REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADA DECANATO DE INVESTIGACION Y POSTGRADO UNEFA NÙCLEO - PORTUGUESA
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO DE UNA SECADORA DE CAFÉ EN EL SECTOR AHOGA MULA, ESTADO PORTUGUESA.
Autores: Yender Méndez C.I.: 14.433.868 Yohandrys Yanes C.I.: 24.017.944 Juan García C.I.: 24.022.360 José Rodríguez C.I.: 25.547.706
Guanare, Diciembre 2014
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INDICE GENERAL
Pp.
RESUMEN……………………………………………………………… iv INTRODUCCIÓN………………………………………………………
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CAPÍTULO
I - EL PROBLEMA 3 Planteamiento del Problema………………………….…… Objetivos de la Investigación………………………….…..
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Objetivo General………..…………….…..……….………
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Objetivos Específicos……………………….…..…..……..
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Justificación………….…………..………………….…….…. 6 II -MARCO TEÓRICO Antecedentes de la Investigación…………………..……….
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Bases Teórica………………………………………………...
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Bases Legales……………………………………..…..……..
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III - MARCO METODOLÓGICO
Naturaleza de la Investigación………………………………
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Diseño de la Investigación
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Tipo de Investigación……………………….........................
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Población………………………………………………….....
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Muestra……………............................................................
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Técnica e Instrumento para la Recolección de datos……
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Validez y Confiabilidad……….…………………...………...
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Fase II: Estudio de la Factibilidad………………………....
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IV - LA PROPUESTA Presentación………………….……………………..……
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADA DECANATO DE INVESTIGACION Y POSTGRADO - UNEFA NÙCLEO – PORTUGUESA
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO DE UNA SECADORA DE CAFÉ EN EL SECTOR AHOGA MULA, ESTADO PORTUGUESA. Autores: Méndez, Y Yánez, Y García, J Rodríguez, J Tutor: Carmen Rangel Año: 2014. RESUMEN
La presente investigación tiene como objeto proponer Diseño y Construcción de un Prototipo de una Secadora de Café en el Sector Ahoga Mula, Estado Portuguesa. El estudio se enmarcó en un proyecto factible apoyado en un diseño de campo; la población objeto de estudio estuvo conformada por 20 cafetaleros del poblado, representando la muestra para el estudio, a la cual se le aplicó un instrumento tipo cuestionario bajo la escala de Lickert, el mismo fue validado con la técnica juicio de expertos. La confiabilidad se determinó a través del coeficiente de Alfa de Cronbach. Los resultados del diagnóstico evidenciaron que se hace necesario el diseño y construcción de un Prototipo de una Secadora de Café en el Sector Ahoga Mula. En tal sentido se determinó la factibilidad y viabilidad de dicha propuesta. Seguidamente se desarrollo el diseño de la propuesta. En relación con las conclusiones, se tiene: que el diseño y construcción de la secadora de café constituye una herramienta de significativo valor para los cafetaleros de la Ahoga Mula, quienes requerían de esta tecnología para agilizar el proceso de producción del café. Del mismo modo se recomendó, implantar la propuesta desarrollada en la presente investigación, debido a que es una herramienta de trabajo avanzada para los cafetaleros. En consecuencia, debe buscar el compromiso y la suma de los esfuerzos de estos para su utilización como recurso dentro del proceso productivo. . Descriptores: Secadora de Café, Prototipo.
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INTRODUCCIÓN El secado de los alimentos como método de conservación es una de las técnicas de procesamiento más antiguas y efectivas que se conocen y practican. En la actualidad, todavía es el método más utilizado por millones de agro procesadores en todo el mundo. Tradicionalmente en las comunidades rurales de Venezuela, el secado de los alimentos y/o cultivos se realiza por exposición de los productos a la acción del sol (secado natural) sobre patios de cemento, maderas o esteras, para lograr de esta forma una reducción de la humedad inicial que presenta hasta valores adecuados para su conservación y así aumentar la perecibilidad de los mismos. Por consiguiente, para secar el grano de café los pequeños productores acuden a secadores solares pero en muchos casos debido a que la época de cosecha y la temporada de lluvia están solapadas, secar al sol es casi imposible, es por eso que muchos medianos y pequeños productores nacionales utilizan el secado mecánico que es capaz de eliminar el excedente de humedad en un tiempo relativamente corto y con el menor daño posible sobre el grano. Los secadores mecánicos existentes en el mercado son de dimensiones relativamente altas, esto los hace costosos e inaccesibles para los pequeños productores. Estos equipos muchas veces son
adquiridos
por
intermediarios
que
incrementan
la
cadena
comercializadora y a su vez los precios. Se busca diseñar un equipo de mediana capacidad y que pueda operar en condiciones cinemáticas adversas. En consideración a esto, este trabajo investigativo tiene como finalidad diseñar y construir un prototipo de secadora de café para los cafetaleros de la localidad Ahoga Mula en el municipio Sucre del estado Portuguesa. En función de esto, la investigación quedó estructurada de la siguiente manera: 5
Capítulo I se presenta el planteamiento del problema, los objetivos: tanto general como específicos y la justificación. En el Capítulo II, se exponen los antecedentes de la investigación, las bases teóricas, las bases legales. En el Capítulo III, Se describe la metodología que guío la realización de este trabajo, la población y muestra; la técnica e instrumentos utilizados para recabar la información. El capítulo IV presenta la propuesta la cual contiene: presentación, justificación, fundamentación teórica y legal, objetivos, la estructura de la misma. En el capítulo VI se presentan las conclusiones y recomendaciones. Y finalmente se muestra las referencias bibliográficas.
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CAPITULO I PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Las industrias son consideradas como recursos idóneos de la arquitectura activación y resurgimiento de una zona, estas permiten beneficiar a una población por medio de servicios y equipamientos urbanos que sirven de base para el desarrollo de una comunidad o lugar en particular. En este sentido, se observa la implementación de distintas industrias como medio de captación para un determinado número de personas todo esto lleva a la reactivación de una ciudad o de una porción de la misma. En Venezuela se pueden apreciar distintos tipos de industrias ya sean manufactureras, de procesos, de distribución de productos, ellas establecen el grado de economía y el crecimiento del sector sin embargo, el establecimiento de una industria procesadora de alimentos depende íntegramente de la zona en desarrollo. La mayoría de las industrias se adaptan al ambiente en donde se van a edificar, con el avance acelerado de las y comunicaciones, se han planteado innovaciones en relación al espacio y requerimientos en los diversos modelos. Una industria es donde el trabajador o personal obrero encuentra la máxima eficiencia y comodidad al momento de trabajar en el campo de la producción. De igual manera, toda empresa debe contar con los recursos y maquinarias necesarias para poder garantizar la producción del producto, razón por la cual se requiere que los propietarios se esfuercen por consolidar su empresa dotándola de todos los recursos físicos necesarios. Para que así los objetivos que esta se plantea sean cumplidos totalmente. En la actualidad, la ciudad de Guanare registra una existencia de diversas industrias o pequeñas empresas productoras de azúcar, café, arroz
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entre otros, las cuales en su mayoría requieren mejorar sus equipos y maquinarias para garantizar una mayor productividad de estos renglones. En el caso de las empresas procesadoras de café se requieren de maquinarias que
permitan
el
tratamiento
adecuado
de
este
y
finalmente
su
procesamiento. Por consiguiente, el café pertenece a las Rutáceas, su fruto es un cerecita roja poco carnosa con dos semillas del género coffea se conocen unas 40 especies. Es llamado Coffea araluga, no por ser oriundo de esta zona, sino porque allí comenzaron a cultivarlo en gran escala y a comerciar él, procede de Abisinia cerca del paralelo del ecuador y de Arabia Saudita, país seco y desértico solo podían dedicar al café reducidas extensiones de terreno, por lo que se llevó a países lejanos su cultivo, primero Ceilán, después a Java y más tarde al continente americano. En este sentido, por ser el café un cultivo importante para muchos países, he de considerar que una de las principales y más importante de las fases o etapas durante el procesamiento de los granos del café es el secado, puesto que este es un paso crucial al momento de la preparación debido a que si los granos del café no se encuentran secos en su totalidad no pueden ser trillados y molidos, por lo que es sumamente importante que estas empresas procesadoras de café cuente con un muy buen equipo o maquina secadora de café. En este orden de ideas, el secado es una etapa primordial en el procesamiento del café. Este consiste según Bermúdez y otros (2004) “en la eliminación de humedad de una sustancia por evaporación del agua de la superficie del producto, traspasándola al aire circundante” (p.7). En este sentido, la rapidez de este proceso depende del aire (la velocidad con la que éste circule alrededor del producto, su grado de sequedad, etc.), y de las características de la (composición, contenido de humedad, tamaño de las partículas, etc.). El secado es un proceso en el que se intercambian calor y masa. Incluye una operación energética elemental y representa una de las
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acciones térmicas básicas en la industria de procesos y agro-alimentaria. El secado o deshidratación se usa como técnica de preservación, pues muchas enzimas y microorganismos que causan cambios químicos en los alimentos y otros materiales, no pueden crecer y desarrollarse en ausencia de agua. Tomando en consideración lo antes señalado este estudio pretende diseñar
y construcción un prototipo de una secadora de café para los
cafetaleros de la Ahoga Mula, estado Portuguesa, con el fin de contribuir al desarrollo sustentable de dicha empresa proporcionando de esta manera una producción de calidad en esta rama. De igual manera se quiere dar respuestas a las siguientes interrogantes: ¿Qué medidas han de considerarse para diseñar un prototipo de secadora de café para los cafetaleros de la Ahoga Mula, Estado Portuguesa? ¿Cuál es la factibilidad desde el punto de vista técnico, financiero y operativo de diseñar y construir una secadora de café? ¿Qué características serán las más adecuados para diseñar un prototipo de secadora de café para los cafetaleros de la Ahoga Mula, Estado Portuguesa? Objetivos de la Investigación Objetivo General -Diseñar y construir un prototipo de una secadora de café para los cafetaleros de la Ahoga Mula, Estado Portuguesa. Objetivos Específicos
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-Evaluar los diversos prototipos que han de considerarse para el diseño de secadora de café para los cafetaleros de la Ahoga Mula, Estado Portuguesa. -Determinar la factibilidad financiera, ambiental y técnica para el diseño de un prototipo de secadora de café para la los cafetaleros de la Ahoga Mula , Estado Portuguesa -Diseñar y construir un prototipo de secadora de café para los cafetaleros de la Ahoga Mula, Estado Portuguesa. Justificación La capacidad productiva de una empresa depende de la maquinaria y equipo con la que se cuente, por lo tanto en una empresa procesadora de café el producto debe ser 100% de alta calidad para clientes con gustos exigentes. En este sentido, será una innovación el ofrecer la producción, del café tostado molido de primera calidad como bebida tradicional. Es por ello, que los procesos de producción de alimentos exigen cada vez el uso de tecnologías que permitan obtener productos de excelente calidad y con costos relativamente bajos. Estos procesos requieren el uso de maquinaria especializada que no siempre está al alcance de los pequeños productores. La situación de nuestro país en el área agrícola no escapa de esta realidad. Las técnicas, máquinas y herramientas usadas por los pequeños y medianos productos nacionales son muchas veces rudimentarias lo que se traduce en una baja producción con costos relativamente altos que obliga en algunas oportunidades a importar rubros. Por consiguiente esta investigación se justifica debido a que se busca que los cafetaleros al utilizar el prototipo diseñado sean más competitiva eficiente, al poseer las mejores maquinarias y equipos que permitan producir
