INGENIERIA XXX
Taller de tesis
Tesis de grado
“Estudio para la optimización del secado de cochinilla fresca, para la conservación de sus propiedades pr opiedades físico-químicas, mejora de concentración de ácido carmínico y rendimiento por peso, de la producción”
Autor: Asesor:
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“El autor declara haber realizado el presente presente trabajo de acuerdo a las normas de la Uniersidad !at"lica #an $ablo%
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$(AN 'E TE#I# )* TITU(+: Estudio para la optimización del secado de cochinilla fresca, para la conservación de sus propiedades físico-químicas, mejora de concentración de ácido carmínico y rendimiento rendimiento por peso, de la producción”
,* AUT+R: ;ean 3oul $orres oa
-* RE#U.EN 'a mayoría de las cosechas de Brana cochinilla en el 3erC se secan a cielo a6ierto, 6ajo la luz del sol, y en la actualidad no eDiste mtodo económico que aseBure la calidad y un porcentaje alto de ácido carmínico* 3or lo cual eDiste la necesidad de innovar* 3or este motivo se desarrollará un secador que utilice la enerBía de la luz del sol, captada en una terma solar con contenido en una sustancia receptiva del calor Faceite o Blicol# y transferida por un sistema de distri6ución de calor hacia una cámara de secado, constituida por serpentines para secar por convección y conducción la cochinilla fresca* sí o6tener una mayor producción que cumpla con las 0$3 !!*28G!A<< “ochinilla, requisitos”, requerimientos de calidad para la eDport ortación, ón, de modo que que se mejore ore la calidad del sec secado, consecuentemente el H de ácido carmínico y el rendimiento FB# de producto seco* En el proceso de análisis se comparará estas varia6les, varia6les, con el proceso de secado al sol y el secado por conducción de enerBía enerBía solar*
3
/* 'E#!RI$!I0N 'E( $R+1E!T+ En la actualidad la ciudad de requipa es uno de los principales productores y eDportadores de cochinilla en el 3erC* El proceso de producción va desde la infestación, cosecha, secado y empaquetado para eDportación* Entre estos procesos los más relevantes son la infestación y el secado* El secado en la actualidad se realiza de manera rudimentaria, por lo que, se necesita mejorar el proceso de forma que sea controlado y aseBure la mejor calidad de carmín* on mi investiBación, se puede loBrar la mejora de este proceso, de forma que favorezca a todos los aBricultores de la zona*
/*)* $lanteamiento del problema 'os mtodos de secado de cochinilla, no proveen control en la incidencia de sol, resultando en desperdicio del cultivo y altos costos de 6aja calidad* 3or lo cual mi investiBación se centra en encontrar un nuevo mtodo de secado, 6ajo un proceso controlado* .u importancia está en la mejora de calidad y rendimiento FB de cochinilla frescaIB de cochinilla seca#, resultando en un mejor precio de venta para el aBricultor* /i propuesta va hacer uso de tecnoloBía ya eDistente, mediante el uso de termas solares y un secador continuo y controlado, para mi propósito* Entre los o6jetivos de mi investiBación está el mejorar de forma práctica y de 6ajo costo, el proceso de secado de la Brana cochinilla*
4
/*,* 2usti3icaci"n de la releancia del estudio .i 6ien los precios de la Brana cochinilla han loBrado alcanzar precios de hasta ! JIKB de6ido a especulaciones, en la actualidad este precio de eDportación alcanza los "8-= .I*ILB F!=-2 JILB# * El paBo de la compra de cochinilla fresca en chacra es de !-!+ .I*ILB y la seca y limpia de primera se paBa a +8-" .I*ILB F!