Diseño de una despicadora

1. Introducción

La pimienta está considerada la reina de las especias por el altísimo valor comercial que ha representado a lo largo de la historia, es originaria de la India, se ha extendido por Indonesia y Malasia en torno al año 600 a.C. Su tierra de origen es Kerala donde se empezó a utilizar en ese pequeño paraíso al sureste de la India, la pimienta se sitúa como el tercer ingrediente más habitual en cocina, se exporta en diferentes países. La pimienta tiene una amplia variedad como lo es la pimienta negra en ella se procesa la pimienta blanca y verde, la pimienta rosa mayormente conocida como falso pimentero y la pimienta de Jamaica conocida en México como pimienta dioica. (Alexandra P, 2017).

La India es la principal exportadora de pimienta en el mundo cuenta con el 23% (anual) del resto cuyo valor producido es de $929 millones al año, seguido Vietnam que cuenta con el 21% de la producción con un valor anual de $856 millones, en tercer lugar, esta china que cuenta con un 12% anual con un valor comercial de $487 millones, nuestro país produce el 2.2% de producción a nivel mundial (OEC, 2017).

En México se produce la pimienta de Jamaica, catalogada como pimienta Dioica, en el interior de la República se conoce con diversos nombres como: Malagueta, Pimentón, Pimiento de Tabasco; Du-tedan (l. cuicatleca, Oax.); Patalolote (Oax.); U´cum, U´cun, U´ucum (l. totonaca, región El Tajín, Ver.); Xococóchitl (l. náhuatl).

Sin embargo, no en toda la república mexicana da fruto esta planta, los Estados en los que se han encontrado plantaciones de Pimienta Dioica son Campeche, Chiapas, Michoacán, Morelos, Oaxaca, Puebla, Quintana Roo, San Luis Potosí, Sinaloa, Tabasco, Veracruz y Yucatán, aunque sólo Tabasco y Veracruz y en menor medida Chiapas, la producen para el mercado. La pimienta reproducida en forma dioica, inicia su producción a los dos años. Las cosechas más importantes son recogidas a partir del séptimo año de edad de la vida productiva de la planta. La producción promedio es de 20 a 25 kg por árbol hasta los 20 años, aunque es aconsejable renovar las plantaciones después de los 15.

Veracruz y Tabasco, en virtud de que su producción la destinan para el mercado y a que han contribuido conjuntamente en el periodo 1993 - 2000 con aproximadamente el 95% del total producido en nuestro país. El 5% restante se produce en Oaxaca, Puebla y Chiapas, teniendo esta última entidad un promedio de producción por año de 200 toneladas, cifra que comparativamente es poco representativa, pero que refleja la importancia que puede adquirir un cultivo si se le atiende adecuadamente. (ASERCA, 2001)

1.1 Planteamiento del problema.

El corte de la pimienta se ha practicado desde un tiempo atrás en varias partes del mundo, como es un hecho, en México en algunas entidades hay agricultores que se dedican a producir este cultivo que se realiza tres a cuatro meses después de la floración. La pimienta se cosecha verde, justo antes de que adquiera un color púrpura, normalmente en los meses de agosto a octubre para las entidades de Veracruz, Puebla, Hidalgo y Tabasco. (Anónimo, 1994)

En algunas de las regiones de nuestro país se ha utilizado el método tradicional de despicar la pimienta de forma manual la cual es un método que requiere de aproximadamente 1 hora para obtener 2.7 kg de pimienta por ende obtendrían 21.6 kg por jornada (Macía, 1998 y García, 2012). Los agricultores encargados de despicar la pimienta sufren cansancio (en las manos, espalda, cuello y los pies) además la pimienta contiene un olor demasiado irritante para las personas durante la jornada laboral lo cual es causa de poca irritación en los poros nasales, al igual deja el olor en las manos por un periodo de tiempo.

1.2 Justificación

La investigación que se realiza es rentable para la sustitución de los problemas ocasionados al llevar acabo el método tradicional, nuestra propuesta es eficaz al sustituir el despicado manual por un despicado mecanizado lo cual evita el cansancio de los trabajadores, además disminuye el olor que provoca la pimienta al ser cortada.

La recolección de pimienta en los estados de la república es muy importante para su economía, es por ello que surgió la propuesta para diseñar una maquina despicadora de pimienta (Dioica), esta máquina beneficiara a las productoras de pimienta en la región, así como también acelerara el tiempo de despicado y secado, además mejorara la economía y la exportación del producto.

1.3 Objetivo general

Diseñar una maquina despicadora de pimienta dioica (pimienta Jamaica).

1.4 Objetivos específicos:

• Realiza r una revisión bibliográfica sobre los tipos de pimienta y su producción.
• Realizar Estudio del estado del arte.
• Aplicar el método Kano para identificar parámetros del cliente
• Aplicar el método QFD para conocer características de la despicadora de pimienta.
• Analizar y seleccionar la maquina más favorable para el despicado de la pimienta.
• Realizar los cálculos de los elementos que integran el prototipo.
• Diseñar y construir la maquina seleccionada de acuerdo a las necesidades del cliente.
• Obtener planos del diseño de prototipo mediante una plataforma de CAD.
• Realizar montaje y pruebas de la maquina despicadora de pimienta.