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café de calidad en armonía con el medio ambiente, con una alta visión social del desarrollo. Para la empresa entonces, se presenta una oportunidad de negocio nueva que busca generar mayor rentabilidad puesto que el café procesado con equipos de alto nivel serán de muy buena calidad será mejor pagado que venderlo en grano oro. De igual manera, este equipo ayudaría a reducir las horas hombres que se invierten en el procesamiento del grano de café, mejoraría la calidad del grano debido a que su exposición a agentes ambientales es menor y se garantiza la reducción de la humedad necesaria para la conservación y comercialización del grano, también las horas que antes se dedicaban a la puesta al sol de los granos puede ser utilizadas en labores de recolección del grano verde o descanso de las personas. Finalmente este estudio metodológicamente, podrá ser utilizado por otras personas que realicen investigaciones relacionadas con el tema
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CAPITULO II MARCO TEORICO El objetivo principal del marco teórico es la explicación lógica y sistemática acerca de las causas y los elementos de un hecho o fenómeno dado normalmente, relacionado en términos de causa y efecto. Por ende, el marco teórico tiene como objeto dar a la investigación un sistema coordinado y coherente de conceptos, proposiciones y postulados, que permitan obtener una revisión completa del sistema teórico. Del mismo modo, establece lo que han investigado otros autores y se incluyen citas de proyectos investigativos. El marco teórico genera una referencia general del tema a tratar en una descripción concisa que permite entenderlo más fácilmente. Tomando en cuenta lo antes planteado, este capítulo muestra los Antecedentes, Bases Teóricas y Legales que guardan relación con la investigación y constituyen valiosos aportes de la misma. Antecedentes A continuación
se
presenta
un
conjunto
de
investigaciones
relacionadas con trabajos que se han realizado previamente, los mismos aportan información muy valiosa, la cual está íntimamente relacionada con el estudio, cabe resaltar que los resultados derivados sirven de orientación para profundizar
el tema tratado, a la vez que permiten el logro de los
objetivos planteados. En este sentido, Jiménez, (2009), en su trabajo “Diseño de un sistema de secado de café”. El objetivo de la investigación estuvo centrado en diseñar un secador que permita reducir la humedad del café, partiendo de la necesidad de secado del grano durante las épocas de lluvia. Se realizó una tormenta de ideas con el fin de generar soluciones, en esta etapa se
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consiguieron 11 propuestas de diseño, seguidamente se establecieron los parámetros y características para evaluar las potencialidades de cada diseño y con la ayuda de una matriz de decisión se determinó que el diseño con mayores ventajas. De igual manera, el resultado de la matriz fue un secador mecánico rotativo a gas. El secador diseñado consta de 5 partes principales: cilindro rotatorio, motor eléctrico, caja reductora, estructura de soporte y quemador a gas. El cilindro esta hecho de láminas de acero inoxidable 304 con buena resistencia a la corrosión. El motor eléctrico y la caja reductora se integran en un solo equipo que genera el movimiento del cilindro. La estructura está conformada por perfiles UPN de acero estructural. El quemador quema gas combustible y lo mezcla con aire para impulsarlo luego al interior del cilindro. Finalmente se obtiene los planos de detalles y un manual de mantenimiento y operación. Se recomienda la fabricación del equipo y la realización de ensayos que permitan obtener las curvas de secado del café. Se puede observar claramente que este antecedente guarda estrechamente relación con la investigación objeto de estudio, ya que se refiere principalmente al diseño de un sistema para el secado del café al igual que el estudio buscaba un prototipo para agilizar este proceso. De igual manera, Bermúdez y Maiz (2004), presentó un estudio denominado “Diseño y Construcción de un secador de alimentos de origen vegetal en el estado Amazonas”. El trabajo estuvo enmarcado dentro del área de procesamiento de alimentos se realizó un estudio de posibles soluciones a un problema planteado por las comunidades rurales del Estado Amazonas, en el cual se diseñó y construyó un secador de alimento de origen vegetal para esta zona. Se presentaron las distintas opciones y se seleccionó la opción más factible para la solución del problema por medio de métodos de diseño como lo son la tormenta de ideas, análisis morfológico, etc.
