali

22 Introduzione Modellazione Omogeneità Termica Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

23 Introduzione Modellazione Omogeneità Termica Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Sivetz M. Desroisier N.W. (1979), Coffee Technology.AVI, Westport, Connecticut Processi a Tamburo Eggers R.(2001), Technology I: Roasting. In Clarke R.J, Vitzhun O.J, Coffee Recent Developments, Blackwell Science, Oxford Nagarju V.D., Murthy C.T., Ramalakshmi K.,P.N. Srinivasa Rao (1997), Roasting of Coffee beans in a spouted bed coffee roaster, Journal of Food Engineering, 39 (5) Processi a Letto Fluido Processi a Letto Zampillante (Spouted Bed)

24 Introduzione Modellazione Omogeneità Termica Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Processi a Tamburo: Bi Processi a Letto Fluidizzato: Bi 1.62 ÷ 2.43 Processi a Letto Zampillante: Bi 0.3

25 Introduzione Modellazione Omogeneità Termica Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Tamburo Letto Fluidizzato

26 Introduzione Modellazione Omogeneità Termica Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni ToTo

27 Introduzione Modellazione Caratteristiche Fisiche Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

28 Introduzione Modellazione Caratteristiche Fisiche Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

29 Introduzione Modellazione Caratteristiche Fisiche Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

30 Introduzione Modellazione Caratteristiche Fisiche Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

31 Introduzione Modellazione Caratteristiche Fisiche Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

32 Introduzione Modellazione Caratteristiche Fisiche Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

33 Introduzione Piano Sperimentale Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Prove di Riscaldamento: 160°C, 180°C, 200°C, 220°C Prove di Tostatura: 160°C, 180°C, 200°C, 220°C a 5, 15, 30, 45, 60 minuti

34 Introduzione Validazione del Modello Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Raffreddamento R.Eggers, M.v.Blittersdorff, C.Fischer, H.K.Cammenga (2004), Temperature Field during Roasting of Coffee Beans, 20th ASIC Coll., 2004

35 Introduzione Validazione del Modello Riscaldamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

36 Introduzione Validazione del Modello Riscaldamento e Raffreddamento Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

37 Introduzione Validazione del Modello Evoluzione Massa Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Evoluzione Volume

38 Introduzione Validazione del Modello Colore Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni Luminosità

39 Introduzione Conclusioni Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni

40 Introduzione Conclusioni Modellazione Riscaldamento Modellazione Caratteristiche Piano Sperimentale Validazione Modello Conclusioni


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