#* Esta diferencia se de6e a que un pequeMo aBricultor recolecta la cochinilla y la vende hCmeda o seca a un intermediario del pue6lo o la localidad* Este Beneralmente acumula una cierta cantidad y la vende a otro intermediario o transportista, que la lleva a un centro po6lado mayor y de ahí se comercializa directamente o a travs de terceros a la industria o a los eDportadores u6icados en 'ima* En el po6lado de la 7oya ocurre alBo similar, la asociación recoBe el producto y lo vende directamente a las industrias en requipa yIo eDportadores en 'ima* 3ero no todo es equivalente, como en los primeros casos el pequeMo aBricultor no se 6eneficia del precio de eDportación de la cochinilla o en el mejor de los casos está asociado, incluso esta diferencia es mayor cuando el aprovechamiento de la cochinilla está su6eDplotado* 1e6ido principalmente a falta de un adecuado manejo, lo que va en desmedro de la producción y calidad del producto* El aBricultor es un simple recolector de la cochinilla y no realiza tra6ajos de manejo del nopal y fertilización del mismo, de este Cltimo se tienen estudios que comprue6an que proveer de una 6uena fertilización mejora su resultado en contenido de ácido carmínico F2#*
Efraín Avendaño Torres -Análisis de la cadena productiva de tuna y cochinilla-Solid Ayacucho-Per 2!!" #ioleta $oronado %lores& Efecto de la fertili'aci(n del nopal& so)re la productividad y calidad de la *rana cochinilla& $ole*io de post*rados& +nstituci(n d
/
3or lo tanto la producción es muy 6aja, + Kilos de cochinilla seca y el contenido de carmín de ! a !2H*
(tra de las razones de su
su6eDplotación es el tratamiento pos cosecha, consiste en la muerte y secado de la cochinilla* 'a muerte de la cochinilla se de6e realizar a la 6revedad, para que estas no ovodepositen, lo que produce la reducción en contenido de ácido carmínicoF+#* 'amenta6lemente en muchas zonas se utiliza para este proceso aBua hervida, Kerosene, alcohol o Basolina lo que a la larBa desmerece la calidad del productoN lo ideal es matarlo introduciendo la cochinilla en una 6olsa y despus sumerBirla en aBua hirviendo por + seBundos a ! minuto* $am6in, el secado se de6e realizar 6ajo som6ra, pero la mayoría lo hace a pleno sol, por el menor tiempo requerido, lo que reduce su contenido en ácido carmínico F"# Esto condiciono neBativamente el producto por aMos, por no cumplir los requerimientos del mercado en trminos de uniformidad y concentración de ácido carmínico* ctualmente se lleva un mejor control Bracias al ahora llamado omit de colorantes y eDtractos naturales de la sociación de eDportadores del 3erC* 3ero aCn no se loBra en la totalidad de los productores de cochinilla* El precio de la cochinilla sufrió en los aMos su6idas y 6ajadas en los precios, en la actualidad se encuentra esta6le en un precio promedio, pero la desiBualdad en precios acerca más a los aBricultores a los costos de producción, siendo necesario aumentar los rendimientos sin aumentar los costos* F8# %actores 0i(ticos y $oncentraci(n de cido $arínico en la $ochinilla actylopius coccus$osta5 6ooptera7 actylopiidae& 8uis $9 :odrí*ue'1& Eric % Título7 $onsulta de e.pertos so)re productos forestales no adereros para Arica latina y el cari)e? ep(sito de docuentos de la %A@5 Factores Bióticos y Concentración de Ácido Carmínico en la Cochinilla (Dactylopius coccusCosta) (Homoptera: Dactylopiidae5 A*ric9 Tc9
En este conteDto se requiere mejorar con tecnoloBía y procesos claves en la producción que aseBuren la calidad y que cumplan con la normativa nacional e internacional, de esta manera apoyar y mejorar el inBreso de las po6laciones rurales y por medio de la adición de valor a los producto primario, que es la cochinilla, contri6uir a aseBurar la calidad y seBuridad de los productos para el consumo familiar*
4* +52ETI6+ GENERA( /ejorar el contenido de ácido carmínico, el contenido de humedad, y la conservación de color, en el producto final cochinilla seca, en cumplimiento de las 0$3 !!*28G!A<< “ochinilla, requisitos” para su eDportación* sí tam6in, la mejora del rendimiento por peso*
8*!* +52ETI6+# E#$E!I7I!+# •
1eterminar el contenido de ácido carmínico, humedad, cenizas y peso en un proceso de secado al sol y en el proceso de secado por conducción de enerBía solar*
•