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Finalmente, una vez determinado el sistema, se procedió a diseñar o seleccionar cada uno de los componentes que conforman la máquina. A partir de esto, y con el conocimiento de los sistemas a emplearse, se construyó un prototipo y se planteó el mantenimiento del mismo, con el cual se deben regir los beneficiados de la misma. Para demostrar la efectividad del equipo, se elaboraron curvas de secado bajo condiciones experimentales de temperatura y humedad presente en la zona, a través de las cuales se evidenció el uso de dicha máquina para el secado de alimento vegetal. En otro orden de ideas, Plua (2008), en su trabajo de grado denominado “Sistema de secado de granos de cacao”. En el estudio se describen todas las etapas que implican la transformación del grano de cacao en pasta, desde el secado hasta el atemperado del mismo, con la finalidad de obtener un producto de la mejor calidad organoléptica. Como primera instancia, se definen los parámetros del proceso empezando con la temperatura que se debe usar en el secado del cacao. Para esto, se sometieron a varias muestras de grano de cacao a diferentes temperaturas con el objetivo de determinar cuál es la temperatura óptima para secar rápidamente la humedad el grano. Una vez secas las muestras, se procede a realizar una prueba organoléptica discriminativa con panelistas entrenados, y por medio del análisis de varianza y la prueba de Tukey, se define el grado de temperatura más idóneo para el secado. Luego, se realiza una curva de secado del grano de cacao, con el propósito de definir el tiempo ideal en que se deberá secar el mismo, en función de la humedad inicial que el grano presente. Además, se especifica la capacidad de los equipos que utilizarían para el proceso en base a la producción de materia prima de la zona de estudio. En
todas
las
investigaciones
descritas
anteriormente,
puede
evidenciarse la relación en cuanto al secado del café. Se establece así, relación de hecho con la investigación presentada, lo que demuestra, consecuentemente, la necesidad de continuar estudiando esta área, para
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aportar así, más y mejores alternativas reales de cambio efectivo, substancial y pertinente. Bases Teóricas El grano de café y su estructura La etimología del vocablo café deja al descubierto un extenso recorrido que comienza con el árabe clásico qahwah, continúa con el turco kahve y llega hasta el italiano caffe, antes de adquirir la forma que lo distingue en el idioma español. En este sentido, el Café es el nombre común de las semillas provenientes de los arbustos del género Coffea de la familia de las Rubiáceas. El arbusto de 4,6 a 6 m de altura en la madurez, tiene hojas aovadas, lustrosas, verdes, que se mantienen de tres a cinco años. Según Cortez y otros (2011), las plantaciones de café ocupan altitudes comprendidas entre el nivel del mar y el límite de las nieves perpetuas tropicales, que se encuentra a unos 1.800 m (p.43). Por otro lado, la floración en los arbustos ocurre en los meses de mayo y junio y en el mes de septiembre se empieza la cosecha o recolección de las cerezas de café que guardan en su interior el apreciado grano. Siembra del Cafeto La propagación del cafeto se hace generalmente por su semilla constituida por la almendra sin quitarle el pergamino. La vida del cafeto comienza en la semilla y de ella depende todo su ciclo de vida productiva, por consiguiente deben seleccionarse cerezas de café en su punto optimo de maduración, de preferencia las semillas deben recolectarse de arbustos que posean intensa producción.
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Cuando la cantidad de cerezas destinadas a convertirse en semillas es pequeña, se deben despulpar a mano para evitar dañar el embrión, para cantidades mayores se despulpan en una maquina correctamente calibrada y con mucho cuidado. Después de seleccionar las semillas se procede a desinfectarlas, empleando algún fungicida, con la finalidad de protegerlas contra hongos y parásitos que pudieran atacarlas, máxime con e alto porcentaje de humedad con que se obtienen (hasta 35%). Anteriormente, se empleaba para prevenirlas de estos ataques el sulfato de cobre, en una solución del 1 por 1000 (un gramo por litro de agua), detectándose una menor germinación. Actualmente se emplea el Captan polvo que actúa por contacto, cualquier fungicida empleado deberá tratarse de los resultados obtenidos dependerá la futura producción de las plantaciones. Así mismo, al momento de la siembra, la semilla debe colocarse en posición ventral, es decir, con la ranura hacia abajo con una separación de medio centímetro entre semilla o también sembrarla a chorrillo sin importar la posición n que quede, se cubre con una capa de dos centímetros de tierra y se aprieta, encima se colocan hojas de plátano u otro árbol para evitar que las lluvias las remuevan y se pierda la germinación. En ese orden de ideas, otras técnicas empleadas consisten en sembrar la semilla directamente en macetas, tubos de plástico o bolsas, para evitar remover las platitas cuando sean colocadas en su lugar definitivo; son embargo, este procedimiento tiene un mayor costo. Generalmente a los 60 días el café germinado o en fosforo como se dice comúnmente, no debe faltar agua para mantener la humedad y asegurar mejor la germinación. Finalmente, la germinación es el conjunto de fenómenos en virtud de los cuales el embrión contenido dentro de la semilla, sale de su estado de vida de reposo, para transformarse en una planta.