1.5 Delimitaciones del proyecto

Delimitación temporal

La información que está presentada para la elaboración del proyecto de investigación se darán a conocer en los meses de septiembre-diciembre del presente año tomando en cuenta el aspecto del consumo de la “pimienta dioica” en los estados ya mencionados anteriormente esto se dará a conocer a base de la investigación de campo que nos permitirá obtener la magnitud de las áreas más importantes a destacar ya que se necesita un tiempo aproximado de 4 años para su primera cosecha.

Delimitaciones espaciales

La propuesta del proyecto se dio con la información  de los trabajadores al realizar  el tiempo de despicado en la pimienta, en  los estados de Campeche, Chiapas, Michoacán, Morelos, Oaxaca, Puebla, Quintana Roo, San Luis Potosí, Sinaloa, Tabasco, Veracruz y Yucatán, aunque sólo Tabasco y Veracruz en donde se realiza más el trabajo de la pimienta, ya que estos trabajadores conocen el cultivo y como trabajarlo además se dan cuenta el tiempo que realiza es un lapso de mucho considerando las jornadas de trabajo.

Delimitaciones académicas

La investigación del proyecto que fue planteado determinara en reducir el tiempo de despicado en la pimienta, consigo mismo se le da la propuesta de un diseño de una maquina despicadora de pimienta, la cual determinara la optimización de tiempo de trabajo en el despicado.

1.6 Hipótesis

El proceso de obtención de pimienta con un método tradicional se genera 2.7 kg. Por hora lo cual es un 2.54 % de lo que produce una maquina despicadora de pimienta

1. Marco teórico

1. La pimienta

Árbol tiene un tamaño de 6 a10 m (hasta 30 m) de altura con un diámetro a la altura del pecho de 20 a 50 cm. Hojas simples, opuestas, decusadas; lámina de 4 a 16 cm de largo por 2 a 6 cm de ancho, elíptica, margen entero; haz oscuro, brillante, glabro, envés pálido, con numerosos puntos glandulosos. Al estrujarlas emanan un olor a pimienta. La corteza externa es lisa desprendiéndose en escamas muy delgadas y alargadas, pardo verdosa o amarillenta con manchas moreno rojizas. La parte Interna es de color crema amarillento o rosado, quebradiza, de sabor amargo y olor muy fragante. Tiene un grosor total de 4 a 6 mm. La flor en panículas axilares de 6 a 12 cm de largo, con las ramas cimosas, finamente pubescentes; pedicelos de 1 a 5 mm o flores sésiles; el fruto son Bayas negras de 10 por 5 mm, aplanadas en el ápice, verrucosas, con el cáliz persistente. Todo el fruto tiene un fuerte olor fragante y contiene 1 ó 2 semillas pequeñas. (Merr, 1947)

2.1.1 caracterización de la pimienta

La pimienta tiene una gran variedad en su especie, se desglosan en tres tipos, la pimienta negra es la principal de ellas, proviene de la india, con ella se producen tres tipos diferentes las cuales son pimienta negra, blanca y la pimienta verde, en el continente americano se encuentra dos especies más, una de ellas es la conocida como pimienta rosa (falso pimentero) esta se origina en Perú, con pocas raíces en Brasil, si nos dirigimos a norte américa nos encontramos con la última de las tres especies la cual es conocida como pimienta de Jamaica se encuentra en el sur de México, en Guatemala, Cuba y en la propia Jamaica esta especie tiene diferentes nombres de acuerdo a la región o país en el que se cultiva

El corte de la pimienta se realiza tres a cuatro meses después de la floración. La pimienta se cosecha verde, justo antes de que adquiera un color púrpura, normalmente en los meses de agosto a octubre para las entidades de Veracruz, Puebla, Hidalgo y Tabasco. Las flores y frutos jóvenes son sensibles a las lluvias, vientos fuertes, sequía y cambios de temperatura, por esto el tiempo de cosecha varía de un año a otro y de una localidad a otra (Monroy, 2011).

La cosecha la realiza el mismo productor y su familia, pero dependiendo de la cantidad de árboles que se tenga, en ocasiones contratan trabajadores para el corte. Para facilitar el ascenso, los cosechadores suben descalzos, ya que la corteza es muy lisa y resbaladiza. Antes de iniciar la cosecha amarran garrochas de bambú de manera trasversal a las ramas del árbol, que tienen la función de andamio para facilitar la estancia y el traslado de las personas en la copa de los árboles, durante el corte de ramas y panículas. Los frutos se cosechan de forma manual en un solo corte, cuando la mayoría de ellos tienen un color verde o verde amarillento, antes de que adquieran el color negro. El cosechador lleva un morral que se coloca de manera transversal en el pecho y bajo el hombro, donde van colocando las ramas y panículas o racimos, con los frutos recolectados (Macía, 1998 y García, 2012). Como la floración no se da al mismo tiempo en la misma huerta o árbol, en ocasiones se cortan algunos frutos tiernos o sobre maduros.

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