TÍNH SỐ VÒNG QUAY CHO TRỐNG RANG CÀ PHÊ

Để có một profile rang cà phê hoàn hảo, chúng ta phải trãi qua nhiều bước điều chỉnh cho các thông số như gas, trống, gió… ở từng giai đoạn rang khác nhau. Ở các bài viết trước Mars cũng có chia sẻ vì sao phải điều chỉnh các bước này, nhưng chỉ dừng lại ở mức cơ bản, thì ở bài viết này Mars chỉ tập trung và phân tích kỹ một một ý chính là: điều chỉnh tốc độ vòng quay của trống rang cà phê và công thức tính tốc độ vòng quay của trống.

Vậy tốc độ trống rang cà phê là gì?

Tốc độ trống rang là phép đo một vòng quay của trống trong máy rang cà phê. Nó được đo bằng số vòng quay trên phút (RMP).

Tại sao tốc độ trống rang lại quan trọng trong quá trình rang cà phê?

Trống rang cà phê ngoài vai trò truyền nhiệt thì nó còn đóng vai trò đảo cà, vậy tốc độ đảo của lồng trống rang nhanh hay chậm ảnh hưởng như thế nào đến cà phê. Để trả lời cho các câu hỏi này, trước hết chúng ta hãy phân tích một số công thức liên quan sau:

Hạt cà phê trong quá trình rang cà phê (hay nói cách khác hạt cà phê rang trong lồng trống rang) sẽ chịu tác động bởi hai lực chính: Trọng lực (P) và lực ly tâm (Flt).

P = m.g

Flt = m.a

Trong đó:

P: Trọng lực

Flt: Lực ly tâm

m: là khối lượng hạt cà phê

g: là gia tốc trọng trường (g: khoảng 9,78-9,83 m/s², gia tốc trọng trường thường dùng g = 9,8 m/s²)

a: là gia tốc ly tâm của hạt cà phê

a = ω².r

r: là bán kính trống rang

ω: Vận tốc góc của trống rang

ω = 2.π/T

T: là chu kỳ quay của trống rang (thời gian trống quay 1 vòng)

Thay vào công thức:

Flt = m.a = m.ω².r = m.r.4.π²/T²

Để hạt cà phê không bị dính vào trống rang trong quá trình rang, lực ly tâm phải nhỏ hơn trọng lực ( Flt < P )

⇔ m.r. 4.π²/T² < m.g

⇔ r. 4.π² < g.T²

⇔ r. 4.(3.14)² < 9.8.T²

⇔ r. 4,02< T²

̴̰ 2√r < T (T = 60/RPM, RPM: số vòng/phút)

=> 2√r < 60/RPM => RPM < 30/√r (r: đơn vị mét)

π= 3.14

g = 9.8

Vì vậy, RPM của trống rang cần quay dưới 30/√r (RPM < 30/√r)

Theo kinh nghiệm thì vòng quay: 85 – 90% RPM là hợp lý.

Ví dụ: Trống rang có bán kính là 500mm = 0,5m => r = 0,5 = √0,25

RPM < 30/√0.25 = 30/0,5 = 60 (rpm), Chọn số vòng quay trống rang từ 51- 54 (rpm) là hợp lý.

Qua phân tích công thức trên thì ta thấy, tốc độ vòng quay của trống rang tỉ lệ nghịch với bán kính của lồng trống, bán kính trống càng lớn thì tốc độ quay càng chậm, việc trống quay quá nhanh hoặc quá chậm cũng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cà phê rang.

Trường hợp trống rang quay quá chậm (Flt < P) trọng lực quá lớn hạt cà phê sẽ có su hướng bị rớt xuống và không được đảo nhiều dẫn đến tình trạng là có hạt nhận được nhiệt nhiều có hạt nhận ít (cháy xém và chín không đồng đều).

Trường hợp trống rang quay quá nhanh (Flt > P) nghĩa là lực ly tâm quá lớn, hạt cà phê có sẽ bị ép sát vô thành trống rang, cũng dẫn đến tình trạng cháy xém hạt cà phê.

Qua phân tích trên thì khách hàng cũng có thể dễ dàng tính và điều chỉnh được tốc độ vòng quay của trống cho máy rang mình đang sử dụng sao cho phù hợp.

Nếu khách hàng không rõ thì có thể liên hệ theo thông tin sau để được tư vấn và hỗ trợ tốt hơn nhé: