Для термической обработки какао-бобов могут быть использованы различные способы: конвективный, кондукционный, радиационный (ИК-лучами), электроиндукционный, высокочастотный, в кипящем (псевдоожиженном) слое.
На отечественных предприятиях широкое распространение нашел конвективный способ нагрева, осуществленный в непрерывно-действующих сушилках шахтного типа ВИС-42ДК.
Конвективный способ сушки положен также в основу термической обработки какао-бобов в сушилках STR, выпускаемых швейцарской фирмой «Бюлер». В нашей стране нашли применение непрерывно действующие сушилки STR-3, STR-4 и шахтные сушилки «Конти-303» (ГДР).
Сушилка STR представляет собой одноканальную двухзонную вертикальную установку (рис. 35). Тепловая обработка какао-бобов производится при их движении в вертикальном коробчатого профиля канале 1, стенки которого выполнены из сетки. Параллельно каналу расположены паровые батареи 2, а с противоположной стороны - сетчатые фильтры.
Рис. 35. Схема шахтной сушилки.
Сушилка снабжена вентиляторами 3 и 4, которые осуществляют непрерывную рециркуляцию воздуха в горячей зоне. Поток воздуха проходит поперечный канал, поступает на паровые калориферы, нагревается до 125-130°С и отдает тепло какао-бобам, проходя через вертикальный канал. Охлажденный воздух очищается на фильтрах от механически увлеченных мелких частиц и вновь нагревается. Весь цикл повторяется. Избыток воздуха отводится через выходной патрубок. Рециркуляция воздуха способствует большой экономии тепла. Обжаренный продукт охлаждается в зоне охлаждения воздухом, подаваемым вентилятором из производственного помещения.
Внешние стенки зоны обжарки двойные с прослойкой из плит жесткой стекловаты.
При тепловой обработке какао-бобов в сушилке STR исключено дробление бобов вследствие их медленного и равномерного движения по каналу. Скорость движения продукта регулируется шлюзовым затвором, имеющим самостоятельный привод и вариатор скоростей, штурвал которого выведен на рабочую сторону сушилки.
Температурный режим в горячей зоне точно регулируется в пределах 80-150°С и поддерживается на заданном уровне автоматически. Регулируется также и время нахождения продукта в горячей и холодной зонах.
Термическая обработка какао-бобов в сушилке STR обеспечивает получение какао-бобов с влажностью 2-2,5%. На 1,5-2% снижается общее содержание дубильных веществ, уменьшается содержание летучих кислот.
Температура внутренних слоев бобов достигает к концу нагрева 94-104°С и снижается при охлаждении до 35-36°С.
Кондукционный нагрев осуществляется только в цилиндрических аппаратах периодического действия, которые из-за ряда недостатков находят все меньшее применение.
Электроиндукционный нагрев и аппараты, в которых он применен, не получили широкого распространения из-за малой производительности и большого расхода энергии.
Метод сушки материалов в псевдоожиженном слое промышленного применения для обжарки какао-бобов не нашел.
Перспективными методами обжарки какао-бобов являются высокочастотный и радиационный (ИК-лучами).