Uso del sensor infrarrojo en el monitoreo del enfriamiento del café recién tostado

Abstract

El enfriamiento del café es una etapa esencial en el tueste de los granos, debe realizarse inmediatamente para detener las reacciones químicas y evitar el tueste excesivo. El objetivo del trabajo fue monitorear el proceso de enfriamiento del café tostado con un sensor infrarrojo de bajo costo. Se utilizó aire a temperatura ambiente para enfriar el café y se requirió de un ventilador centrífugo para succionar el aire a través de los granos. Se usó un sensor infrarrojo conectado al microcontrolador Arduino UNO, que registró temperaturas a cada segundo. El sensor infrarrojo resultó eficaz para monitorear la temperatura en la superficie de los granos de café recién tostados. Se determinó que la ecuación exponencial decreciente basada en la Ley de Enfriamiento de Newton ajustó los datos adecuadamente con un coeficiente de determinación mayor que 99,7 %. Con el sensor se determinó que al aumentar la masa de café disminuyó la capacidad enfriamiento del sistema.

Coffee cooling is an essential step in the roasting of the beans, it must be done immediately to stop the chemical reactions and avoid excessive roasting. The objective of the work was to monitor the cooling process of roasted coffee with a low cost infrared sensor. Air was used at room temperature to cool the coffee and a centrifugal fan was required to suck air through the grains. An infrared sensor connected to the Arduino UNO microcontroller was used, which recorded temperatures every second. The infrared sensor was effective in monitoring the surface temperature of freshly roasted coffee beans. It was determined that the decreasing exponential equation based on Newton's Law of Cooling adequately adjusted the data with a coefficient of determination greater than 99.7%. With the sensor it was determined that as the coffee mass increased, the cooling capacity of the system decreased.