1eterminar la varia6le de rendimiento de producción, peso cochinilla secaIpeso de cochinilla fresca, en un proceso de secado al sol, y un secado por conducción de enerBía solar*
•
1eterminar la cantidad en porcentaje de primera, seBunda, tercera calidad, de la Brana de cochinilla seca en un proceso de secado al sol y un secado por conducción de enerBía solar*
C
•
1eterminar la via6ilidad de económica, solesIKiloBramo de cochinilla seca de primera, seBunda y tercera, en un sistema de secado al sol y uno secado por conducción de enerBía solar* poyado de un análisis de :0 y $%, para evaluar la renta6ilidad de la inversión*
8* .AR!+ TE0RI!+ 8*)* !hochinilla 8a cochinilla es un insecto actylopius cocus costa5 Due se instala& coo parásito& en las ho
8a $ochinilla es el nico insecto coercial en el undo Due produce el colorante natural ro
"
ta)in es uy esta)le a la lu' y al calor y es resistente a la o.idaci(n9
91919 ,orfolo*ía de la cochinilla • • • •
6uevo& 8os huevos son ovalados& de supercie lisa y lustrosa Estados ninfales 6e)ra adulta ,acho adulto
91929 $iclo )iol(*ico de la cochinilla El ciclo )iol(*ico de la cochinilla tiene las si*uientes fases7 oviplena& huevos& ninfa +& ninfa ++& he)ra inadura y he)ra adura u oviplena& coo se o)serva en el si*uiente *ráco9
Gráfco !": Ciclo #ioló$ico de la cochinilla
Fuente: %olid &er' **+ F
,la#oración: %olid &er' **+ Para el presente estudio es necesario solo conceptuali'ar el concepto de cochinilla he)ra
929$oposici(n Huíica 8a *rana contiene variedad de copuestos& entre ellos están 1 $oparaci(n del rendiiento de ácido carínico entre dos procesos de deshidrataci(n de la cochinilla de tunas cultivadas en *uano& #er(nica $ecilia @rte*a $ifuentes& :io)a)a ecuador 2!1157
Cuadro - .: Compuestos /uímicos en la cochinilla Ácido carmínico Grasas
"0 1 . 2 I 1! G
3$ua
1! I 2! G
Ceni4as
/ á.9
Ceras
!9/ I 2 G
%ustancias minerales
1/ I 3! G
%ustancias nitro$enadas
1/ I 3! G
%uente7 #er(nica $ecilia @rte*a $ifuentes& :io)a)a Ecuador Ela)oraci(n7 Propia 939$lasicaci(n de la cochinilla 8a clasicaci(n en la 'ona de producci(n& se reali'a ediante tai'ado de la cochinilla seca9 8a clasicaci(n se da ediante el taaño de las alla de distintitos taaños& estas allas son las si*uientes Estudios reali'ados para la %A@ $aren Sáen'& 6orst 0er*er& Jtili'aci(n a*roindustrial del nopal& 0oletín de servicios a*rícolas de la %A@& :oa 2!!57 1!
• • • •
,allas de 2 para la cochinilla de priera ,allas de 1 para la cochinilla de se*unda ,allas de !92 para la cochinilla de tercera El resto es considerado coo ceni'a e ipure'as9
Gráfco !5: malla mm
Gráfco !6: 7ami4adora
11
Keneralente los porcenta
Priera calidad
"*86.2
Se*unda calidad
+802
Tercera calidad
98*"2
$eni'as
949$oerciali'aci(n y norativa internacional
Jna ve' seca y clasicada& la cochinilla para ser coerciali'ada se envasa en sacos de yute o plástico iperea)le o en ta)ores de /! L* hechos de cart(n prensado con aros etálicos Due periten Due la cochinilla no se dañe Estudios reali'ados para la %A@ & $aren Sáen'& 6orst 0er*er& Jtili'aci(n a*roindustrial del nopal& 0oletín de servicios a*rícolas de la %A@& :oa 2!!559 Se alacena a teperaturas inferiores a 2! o$ y huedad relativa enor de /! G9 8a cochinilla seca puede ser coerciali'ada y vendida se*n su contenido de ácido carínico en tres calidades 15 $oparaci(n del 12
rendiiento de ácido carínico entre dos procesos de deshidrataci(n de la cochinilla de tunas cultivadas en *uano& #er(nica $ecilia @rte*a $ifuentes& :io)a)a ecuador 2!117 •
•
•
$alidad Preiu& con contenido de ácido carínico de i*ual o ás del 229/G9 $alidad de priera& ácido carínico de i*ual o ás del 1F9/G 2294G9 $alidad de se*unda& de i*ual o enos de 1!G9
8as e.i*encias de calidad en el Per& dadas por +T+>TE$& +nstituto de +nvesti*aci(n Tecnol(*ica +ndustrial y de >oras Tcnicas +>E$@P+5& esta)lecidas para la cochinilla seca de priera son7 ácido carínico ayor a 1FG& huedad 1!G& contenido de ceni'as enores a /G& ipure'as enor a 3G y li)re de adulteraciones 9 Ane.o 2 +nternacionalente& en la uni(n Europea la cochinilla de)e ser etiDuetada coo E-12! 15 y es conocido coo colorante ro
8*4* #ecado de tradicional de cochinilla @tra de las ra'ones de su su)e.plotaci(n es el trataiento pos cosecha& consiste en la uerte y secado de la cochinilla9 8a uerte de la cochinilla se de)e reali'ar a la )revedad& para Due estas no ovodepositen& lo Due produce la reducci(n en contenido de ácido carínico %actores 0i(ticos y $oncentraci(n de cido $arínico en la $ochinilla actylopius coccus$osta5 6ooptera7 actylopiidae& 8uis $9 :odrí*ue'1& Eric %ande'1& ;udith Seyour1& $arlos A9 Esco)ar2& 8uis Espino'a3& ,aria Petroutsa1& Aleieeyer& $hile5 59 8aenta)leente en uchas 'onas se utili'a para este proceso a*ua hervida& Lerosene& alcohol o *asolina lo Due a la lar*a deserece la calidad del producto? lo ideal es atarlo introduciendo la cochinilla en una )olsa y despus suer*irla en a*ua hirviendo por 3! se*undos a 1 13
inuto9 Ta)in& el secado se de)e reali'ar )a
8*8* $roceso de obtenci"n de 9cido carminico En el proceso noral de la cochinilla& la cochinilla secada y seleccionada lue*o es triturada hasta Duedar en partículas9 Este triturado& pasa a unos tanDues en una soluci(n acuosa& con la nalidad de e.traer el colorante& y es calentado a teperaturas superiores a los a 1!! $9 En ocasiones se puede reali'ar una nueva e.tracci(n del colorante para conse*uir ayor rendiiento por L*9 8a soluci(n reco*ida tras su ltraci(n& pasara por proceso denoinada& laca
14
El ácido carínico sale con un P6 ácido& y este es utili'ado en al*unos procesos industriales de )e)idas y alientos& donde es necesario un edio ácido9 Por ello se coerciali'a en fora de polvo y en soluciones de la)oratorio entre 3!-F!G de ácido carínico /59 El ácido carínico es considerado inocuo Su*ioto et al9& 1FF"5 con propiedades antivirales Ora)ill et al9& 1FF35 y anticancerí*enas Tte et al9& 1FF5 Jn estudio reali'ado en el centro de investi*aci(n y enseñan'a en ciencias a*rícolas de Pue)la& ,.ico& deterino Due la fertili'aci(n del nopal deterina una e
1/
9C9atos eteorol(*icos de AreDuipa 8a tcnica propuesta& se llev( a ca)o en la ciudad de AreDuipa en el distrito de la ;oya& ediante la asociaci(n de productores QEl $A>@R9 El distrito de 8a ;oya es uno de los 2F distritos Due conforan la provincia de AreDuipa en el epartaento de AreDuipa9 Se encuentra u)icado a las afueras de la ciudad de AreDuipa& entre las coordenadas *eo*rácas 1M241C S y C1M32!F E9 Su clia es seco y con escasa nu)osidad9 Son 3!! días de cielo claro al año& con 11 horas de irradiaci(n9 En la si*uiente *ura se o)serva la irradiaci(n en ? de irradiación8
9"9Potencial ener*tico en la ciudad de AreDuipa 8a re*i(n AreDuipa es una de las 'onas del país con ayor irradiaci(n del país9 Actualente se tienen apro.iadaente 3" !!! teras solares instaladas para uso dostico& lo Due representan 1 2!! ,LU de ener*ía aprovechada y no *enerada9
1
%uentes coo la *erencia re*ional de ener*ía y inas& concuerdan Due AreDuipa podría a)astecerse de ener*ía renova)le en un C!G de utili'ar todas las fuentes naturales de ener*ía coo son la ener*ía *eotrica& en Salinas& $hivay y $aylloa? ener*ía e(lica& en el litoral AreDuipeño y la instalaci(n de ayores centrales hidroelctricas9 Gráfco !": i
El Per se encuentra de los tr(picos y eso hace Due dispon*a de ener*ía solar con poca variaci(n anual9 8os valores de incidencia solar en el país son en proedio de !!-1!!! cal B *r N c 2
9F9Secado ,ayorente el proceso de secado& se hace con la nalidad de procurar la uerte de la cochinilla y preservar esta para su coerciali'aci(n9 >o o)stante& el todo de secado& es uy iportante& porDue deterina el rendiiento y la calidad& así coo ta)in su presentaci(n para su coerciali'aci(n9 8as etapas por las Due pasa la cochinilla& durante el proceso de deshidrataci(n& deterina la retracci(n& por lo tanto& el taaño del insecto >TP !11922/71F""5& contenido de huedad >TP !1192!C71F""5& y contenido en ácido carínico >TP !1192!"71F""59 e este ltio& hay Due considerar Due solo la cochinilla he)ra es la Due es recolectada& y esta si*ue con su proceso de ovodeposici(n& aun despus de ser sacada de la penca& lo Due provoca una disinuci(n de su contenido en ácido carínico9 Así lo coprue)a el estudo reali'ado en $hile %actores 0i(ticos y $oncentraci(n de cido $arínico en la $ochinilla actylopius coccus$osta9 Este estudio concluye& Due a ayor nero de huevos ha)rá enor concentraci(n de ácido carínico 1C
