Molienda de la cáscara de cacao como forma de procesar residuos

En este artículo hablaremos de cómo se realiza la molienda de la cáscara de cacao. Cáscara del cacao es la cáscara de los granos de cacao, que se forma durante la producción de cacao rallado.

Mercado mundial de cacao en grano

Los principales proveedores de cacao en grano al mercado mundial son los países africanos. Si tomamos el consumo medio anual de este producto en 3 millones de toneladas por año, entonces los países africanos tendrán 2,1 millones. Entre los principales proveedores se encuentran Costa de Marfil, Ghana y Camerún. Además, Ecuador e Indonesia exportan una gran cantidad de cacao en grano.

Los granos de cacao son un producto interesante ya que contienen tanto manteca de cacao como los sólidos que se utilizan para hacer el cacao en polvo. El cacao en polvo se utiliza para preparar bebidas, incluido el chocolate caliente.

Características del procesamiento de granos de cacao

El procesamiento del cacao, como muchos otros procesos de procesamiento, conduce a la generación de desechos. El principal es la cáscara, que se separa de la fruta y al principio no se puede utilizar ni en la producción de cacao en polvo ni en la preparación de chocolate. Esta cáscara se llama cáscara de cacao. Durante el procesamiento del cacao, se generan decenas y cientos de miles de toneladas de esos desechos. El principal problema que dificulta el uso de la cáscara de cacao, como producto útil, es su dureza. Al mismo tiempo, la cáscara sigue siendo una fuente de sustancias útiles y nutritivas, pero para extraerlas es necesario moler la cáscara del cacao hasta obtener un polvo. ¡Y aquí es donde aparecen nuevas oportunidades! Las cáscaras de cacao trituradas se pueden utilizar para:

• reemplazo de cacao en polvo debido a una composición química similar;
• aditivos alimentarios combinados para animales;
• proteсción de la capa superior del suelo y mejoramiento de sus propiedades;
• producción de medicamentos que se utilizan para estimular el corazón y el sistema nervioso central; 
• obtención de alcohol, furfural.

Trituración de la cáscara de cacao – métodos básicos

La trituración de la cáscara de cacao se realiza mediante métodos clásicos e innovadores. Los métodos clásicos se basan en el uso de impacto, compresión y cizallamiento al moler materiales duros, entre los que se incluye la cáscara de cacao. Antes de moler, la cáscara de cacao debe hacerse más frágil. Para ello se utiliza nitrógeno líquido o un flujo de aire caliente. Se conocen desintegradores, en cuyos discos se colocan pasadores especiales. Al entrar en el espacio entre los discos, la cáscara de cacao golpea repetidamente estos pasadores, lo que provoca su trituración. También se utilizan molinos de rodillos para moler la cáscara de cacao.

Los molinos clásicos comparten desventajas comunes:

• alto consumo de energía, que alcanza decenas e incluso cientos de kV;
• grandes tamaños;
• funcionamiento ruidoso;
• imposibilidad, en muchos casos, de proporcionar la finura requerida de trituración del producto, lo que requiere una re-trituración y conduce a un aumento en el consumo de energía.

Por lo tanto, la tarea de moler las cáscaras de cacao sigue siendo relevante, lo que llevó a la aparición de métodos innovadores.

Molienda de la cáscara de cacao con el campo electromagnético giratorio

Una de las direcciones prometedoras para molienda de la cáscara de cacao  es el uso de la energía de un campo electromagnético giratorio. Este principio se implementa en los aparatos de la capa vórtex (AVS) de la empresa GlobeCore.   

El aparato de la capa vórtex es un dispositivo que consiste estructuralmente en un inductor de un campo electromagnético giratorio, una cámara de trabajo hecha de material no magnético y partículas ferromagnéticas con forma de aguja. La cámara de trabajo se coloca dentro del inductor y las partículas ferromagnéticas se colocan en la cámara de trabajo. Cuando se aplica voltaje al devanado del inductor, se crea un campo electromagnético giratorio en la cámara de trabajo, que pone en movimiento las partículas ferromagnéticas. Las partículas se mueven a lo largo de trayectorias complejas debido a la constante colisión entre sí, con las paredes de la cámara de trabajo y con la sustancia procesada. Como resultado, se crea una capa de vórtex en la que se procesa la cáscara de cacao.

Durante el funcionamiento del aparato, en su cámara de trabajo, la sustancia procesada (la cáscara de cacao) está influenciada por muchos factores:

• campo electromagnético giratorio;
• impacto de partículas ferromagnéticas;
• magnetostricción de partículas ferromagnéticas;
• vibraciones acústicas; 
• alta presión local, etc.

Bajo la influencia de los factores y fenómenos enumerados, las cáscaras del cacao se muelen

Finura de la molienda de la cáscara de cacao usando AVS

Una de las principales ventajas de los aparatos de la capa vórtex (molinos electromagnéticos) es la capacidad de triturar incluso sustancias muy sólidas. En este caso, la trituración puede ser «seca» o llevarse a cabo en presencia de una fase líquida, la mayoría de las veces agua. Cuando se muele «en seco», el tamaño de partícula no suele exceder los 10 micrones, y cuando se muele «en húmedo», 1 micrón.

Durante la molienda de la cáscara de cacao, se produce una transformación interesante. Inicialmente, se produce un triturado «seco», durante el cual se destruyen las cáscaras. La cáscara ​de cacao contiene mucha agua, al menos 50-60%. Durante la destrucción de las cáscaras, esta agua sale y la trituración ya está en un medio líquido, es decir, se vuelve «húmedo». Debido a esto, el aparato de la capa vórtex le permite obtener la finura de la molienda de la cáscara de cacao de hasta 1 micrón en una pasada.

Ventajas del aparato de la capa vórtex para la molienda de la cáscara de cacao

Resumamos las ventajas del aparato de la capa vórtex para la molienda de la cáscara de cacao:

1. Gran finura de molienda: hasta 1 micrón. En la mayoría de los casos, este resultado no está disponible para otros molinos.
2. El mejor resultado de trituración se obtiene después de una pasada por el aparato.
3. Cuando se usa AVS, no se necesitan operaciones preparatorias para aumentar la fragilidad de la cáscara del cacao. El dispositivo funciona bien incluso con materiales muy duros. Se elimina el paso de tratar el producto con nitrógeno líquido o aire seco, lo que simplifica enormemente el proceso tecnológico. 
4. El consumo de energía de un dispositivo, según el modelo, es de solo 4,5 a 10 kW. 
5. El aparato tiene un tamaño compacto y se puede integrar fácilmente en las líneas tecnológicas existentes para la producción de cáscaras de cacao.
6. Funcionamiento silencioso y facilidad de mantenimiento.

Si se dedica al procesamiento de granos de cacao y no sabe qué hacer con los residuos de la cáscara de cacao, o desea reciclar intencionalmente estos residuos de producción, comuníquese con nosotros a través de uno de los contactos indicados en la sección correspondiente del sitio.