Tutu

COLEGIO SAN FRANCISCO

Hermanos Maristas

Física

Lic. César Sáenz

BIOTOSTADOR

(Tostador de granos básicos)

“XIII FERIA DE INVETIGACION E INNOVACION DEL NATALICIO TOMAS BORGE MARTINEZ, 2014”

LEONARDO AGUILAR 4

                                                         JESSICA CASTILLO 13  

CINTHYA CRUZ 16

KATY CRUZ 17

SHELLEY DAVILA 18

DAVID FLORES 20

LUIS  HERNANDEZ 24

JONATHAN JOYA 27

FARICK MENA 29

ITZAYANA MOLINA 32

LIS NARVAEZ 33

MARIA VASQUEZ 38

SUL ZELAYA (10 ¨A¨) 46

V.J.M.J.CH. Estelí, 2 de  junio de 2014

INTRODUCCION

Al crear una máquina industrial como es el biotostador se garantiza la producción del agricultor, al tostar los granos básicos como es el maíz, café, cacao, millón; los cuales son la base alimenticia en nuestro país.

Este proyecto fue motivado para adquirir nuevos conocimientos, ayudar a pequeños productores e implementar un nuevo avance no muy implementado en nuestro país.

Nuestra maquina tiene como objetivo beneficiar a los productores, realizando el tueste de granos, de una manera fácil rápida y económica. Proporcionar un valor agregado a su producto y utilizar materiales accesibles, al igual que ayudar al medio ambiente por medio de los recursos renovables.

Lo primero que hicimos para realizar este proyecto fue la hacernos una pregunta ¿Cuáles son las principales dificultades de los productores estilianos?, luego la búsqueda de información respectiva tanto de tostadores y biogás (estructura, características y aplicaciones). Por ultimo realizamos encuestas y tablas para calcular el valor de un biotostador.

En resumen un biotostador es de mucha importancia para el agricultor que produce granos básicos en su finca, exceptuando el frijol, le beneficiaria tanto económicamente como laboralmente, tostando sus granos como el maíz, café, millón, cacao etc… sin utilizar gas comercial o gas derivado del petróleo, utilizando gas metano producido por el digestor a base de excremento vacuno ayudando así a la disminución de tala de bosques y la contaminación producida por el gas comercial o gas derivado del petróleo.

EL PROBLEMA

1.1 TITULO DESCRIPTIVO

Nuestro bio-tostador, es un tostador de granos básicos, el cual es alimentado por biogás.

1.2 PROBLEMA

El problema actual se debe que en el proceso de tostado de granos diversos, en su mayoría, se elabora de forma manual, provocando pérdida de tiempo, cansancio físico, estrés laboral y enfermedades respiratorias en las personas que realizan el trabajo.

Este método tradicional de tueste en pequeña y mediana escala demanda mucho consumo de leña, lo cual deteriora el medio ambiente. Por lo que  las condiciones socioeconómicas y ambientales que atraviesan las familias campesinas, a nivel nacional buscan alternativas para procesar sus productos obteniendo mayores ingresos al proporcionar a estos un valor agregado a bajo costos, manteniendo la calidad del producto y haciendo uso de los subproductos de sus parcelas productivas.

1.3 OBJETIVOS

Objetivo general:

Diseñar un tostador de granos básicos de bajo costo, que utilice biogás como fuente de alimentación, proporcionándole al producto un valor agregado y compartir con estudiantes sobre la tecnología planteada.

Objetivos específicos:

• Presentar alternativas prácticas con el uso de tecnologías amigables con el medio ambiente y de bajo costo, a través de producción de biogás  en el proceso de tostado de semillas.
• Comparar costos en el tostado de semillas con el uso de biogás versus el gas comercial.
• Compartir experiencias con estudiantes sobre la tecnología planteada.
• Diseñar un tostador de granos básicos.

1.4 JUSTIFICACION

El deterioro progresivo que actualmente está sufriendo el medio ambiente sobre todo por el uso excesivo del combustible vegetal, para diferentes usos tanto doméstico, como en la pequeña y la mediana industria sumando al deterioro de la salud humana sobre todo al de las mujeres al exponerse a las inhalaciones de dióxido de carbono, nos está exigiendo nuevas alternativas en la producción energética, que sean de bajo costo y sobre todo amigables con el medio ambiente y la salud humana.