%actores 0i(ticos y $oncentraci(n de cido $arínico en la $ochinilla actylopius coccus$osta5 6ooptera7 actylopiidae& 8uis $9 :odrí*ue'1& Eric %ande'1& ;udith Seyour1& $arlos A9 Esco)ar2& 8uis Espino'a3& ,aria Petroutsa1& Aleieeyer& $hile5 & de)ido a Due la cochinilla destina sus recursos hacia la fecundidad funci(n& de
%uente7 Estudio %actores 0i(ticos y $oncentraci(n de cido $arínico en la $ochinilla Ela)oraci(n7 Estudio %actores 0i(ticos y $oncentraci(n de cido $arínico en la $ochinilla
1"
9F919 Etapas de la deshidrataci(n El a*ua presente en los s(lidos& no se encuentra en estado puro& si no Due se encuentra li*ado a otras sustancias& en fora de soluci(n de s(lidos& de *el& en eulsiones o li*adas a copuestos s(lidos? por lo Due pueden presentarse las si*uientes etapas $oparaci(n de rendiiento de ácido carínico entre dos procesos de deshidrataci(n57 •
,oviiento de solutos 0:E>A>& ;9 8as operaciones de la in*eniería de los alientos 4ta ed9 Vara*o'a9 Acri)ia&2!!C9 Pp9 14/9 Es la evaporaci(n de a*ua y de productos disueltos en l& desde el centro hacia la supercie o viceversa9
•
:etracci(n Es la disinuci(n de voluen del s(lido secado& de fora Due el producto se contrae& por la trasferencia de asa hacia el a)iente9 Esta retracci(n puede inWuye en la velocidad del proceso& de)ido a los ca)ios en el área de la desecaci(n y de *radientes de presi(n en el interior
•
Endureciiento supercial Esto es causado por la i*raci(n de s(lidos a la supercie y las elevadas teperaturas Due se alcan'an en el proceso9 Se puede o)servar por la foraci(n de una película iperea)le y dura en la supercie del s(lido secado9 F5
91!9
6uedad de los s(lidos
1F
El proceso de deshidrataci(n se e.plica e
Gráfco !+: Humedad en los sólidos
Libre humedad? es la cantidad de a*ua Due se puede
retirar por secado y depende de la huedad de la at(sfera y de su teperatura9 La humedad ligada? es la cantidad de a*ua
correspondiente al solido en estado de eDuili)rio con una at(sfera saturada9 Sin e)ar*o los s(lidos pueden tener cantidades superiores a X e85 2!
La humedad no ligada? es la diferencia Xo- X e85 y
representa al a*ua Due está a)sor)ida& epapando el s(lido& retenida pero sin interactuar con el s(lido9 Es el a*ua Due se podría eliinar escurriendo o centrifu*ando9 Esta es el a*ua Due llena los capilares *randes& espacios intercelulares9 $uando la huedad del solido X inicial es i*ual o superior a la huedad li*ada& este solido e
21
*)* 6er"nica !ecilia +rtega !i3uentes* Tesis de grado; “!omparaci"n
del
rendimiento del 9cido carm en estu3a?; Riobamaba@Ecuador; ,))* C91919 eshidrataci(n por estufa-rendiiento 8a cantidad de cochinilla a secar fue de 2/ * 159 Cuadro ! : @endimiento de deshidratación en estuAa a 6* -C * -C y 9* -C8 Deshidratación en ,stuAa 7iempo 6h
h
9h
7emperatura ."=*-C
C&C3 * &!F * /&32 *
"=+* -C
&"1 * /&!2 * 4&2/ *
+"=9* -C
/&4F * 4&C3 * 4&1" *
%uente7 #er(nica @rte*a Ela)oraci(n7 Propia Deshidratación por eposición al sol 7iempo 6 Días
Días
9 Días
7emperatura "+=-C
F&!3 * C&"3 * &"3 *
%uente7 #er(nica @rte*a Ela)oraci(n7 Propia $on este análisis se puede concluir Due a ayor e.posici(n y teperatura e.iste ayor prdida de a*ua& por lo tanto un enor rendiiento del producto9 En caso de la e.posici(n al sol los rendiientos fue ayor el cuarto y se.to día& Due los deshidratados en estufa9 Para tener una conclusi(n nal& se necesitan vericar las otras varia)les de calidad9 22
C91929 $ontenido de ácido carínico