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Beneficio del café El beneficio es todo el proceso que se realiza para obtener cafés uniformes y de alta calidad, este proceso está conformado por varias etapas Cortez y otros (2011) describe cada una de ellas: Proceso de despulpado o cerezado: este proceso consiste en la separación del grano y de la pulpa que cubre al grano. Proceso de fermentación: consiste en la eliminación del mucílago, o baba, adherido al pergamino. Se efectúa en fosas donde el grano permanece de 14 a 20 horas sumergido totalmente en agua, o hasta cuando los granos, tomados en la mano y apretados, se escurran. Proceso de Lavado: en esta etapa el grano es lavado con el fin de eliminar el resto de mucílago, de azúcares libres o fenoles y de granos en mal estado. Proceso de secado: luego del lavado el grano debe ser escurrido para eliminar el exceso de agua en la superficie del grano y luego exponerlo a una corriente de aire para reducir su humedad. El secado puede ser solar, extendiendo el grano en patios de secado o mecánico usando secadoras. Existe también un hibrido entre secado solar y mecánico, en donde se utiliza la energía solar y elementos mecánicos. Este proceso debe ser realizado a temperaturas no mayores a 60˚C ya que a altas temperaturas pueden originar que la pared celular más externa se seque violentamente y la humedad interna en el grano no pueda salir. Trillado y pulido: este proceso comprende el descascaro, para eliminar el pergamino, y la pulida del grano, para eliminar la película plateada. Después de esta etapa el café está listo para ser comercializado. Tostado: es un proceso de pirolisis donde el grano es llevado de la temperatura ambiente hasta un rango de 200-300 ºC durante un tiempo de 10 a 15 minutos. Fases del Proceso Productivo del Café Producción: En esta fase, la actividad fundamental que se lleva a cabo es la cosecha aunque se realizan además atenciones culturales al café.
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Beneficio húmedo: Aquí se realiza el proceso físico mediante el cual el grano es liberado de la cáscara y pulpa que lo cubre. Esto se lleva a cabo en los centros de despulpe. Se realiza además la operación de secado en los patios de secadero para posteriormente pasar al beneficio seco. Debe señalarse que el café sólo se despulpa en caso de cumplir con los parámetros establecidos, sino, es llevado directamente a secadero considerándole café natural y no puede ser utilizado para la posterior exportación. Beneficio seco: Esta etapa es llevada a cabo en el centro de beneficio y consiste en quitar el mucílago seco por medio de máquinas trilladoras donde se obtiene el café oro o verde. En esta etapa el café es seleccionado por color, imperfecciones, tamaño, etc. Preparación para la exportación: Consiste en seleccionar el café por color, imperfecciones y tamaño una vez que son selección por peso, tamaño y color hasta que esté listo para la comercialización una vez realizado el beneficio seco. Esta preparación es realizada en el propio centro. Técnicas de secado El grano de café está incluido en el grupo de los llamados cuerpos de escaso volumen, los cuales al estar juntos guardan espacios libres entre sí, este fenómeno facilita el proceso de secado, pero en el caso del café pergamino es necesario que lentamente se halle el equilibrio entre la humedad que contiene el grano y el medio ambiente que la rodea.
