Secado del Cacao

Índice general

1.        Capítulo I.

1.1.Planteamiento del problema……………………………………………………2

1.2. Objetivos del trabajo…………………………………………………………..3

2.        Capítulo II

2.1.Marco teórico

1. Origen del cacao……………………………………………………………4

1. Cacao en el Perú y en el mundo……………………………………………4

1. Zonas de cultivo……………………………………………………………6

1. Tipos de cacao……………………………………………………………...7

1. Fisiología del cacao………………………………………………………..10

1. Definición de secado y el secado artesanal de los granos de cacao……….11

1. Deterioro del producto…………………………………………………….13

1. Secado a bajas temperaturas………………………………………………14

1. Ventajas del secado artificial de cacao……………………………………22

3.        Capítulo II

3.1. Modelación del secador………………………………………………………22

1. Conclusiones…………………………………………………………………..28

1. Referencias…………………………………………………………………….29

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1. Capítulo 1.

1.1. Planteamiento del problema.

El secado de los granos de cacao consta de extraer la humedad del grano (el cual va desde 40% a 50%) que debe reducirse al 6% o al 7% para un almacenamiento seguro. Un contenido más alto de humedad podría dar como resultado el crecimiento de moho durante su almacenamiento. Además, el producto seco a causa de que cesan casi todas sus actividades metabólicas se dan condiciones desfavorables para el desarrollo de microorganismos.

El método adecuado de secado es aprovechando la energía solar, pero en regiones donde la cosecha coincide con lluvias frecuentes se emplean métodos artificiales de secado o una combinación de ambos. Sin embargo los métodos de secado artesanal no garantizan la calidad del producto y el tiempo requerido para llevar a cabo este proceso es excesivo siendo aproximadamente de 48 horas y moviendo constantemente los granos, además este método es al aire libre ateniéndose a las condiciones climáticas y al riesgo de estar en contacto con los insectos y animales domésticos, los cuales dañan el producto.

Además, la producción artesanal de secado de cacao puede verse afectada por la aparición de diferentes enfermedades que afectan al cacao, por eso surge la necesidad de desarrollar un sistema para el secado de granos de cacao el cual funcione con energía eléctrica o de combustión que realice un secado uniforme del producto en menor tiempo y que cuente con un sistema de control el cual pueda garantizar la calidad del producto.

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1. Objetivos del trabajo.

• Modelar e implementar un sistema de control lazo cerrado (feedback) de humedad en los granos de cacao mediante un modelado matemático.

• Los granos de cacao al no poder conservarse almacenados si no están bien secos ya que permitiría el crecimiento de hongo y bacterias es que nace el interés de diseñar e implementar una maquinaria que realice un secado óptimo y adecuado en el menor tiempo posible incluso en condiciones climáticas adversas, para obtener un cacao con 6% de humedad.

• Para cumplir con los objetivos del curso se diseñará e implementará

una cámara de secado basada en un tubo de secado tipo “rotatorio”, el cual permitirá evaluar el modelado matemático a realizar en el presente trabajo. Este deberá permitir realizar el proceso sin interferencia de los cambios climáticos externos garantizando la calidad del producto. Este diseño utilizara dos focos de luz infrarroja los cuales serán la fuente de calor para aumentar la temperatura del aire dentro de la cámara de secado, donde mediante un tornillo infinito los granos de cacao irán avanzando a velocidad constante a lo largo de la cámara de secado, siendo su humedad al salir del sistema menor que su humedad inicial.

• Poder supervisar la temperatura de secado del grano mediante el uso de indicadores visuales que permitan fácilmente determinar la eficiencia del proceso.

• Todo el proceso será sincronizado y automatizado a través de los diseños de control implementados, los cuales permitirán al operador monitorear todo el proceso de secado, garantizando la extracción de humedad de los granos de cacao.

• Aplicar conocimientos de termodinámica y de sistemas automáticos de control para llevar a cabo el presente trabajo.

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1. Capítulo II

1. Marco teórico.

1. Origen del cacao.

El cacao era conocido desde épocas pasadas, hay estudios que demuestran que el árbol de cacao tiene origen en el Río Amazonas, extendiéndose después hacia México y luego al Caribe. Estos estudios fueron realizados por el biólogo alemán

Reinhard Lieberei, quien determinó que “existen 10 grupos de alta diversidad genética de cacao, siendo algunos de estos grupos originarios de Perú”.

El cacao en polvo y de chocolate están hechos a base de las semillas secas que se encuentran en las vainas del cacao que se recogen de los árboles. El nombre botánico oficial que recibe este árbol es el nombre griego Theobroma Cacao, que significa “alimento de los dioses”; así lo bautizó Carolus Linnaeus, botánico del siglo 18. El cacao (Theobroma cacao L.) es una especie originaria de los bosques tropicales de América del Sur cuyo centro de origen está localizado en la región comprendida entre las cuencas de los ríos Caquetá, Putumayo y Napo: tributarios del río Amazonas.

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