C9192919 &or deshidratación en estuAa A continuaci(n se uestran los valores de rendiiento de ácido carínico de las uestras deshidratadas en las condiciones evaluadas de tiepo de e.posici(n y teperatura Cuadro ! +: Deshidratación durante 6 h Deshidratación en ,stuAa 2 3cido carmínico 7iempo 6 h 7emperatura
h
9h
:endiiento de Ac9 $arínico
."=*-C
1"&1G
1/&FCG
1F&!/G
"=+* -C
14&F!G
1/&FG
13&F!G
+"=9* -C
12&"2G
11&4G
1!&C!G
%uente7 #er(nica @rte*a Ela)oraci(n7 Propia +8"888 &or eposición directa al sol A continuaci(n se uestran los valores de rendiiento de ácido carínico de las uestras deshidratadas a teperatura a)iente& durante 4& & " días Cuadro ! "*: Deshidratación a temperatura am#iente Deshidratación por eposición al sol 2 Ácido carmínico 7emperatura am#iente de "+ -C=-C 7iemp :endiiento de Ac9 $arínico o 9 días 14&!G días 12&/CG 23
6 días
1!&1G %uente7 #er(nica @rte*a Ela)oraci(n7 Propia
C91939 $ontenido de ceni'as
C9193919 &or deshidratación en estuAa A continuaci(n se uestran los valores de contenido de ceni'as de las uestras deshidratadas en las condiciones evaluadas de tiepo de e.posici(n y teperatura9 Deshidratación en ,stuAa 2 Ceni4as 7iempo 6 h
h
9h
7emperatura
:endiiento de Ac9 $arínico
."=*-C
!&!3G !&!4G !&!4G
"=+* -C
!&!/G !&!/G !&!/G
+"=9* -C
!&!G !&!G !&!CG
+8"8588 &or eposición directa al sol A continuaci(n se uestran los valores de G en ceni'as de las uestras deshidratadas a teperatura a)iente& durante 4& & " días9 Deshidratación por eposición al sol 24
2 Ceni4as 7emperatura am#iente de "+ -C=-C
+8"868
7iem po
:endiiento de Ac9 $arínico
9 días
!&!3G
días
!&!3G
6 días
!&!3G
Conclusiones para el diseo de secador ecoló$ico
Al coparar los rendiientos de ácido carínico del secado a 4 h& h y " h& a las teperaturas de /1-!M$& 1-C! M$ y C1-"! M$& y coparar los valores de calidad de la cochinilla& Due se re*ula a travs de >ora Tcnica >Y !11 2!/ de TE$59 Podeos concluir Due la teperatura Due coincide con este valor referencial de 1F-2/G de contenido de ácido carínico& se da a la teperatura de /1-!M$& durante " horas de secado a teperatura continua9 8as e.i*encias de calidad esta)lecidas para la cochinilla seca de priera& el +nstituto de +nvesti*aci(n Tecnol(*ica +ndustrial y de >oras Tcnicas +T+>TE$5 son7 • • • •
huedad 1!G ácido carínico ayor a 1FG contenido de ceni'as enores a /G ipure'as enor a 3G y li)re de adulteraciones9
$on estos datos& se puede diseñar una planta piloto con la teperatura y el tiepo ideal de secado Due se vio en el anterior estudio9 Adeás se puede copro)ar Due el secado a teperatura a)iente o ta)in llaado secado tradicional& no alcan'a los estándares de 2/
contenido de ácido carínico ideales& teniendo los ás )a
<*2* armen .ánz, &tilización aBroindustrial del nopal, departamento de Broindustria de la universidad de hile, realizada para la >(, que ha6la de los muchos usos que tiene el nopal entre ellos la producción de Brana cochinilla* En condiciones controladas la cochinilla provee de mayor contenido de ácido carminico <*+* >lores->lores y $eKelen6urB 3roducción y calidad de la Brana cochinilla en sus procesos F!AAA#, se destaca que la fase de cría y secado de cochinilla son de los principales procesos en la producción de cochinilla seca* <*"* /ndez ;*, .* 7*, ;* quino 3*, y 7* 7* /artínez* El cultivo de la ;rana ochinilla en el ltiplano 3otosino-Oacatecano, ondeMa *, >* !AA<, datos de cultivo y 6uen matado de la cochinilla, una vez cosechada* <*8* /anejo inteBral de la tuna y cochinilla para los valles interandinos de la sierra peruana* &niversidad 0acional de .an ristó6al de PuamanBa* yacucho, datos de 0$3 para el cumplimiento de su eDportación* <*=* Estudio %actores 0i(ticos y $oncentraci(n de cido carínico en la $ochinilla& 6ooptera7 actylopiidae& 8uis $9 :odrí*ue'1& Eric %ande'1& ;udith Seyour1& $arlos A9 Esco)ar2& 8uis Espino'a3& ,aria Petroutsa1& Aleieeyer& $hile& Due nos uestra coo la fertili'aci(n y el tiepo de la cosecha al secado y el iso secado inWuencian en el contenido de ácido carínico presente en el producto nal9
