Během pražení se teplo přenáší na kávová zrna v pražiči vedením, konvekcí a zářením.

V pražicích bubnech se 70% tepla přenáší konvekcí a 30% vedením.

Přenos tepla vedením (dotykem)

Zelená kávová zrna se nejprve ohřívají vedením (přímým kontaktem) v pražicích bubnech pro přímý ohřev, které přenášejí teplo přímo na zrna, tj. Teplo se dostává do zrn při kontaktu se stěnami horkého bubnu.

Vnější vrstva bubnu je ohřívána hořákem, zatímco přívody horkého vzduchu v zadní části bubnu umožňují kontakt horkého vzduchu se zelenými kávovými zrny.

Vnitřní teplota pražiče kávy musí před pražením dosáhnout určité teploty, která je přednostně vyšší než 180 ° C.

Hned poté, co jsou fazole naloženy do bubnu, je teplo přeneseno na fazole vedením (dotykem) v prvních minutách.

Po naložení fazolí začne vnitřní teplota klesat. Většina primárního přenosu tepla je konvekcí.

Přenos tepla konvekcí (odraz)

Horká kávová zrna přenášející své vlastní teplo do jiných zrn odrazem je přenos tepla konvekcí.

Zdroj tepla nemá přímý kontakt s bubnem v pražicích horkovzdušných bubnech. Horký vzduch je generován v samostatném ohřívači a ohřívá fazole, jak protéká. Během pražení je povrchová teplota bubnu nízká.

U horkovzdušných pekáren se většina tepla přenáší konvekcí.

 

 

 

Přenos tepla a teplota

Alespoň první 2/3 procesu pražení jsou endotermické, tj. Fazole absorbují energii a teplo se pohybuje z vnějšku dovnitř fazolí.

Změna teploty (∆T) určuje poměr přenosu tepla. Vyšší hodnota „∆T“ mění teplo uvnitř fazole rychleji.

Hodnota „∆T“ je na začátku pražení přibližně 50 ° C. Tato hodnota buď zůstává pevná, nebo se velmi mírně zvyšuje, poté se s postupujícím cyklem pečení snižuje. Jinými slovy, teplota vnitřní fazole se zvyšuje až do
vyrovná se teplotě vnějšího zrna během prvních několika minut pečení. Obecně je hodnota ∆T na nejvyšší úrovni při rychlém pečení, zatímco nižší při pomalém pečení.

Přenos tepla a hmoty uvnitř fazole

Během cyklu pražení se vlhkost uvnitř fazole začne odpařovat z vnější vrstvy a odpařování se rozšiřuje do vnitřních vrstev, jak pražení pokračuje.

Celulózová matrice vnitřního zrna, která je chladnější než vnějšek, zůstává nezměněna a zadržuje vlhkost ve středu. Voda zachycená v bobu se zahřívá, mění se na páru, expanduje a nutí bob bobtnat zvýšením vnitřního tlaku.

Výsledky měření odborníků naznačují, že vnitřní tlak, který se pohybuje od 5,4 atm do 25 atm, se dostatečně zvyšuje, aby rozbil celulózovou matrici fazole, a poté dojde k prvnímu popu. Centrální teplo fazole se zvyšuje, zatímco z trhliny uniká tlaková vodní pára a plynný CO2.

Přenos tepla a vlhkost

Během pečení ovlivňuje vlhkost uvnitř bubnu i fazole přenos tepla.

Po prvním zpoždění zvyšuje vlhkost uvnitř bubnu účinek přenosu tepla a urychluje ztrátu vlhkosti uvnitř fazole.

Vnitřní vlhkost fazole má však při pražení komplikovanější účinky.

Tři základní účinky vysoké úrovně vlhkosti na přenos tepla jsou:

1. Vysoká vlhkost urychluje přenos tepla, protože zvyšuje tepelnou vodivost,

2. Vysoká vlhkost zvyšuje schopnost fazole přijímat (absorbovat) teplo, což způsobuje, že fazole potřebuje více energie na zahřátí,

3. Vysoká vlhkost poskytuje více odpařené vlhkosti z fazole blokováním přenosu tepla do fazole.

Vlhké fazole by měly být vystaveny vyššímu teplu, zatímco suché fazole by měly být nižší, protože vlhké fazole se určitě zahřívají pomaleji než ty suché.