Secador eléctrico de granos agroindustriales
lsaiInforme14 de Diciembre de 2018
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SECADOR ELÉCTRICO DE GRANOS
INDICE
1. INTRODUCCIÓN. 3
1.1. ANTECEDENTES. 3
1.2. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO. 4
1.3. OBJETIVOS. 5
1.3.1. Objetivo General. 5
1.3.2. Objetivos Específicos. 5
2. FUNDAMENTO TEÓRICO. 6
2.1. Principio de Secado. 6
2.1.1. Métodos de Secado. 6
2.1.2. Conceptos Básicos. 7
2.2. Velocidad de Secado. 10
2.3. Tiempo de Secado. 15
2.4. Circulación del Aire. 16
2.4.1. Dirección del Flujo de Aire respecto a la Superficie de Secado. 17
3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 23
3.1. Necesidad. 23
3.2. Política. 23
4. IDENTIFICACION O ANALISIS DEL PROBLEMA. 24
4.1. Conocimiento. 24
4.2. Economía. 25
4.3. Efectos. 25
4.4. Causas. 25
4.5. Requerimientos. 26
4.6. Datos. 26
5. IDEAS PRELIMINARES. 27
5.1. Lista de Ideas. 27
5.2. Bosquejos Propuestos. 27
5.3. Idealización. 31
5.4. Tratamiento antiguo Modificado. 31
5.5. Ampliación. 32
6. MEJORAS. 32
6.1. Ideas Perfeccionadas. 32
7. ANALISIS. 33
8. DECISIÓN. 33
9. COSTOS. 33
- INTRODUCCIÓN.
El contenido de humedad de la cereza del café está entre el 50 y el 75 por ciento del peso total, dependiendo del tipo de fruto y sus condiciones. Las cerezas ya secas, bolas o capulines contienen de 15 a 25 por ciento de humedad. Para que el grano de café pueda ser embodegado, y posteriormente comercializado, se recomienda una humedad de alrededor del 12%.
El principal factor que influye en la calidad del café almacenado es la humedad. Los granos húmedos constituyen un medio ideal para el desarrollo de micro-organismos e insectos que dañan al producto y deterioran su aspecto.
El secado es el método de acondicionar los granos por medio de la eliminación del agua hasta un nivel que permita su equilibrio con el aire del ambiente, de tal forma que preserve su aspecto, su calidad nutritiva y la viabilidad de la semilla.
El secado consiste en retirar por evaporación el agua de la superficie del producto y traspasarla al ambiente. La rapidez de este proceso depende de la velocidad del aire, su grado de sequedad y su temperatura, así como de las características del producto, su composición, su contenido de humedad y el tamaño.
La cantidad de agua que el aire puede absorber depende, en gran medida, de su temperatura. A medida que el aire se calienta, su humedad relativa decae y puede absorber más humedad.
Cuando el grano es secado adecuadamente, se hace fácilmente conservarlo por lo que se evita una posible desarrollo de mohos, al mismo tiempo que se garantiza su buen gusto y aroma.
El presente documento es una propuesta para realizar investigación sobre la validación del diseño de un secador de café, con la finalidad de aportar una mejora en la técnica de secado del café.
- ANTECEDENTES.
El tema del secado de café es de importancia debido a que si no se reduce el cierto porcentaje de humedad, se desarrollan micro-organismos que afectarían su calidad.
En países tales como Guatemala, Bolivia, Perú y Colombia se han desarrollado investigaciones sobre este tema, logrando obtener resultados positivos en cuanto a tiempos de secado.
El secado de productos empleando la radiación solar tiene importantes antecedentes en Cuba, y entre ellos se destacan los exitosos trabajos experimentales del Centro de Investigaciones de Energía Solar (CIES), de Santiago de Cuba, entre 1984 y 1993, seguidos por el Grupo Solar del Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente (CITMA), en La Habana, y más recientemente por el Grupo de Energía Solar de CUBAENERGÍA. (M.Delgado, G.Leiva, Z.Perdigón L.Bérriz).
Experiencias en Bolivia, se realizó pruebas de secado de café en la región de los Yungas (1997 – 1998), utilizando sistemas solares y híbridos; estos últimos sistemas que combinan el uso de energía solar con biomasa para garantizar la continuidad del secado también bajo condiciones adversas del tiempo. Esta tecnología es también destinada al pequeño agricultor.
En la actualidad existen máquinas de secado de café basada en tambores rotativos, que se ha convertido en un estándar para la industria debido a que tiene especial cuidado en mantener temperaturas de café por debajo de los 40 ºC – 45 ºC, suministrar calor de forma uniforme a cada uno de los granos, balancear el flujo de aire y el volumen de agua (humedad) a remover y permitir tiempo para que el agua se mueva del centro a la periferia del grano; estas máquinas pueden se ser compatibles con todos los tipos de combustibles, desde la misma cascarilla de café hasta leña, carbón, diesel y gas y es en este tipo de máquinas que orientaremos nuestro estudio.
- JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO.
El sistema de secado en patio es muy simple y barato pero implica mucho movimiento del café pues debe protegerse de lluvias repentinas, del polvo, basura y los animales, además que se debe cubrir o guardar por las noches convirtiéndolo en un sistema poco productivo y muy trabajoso.
El secado de café pergamino es una operación muy importante en el beneficio húmedo para reducir el contenido de humedad hasta un nivel adecuado para inhibir el desarrollo de hongos que producen toxinas como la ocratoxina A (OTA), que es producida por especies de dos géneros de hongos: los Aspergillus y los Penicillium, que se producen naturalmente en los cereales, las uvas, el café y el cacao.
La Ocratoxina A (OTA), es tan peligrosa que expertos de la FAO y la Organización mundial de la salud (OMS), han establecido un límite máximo tolerable para los humanos de 100 milmillonésimos de gramo por kilogramo de peso corporal a la semana. En 2004, la Unión Europea estableció límites máximos admisibles para la OTA de 5 ppb en el café tostado y molido, y 10 ppb en el café instantáneo. No se han anunciado límites para el café verde. (FAO, 2006)
El secado del café es una fase crítica de transición entre el café húmedo -estado en el cual algunos organismos hidrofílicos y la fisiología de la semilla obstaculizan la formación de mohos toxicogénicos y de descomposición- y el café totalmente seco, en el que no se pueden formar mohos. Los niveles intermedios de humedad son un entorno propicio para los organismos productores de OTA. (FAO, 2006)
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