"9 ,ET@@8@KZA
2
3ara el desarrollo eDperimental del secador por conducción de calor, se consideró normas y 6i6lioBrafía que contri6uye en el 6uen procedimiento para la toma de datos, y resultados en las varia6les a continuación nom6radas*
Cuadro !": ,specifcaciones de
Endicadores Tipo de pasto vetiver9
i$or de la planta
$reciiento& altura de tallos& etc9
%uelo
Tipo& erosi(n& *radiente9
7emperatura y precipitación
Teperaturas ínias y á.ias de la 'ona9 Precipitaci(n á.ia anual por estaciones9
&resión
-
En el sistea de distri)uci(n
-
entro de la cáara de secado
"919Análisis de 0i)lio*rafía Para ello se recurrirá a inforaci(n en li)ros de terodináica aplicada& artículos de investi*aci(n de la %A@& otras investi*aciones relacionadas al tea en análisis9 "929iseño E.periental "92919 Procediiento E.periental •
Para
el
presente
tra)a
se
utili'arán
las
uestras
recolectadas en la Asociaci(n de productores $A>@& situado en la ;oya& AreDuipa9 2C
$olocar apa de 'ona de estudio •
iseño& desarrollo y análisis de varia)les de teperatura y calor en planta piloto& desarrollo e.periental +E, J$SP9
•
•
,etodolo*ía para la construcci(n de *racas de Wu
$onducci(n unidiensional de estado esta)le
o
$onducci(n en estado transitorio
o
%lu
eterinaci(n de las características físicas de la cochinilla fresca& en la asociaci(n de productores la $A>@& color y taaño9
•
/etodoloBía para análisis y control de varia6les en planta piloto
•
,etodolo*ía para el análisis de características físico-Duíicas o
Se llevara a ca)o por el 8a)oratorio de Ensayo y $ontrol de $alidad
de la %acultad
de
$iencias %aracuticas&
0ioDuíicas y 0iotecnol(*icas de la Jniversidad $at(lica de Santa ,aría9 Acreditada ediante $dula de >oticaci(n& 2/492!12NS>A-+>E$@P+& con vi*encia del 2!129!"931 al 2!1/9!"931? facultándolo a eitir +nfore de Ensayo con #alor @cial y utili'ando el Sí)olo de Acreditaci(n9 o
eterinaci(n de ácido carínico
o
eterinaci(n de huedad
o
eterinaci(n de ceni'as
o
$oparaci(n con secado al sol
2"
"92929 Toa y análisis de datos
•
3ara la adquisición de datos en el proceso de secado, se o6tendrán medianteG o
&so de softQare 'a6vieQ para la adquisición de datos*
o
$ermopares
de
cobre-constantano
Tipo
T (cromel/alumel):
Tienen un rango de temperatura de –200 °C a +1372 °C y una sensiilidad !1 "#/°C apro$imadamente%
•
o
9alanza, para la medición del Bramaje de la muestra
o
medidores de presión tu6o 6urdon tipo ,
on estos instrumentos se mediránG o
'a temperatura de inBreso y de salida del líquido calentador Faceite, Blicol#, contenido en la terma solar
o
'a temperatura de inBreso y de salida del líquido calentador Faceite, Blicol#, en el sistema de distri6ución
•
o
3resión de inBreso y de salida en el sistema de distri6ución
o
$iempo de secado de cochinilla,
3ara la representación de los datos se hará uso deG o
&so de .oftQare EDcel para la Beneración de curvas y desarrollo de Bráficos*
A* E.$&$& $E0$$%: 1E ' %0:E.$%;%(0 %0$(1&%40 2F
!* 3'0$E/%E0$( 1E ' %0:E.$%;%(0 !*!* 1efinición del pro6lema de investiBación !*2* 7ustificación de la investiBación !*+* (6jetivo Benerales de la investiBación !*+*!*
(6jetivos específicos
!*"* >ormulación de la hipótesis !*"*!*
Pipótesis Beneral
!*"*2*
Pipótesis especificas
!*8* Especificación de varia6les 2* /( $E4%( 2*!* 'a tuna 2*2* ochinilla-Beneralidades 2*+* omposición química 2*"* 3roceso de producción de la cochinilla seca 2*8* &sos y aplicaciones 2*=* omercialización y normativa nacional para su comercialización 2*<* 1emanda y comercialización de la cochinilla a nivel internacional 2*?* 3otencial enerBtico de requipa 2*A* .ecado 2*A*!*
.ecado por deshidratación
2*A*2*
.istemas de secado
2*A*2*!*
.ecado convencional
2*A*2*2*
.ecado tcnico
2*A*2*2*!* .ecado en horno 2*A*2*2*2* .ecador de 6andejas 2*A*2*2*+* .ecador solar tcnico 2*A*2*2*"* 1eshidratador solar +* Estado de la investiBación-3arámetro de secado +*!* ontenido de humedad 3!