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Los métodos usados para el secado del grano del cafeto Patios de cemento o de arcilla El secado en patios es el m étodo
más
utilizado
por
pequeños
y
medianos
productores,
básicamente por su baja inversión inicial y por la posibilidad de utilizar la energía solar, sin embargo este método supone varias limitaciones, entre ellas se encuentra la coincidencia del periodo de lluvias con las cosechas, el tiempo de duración del secado y la mano de obra necesaria para estas labores. Gavetas de madera Las gavetas de madera con cubierta de techo rodante constituye una modalidad de equipo para secar café que se utiliza especialmente en plantaciones de limitada producción [9]. Entre sus ventajas podemos mencionar el bajo mantenimiento que requiere y una inversión inicial baja. El tiempo de secado es alto comparado con otros secadores, lo que se convierte en una desventaja. Patios con techo de vidrio Este método es igual al de patio sin cubierta con la diferencia de que el secado se obtiene en tres días con un nivel de humedad de 12 a 14 %, entre sus ventajas se encuentran: inicial con bajo costo de mantenimiento, duración de secado (72 horas), en caso de lluvia, no se corre el riesgo de que el grano se humedezca de nuevo.
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Equipos mecánicos, a base de aire caliente El equipo conocido como “Guardiola” está compuesto por un tambor o cilindro de metal que está constituido por una lámina perforada, por donde sale al exterior el aire caliente, cargado de humedad y en su interior está dividido en cámaras o compartimientos. El tubo central o eje del tambor sirve para conducir el aire caliente que lo distribuye uniformemente al interior de cada cámara, a través de los tubos radiales, que están acoplados al eje central. Además de este equipo existen innumerable cantidad de secadores del tipo mecánico a base de aire caliente, siendo la fuente de calor (gases de combustión, resistencia eléctrica, energía solar) la principal variación además de su esquema de funcionamiento, de forma general se puede decir que los secadores mecánicos están conformados por una fuente de generación de calor, un hogar donde se realiza el intercambio de calor y un ventilador. Humedad Cuando se habla de eliminar el contenido de humedad (agua) de un producto resulta fácil confundir el término desecación y deshidratación. La desecación consiste en la eliminación de humedad de un cuerpo hasta que su contenido este en equilibrio con el medio en el cual se encuentra y la deshidratación consiste en la eliminación casi por completo de toda la humedad en el interior de un cuerpo. Humedad libre Es la humedad en exceso que contiene un sólido sobre la humedad de equilibrio en unas condiciones dadas de temperatura y de humedad. Solo la humedad libre puede ser evaporada.
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Evaporación superficial Cuando el producto húmedo se expone a la acción de una corriente de aire caliente, el líquido que se encuentra en la superficie exterior se evapora aumentando la humedad del aire y reduciendo así la humedad del producto. Contenido de humedad El contenido de humedad de un producto puede expresarse sobre la base del peso húmedo, es decir, la masa de agua por unidad de masa de producto húmedo. Otra forma de expresar el contenido de humedad es en base al peso seco, es decir, la masa de agua por unidad de masa de componentes sólidos desecados. La humedad de un cuerpo se puede determinar de varias formas, los métodos directos se basan en la eliminación del agua que contiene el sólido y determina la cantidad por pesada o por medios químicos, los métodos indirectos se basan en la medida de alguna propiedad del material que resulte afectada por el contenido de humedad. Contenido de humedad en base húmeda (Wbh) Representa la humedad en un material como un porcentaje del peso del sólido húmedo. Se expresa como kg de agua entre kg de material húmedo. Contenido de humedad en base seca (Wbs): Se expresa como kg de agua entre kg de sólido seco. Humedad crítica (Wc Es el contenido de humedad promedio cuando la tasa de secado constante termina y comienza la tasa de secado decreciente. La humedad crítica no es una propiedad del alimento, sino que es una función del