Por tanto con este proyecto pretendemos disminuir la tasa de deforestación del bosque y hacer uso de los subproductos de la finca; así como preservar la salud de las familias campesinas y mejorar su calidad de vida.

El presente proyecto beneficia a los agrónomos no solo del Regadío, sino también a todos los pequeños productores de la zona estiliana. Los cuales solo tiene que hacer una inversión de C$5,000 aproximadamente.

El diseño de esta máquina, generara una gran cantidad de beneficios:

• Disponibilidad inmediata del producto procesado.
• Valor agregado a la producción
• Aumento de calidad.
• Un incremento de ganancias finales.

1.5 LIMITACIONES

• El productor no cuente con la inversión económica para la construcción del biotostador.
• El tiempo que debe invertir en el biodigestor para baquetear el residuo de excreta de manera que no se fermente y las bacterias logren ejercer su función.

MARCO DE REFERENCIA

2.1 FUNDAMENTOS TEORICOS

La presente invención, como su nombre indica se refiere a una máquina que tuesta  cualquier tipo de grano, reduciendo el trabajo, costo y tiempo, al igual que utiliza recursos renovables.

• Transformación del café

“El tueste del café es una fase vital dentro de su cadena de agro transformación. Hay quien sostiene, y no le falta razón, que un buen tueste influye más en la calidad de una taza de café, que la bondad de la mezcla escogida. El proceso de tostar los granos del café verde consiste en someterlos durante un tiempo limitado a una temperatura.

• Cambio del color en el tostado

Su color amarillo verdoso se transforma en un marrón, más o menos oscuro en función del grado de tueste escogido. La composición química del grano sufre una importante transformación, tanto a nivel cuantitativo. Azucares, grasas, proteínas, substancias nitrogenadas no proteicas, ácidos… todo sufre una transformación debido a las altas temperaturas a que es sometido el grano (INFOCAFES)

• Temperatura de tueste

La temperatura de tueste depende del tipo de máquina de tostar, del tiempo de tueste y de la intensidad del color final requerido.

En una primera fase se seca la humedad del café y es la fase que influye menos en el gusto final. En una segunda fase se origina la expansión de las celdillas del grano de café y empieza la creación de los gases. La tercera fase debe ser más lenta pues es la que confiere básicamente el gusto final al producto.

• Tiempo de tueste

Oscila entre un minuto y un máximo de 25 o hasta 30 minutos en forma lenta de 15 y hasta 20 minutos, es muy apreciado por los tostadores artesanos. Se consigue así un grano con un color oscuro y uniforme, bonito, con una óptima presencia para ser vendido al detalle y en grano. ”^[1]

• Ventajas

“Los residuos orgánicos al ser introducidos en el Biodigestor son descompuestos de modo que el ciclo natural se completa y las basuras orgánicas se convierten en fertilizante y biogás el cual evita que el gas metano esté expuesto ya que es considerado uno de los principales componentes.

La utilización de biogás puede sustituir a la electricidad, al gas propano y al diesel como fuente energética en la producción de electricidad, calor o refrigeración. En el sector rural el biogás puede ser utilizado como combustible en motores de generación eléctrica para autoconsumo de la finca o para vender a otras.

 Se utiliza como combustible para hornos de aire forzado, calentadores y refrigeradores de adsorción. La conversión de aparatos al funcionamiento con gas es sencilla a producción es permanente, aunque no siempre constante debido a fenómenos climáticos.

• Proceso de obtención

El proceso de biodigestión se da porque existe un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos en los excrementos que al actuar en el material orgánico produce una mezcla de gases (con alto contenido de metano) al cuál se le llama biogás. El biogás es un excelente combustible y el resultado de este proceso genera ciertos residuos con un alto grado de concentración de nutrientes el cuál puede ser utilizado como fertilizante y puede utilizarse fresco, ya que por el tratamiento anaeróbico los malos olores son eliminados.

...