+*2* $emperatura máDima +*2*!*
Estudio comparación de rendimiento de ácido carminico
entre dos procesos de deshidratación, secado al sol y horno* "* 3lanteamiento operacional "*!* álculos másico y trmico de un secador por conducción de calor solar "*!*!*
9alance de materia y trmico en la cámara de secado
"*2* 1eterminación de varia6les previas "*2*!*
omponentes del secador
"*2*2*
1eterminación de la tecnoloBía en el secador
"*+* 1iseMo de la planta piloto y construcción "*+*!*
ámara de secado
"*+*!*!*
alculo de requerimiento de calor
"*+*!*2*
álculos de prdidas de calor
"*+*!*+*
1eterminación del tiempo de secado
"*+*!*"*
1eterminación de las dimensiones de la cámara
"*+*!*8*
omponentes en la cámara de secado
"*+*!*=*
onstrucción de la cámara de secado
"*+*2*
alentador solar
"*+*2*!*
alculo de requerimiento de calor
"*+*2*2*
3uesta en construcción por proveedor
"*+*+*
.istemas de distri6ución
"*+*+*!*
álculos de distri6ución de calor por convección
"*+*+*2*
álculos de distri6ución de calor por radiación
"*+*+*+*
1eterminación del tamaMo de 6andejas de secado
"*+*+*"*
onstrucción del sistema de distri6ución
8* 3rue6as de varia6les en análisis 8*!*!*
1isposición de equipos y materiales para las prue6as de
secado 31
8*!*2*
/etodoloBía par el desarrollo de las prue6as
8*!*2*!*
3rue6as de secado a distintas temperaturas
8*!*2*2*
1eterminación de las características del producto seco
8*!*2*+*
1eterminación de temperatura, presión y perdidas de
calor en cámara de secado 8*!*+*
ecursos
8*!*+*!*
Equipos y materiales de la6oratorio
8*!*+*2*
.elección de materia prima
=* esultados y análisis =*!* esultados de las prue6as de secado =*!*!*
nálisis de contenido de ácido carmínico,
=*!*2*
nálisis de contenido de humedad
=*!*+*
nálisis de contenido de cenizas
<* Evaluación económica <*!* onsideraciones del producto final <*2* 3lan de inversiones <*+* >lujo de caja por un aMo <*"* $a6las resumen ?* onclusiones y recomendaciones A* neDos A*!* 1ocumentos 0$3 A*2* Equipos A*+* /ateriales de la6oratorio A*"* (tras investiBaciones
32
)* !R+N+GRA.A *
'iagrama GANTT
?*
33
A* !*
A* !*
34
!!* !!* >%00%/%E0$( !2*
)-* EBUI$+
28* 2=*
)/* $RE!I+
)4* 7inanciamient
!=* alentador solar !<* !8 soles !A* .istemas de 2* + soles
o !?* 3(3% 2!* 3(3%
distri6ución 22* ámara de secado
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2+* 8 soles
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distri6ución 22* ámara de secado
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28* 2=* 2<* ),* 5I5(I+GRA7IA ),*)* •
(ibros Pctor 'uis Rvila 9aray, %ntroducción a la metodoloBía de la investiBación, %nstituto$ecnolóBicoded*uauhtmoc
•
Estudios realizados para la >( F armen .áenz, Porst 9erBer, &tilización aBroindustrial del nopal, 9oletín de servicios aBrícolas de la >(, oma 2=#
),*,* •
Reistas apítulo <, “&tilización aBroindustrial del nopal”, (rBanización de las naciones unidas para la aBricultura- >(*
•
$aller tres, “1iseMo de una investiBación científica”, /inisterio de educación, 3erC*
•
rt-!!, crecimiento po6lacional de la cochinilla dactylopius coccus costa criada en cinco cultivares de nopal, .* de 7esCs /ndez-;alleBos, '* ntonio $aranBo-rám6ula, urelio arnero, iziero $i6eri, (vidio 1íaz;ómez*
3/
•
equisitos físicos, químicos, micro6iolóBicos y sensoriales para la eDportación de cochinilla a los estados unidos*
•
eBlamento E, 8!I2= so6re la protección de las indicaciones BeoBráficas y de las denominaciones de oriBen de los productos aBrícolas y alimenticios “ochinilla de las canarias”
,C* 2A*
),*-*
$9ginas Deb consultadas
•
ftpGIIftp*fao*orBIdocrepIfaoIAIa8+"sIa8+"s!*pdf
•
httpGIIQQQ*visionlearninB*comIli6raryImoduloSespanol*phpT midU!8?VlUsVc+U
•
httpGIIQQQ*eumed*netIli6rosI2=cI2+I2l*htm
•
httpGIIQQQ*redalyc*orBIhome9asic*oa
•
httpGIIQQQ*fao*orBIdocrepI$?"8.It?"8s?*htm
•
httpGIIQQQ*siiceD*Bo6*peIsiiceDIportal8E.*aspTSpaBeSU"?*"
•
httpGIIQQQ*oeidruszacatecas*Bo6*mDIoeidrusSzacIzacatecasIrevistaI:=I!+*html
•
httpGIIQQQ*scielo*clIscielo*phpTscriptUsciSartteDtVpidU.+=82?<28+!!VlnBUesVnrmUiso +*
),*/*
Normas tcnicas nacionales
'a calidad de la -)* cochinilla se reBula a travs de 0orma $cnica 0W !! 28 de junio de !A?<, ela6orada por el %nstituto de %nvestiBación $ecnolóBica %ndustrial y de 0ormas $cnicas F%$%0$E# • •
0orma %$%0$E !!*2AG ecepción y muestreo* 0orma %$%0$E !!*2"G 1eterminación de ontenido de humedad*
3