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material, su espesor, los mecanismos por los cuales el agua migra a la superficie y la velocidad y estado del medio secante. Humedad de equilibrio (We) La humedad contenida en un sólido húmedo o en una solución ejerce una presión de vapor dependiente de la naturaleza de la humedad, de la naturaleza del sólido y de la temperatura. Si el sólido húmedo se expone a una corriente de gas con una presión parcial de vapor, el sólido perderá humedad por evaporación, o la ganará a expensas del gas hasta que la presión de vapor de la humedad del sólido iguale a la presión parcial de dicha corriente gaseosa. El sólido y el gas entonces se encuentran en equilibrio y la humedad del sólido se denomina humedad de equilibrio. No es posible predecir el contenido de humedad de equilibrio de distintos materiales. En muchos casos resulta necesario obtener algunas mediciones experimentales de las velocidades de secado ya que esta disminuye con la temperatura. Periodo de secado constante Es el periodo de secado durante el cual la remoción de agua por unidad de área de secado es constante. Durante este período el flujo de calor intercambiado entre el aire y el producto se utiliza enteramente para la evaporación del agua. Este periodo continúa mientras que la superficie del producto esté alimentada por agua libre líquida| desde el interior, fundamentalmente por capilaridad. En la mayoría de los casos esta etapa de velocidad de deshidratado constante finalizará cuando el contenido medio de humedad del producto alcance un valor llamado humedad crítica.
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Periodo de secado decreciente Es el periodo de secado en el cual la tasa de secado instantánea decrece continuamente. Este periodo comienza justo cuando se alcanza la humedad crítica. La migración de agua es cada vez más difícil y como consecuencia la transferencia de masa se convierte en el factor limitante.
Bases Legales Este estudio tiene sus basamentos legales en la Constitución de la Republica Bolivariana de Venezuela (1999) en sus artículos 305 y 308. En la Ley de Tierras y Desarrollo Agrario (2010) artículos 8 y 9. Constitución de la Republica Bolivariana de Venezuela (1999) Artículo 305. El Estado promoverá la agricultura sustentable como base estratégica del desarrollo rural integral, a fin de garantizar la seguridad alimentaria de la población; entendida como la disponibilidad suficiente y estable de alimentos en el ámbito nacional y el acceso oportuno y permanente a éstos por parte del público consumidor. La seguridad alimentaria se alcanzará desarrollando y privilegiando la producción agropecuaria interna, entendiéndose como tal la proveniente de las actividades agrícola, pecuaria, pesquera y acuícola. La producción de alimentos es de interés nacional y fundamental para el desarrollo económico y social de la Nación. A tales fines, el Estado dictará las medidas de orden financiero, comercial, transferencia tecnológica, tenencia de la tierra, infraestructura, capacitación de mano de obra y otras que fueran necesarias para alcanzar niveles estratégicos de autoabastecimiento. Además, promoverá las acciones en el marco de la economía nacional e internacional para compensar las desventajas propias de la actividad agrícola. En este artículo se expresa la importancia de la agricultura como base fundamental en desarrollo rural, la cual será promovida por el estado con el
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propósito de garantizar la seguridad alimentaria de la población mediante el desenvolvimiento de la producción agropecuaria. Asimismo dictara las medidas necesarias para alcanzar el máximo nivel de forma estratégica para el autoabastecimiento, debido a que la producción de alimentos es de interés nacional y fundamental para el desarrollo económico y social de la Nación. Artículo 308. El Estado protegerá y promoverá la pequeña y mediana industria, las cooperativas, las cajas de ahorro, así como también la empresa familiar, la microempresa y cualquier otra forma de asociación comunitaria para el trabajo, el ahorro y el consumo, bajo régimen de propiedad colectiva, con el fin de fortalecer el desarrollo económico del país, sustentándolo en la iniciativa popular. Se asegurará la capacitación, la asistencia técnica y el financiamiento oportuno. En cuanto a este articulo el estado será el garante de proteger y promover el desarrollo de la pequeña y medianas industrias, cooperativas entre otros, con el propósito de fortalecer el desarrollo económico del país con la participación colectiva de todos los actores del sector. Ley de Tierras y Desarrollo Agrario (2010) Artículo 8. Se garantiza al sector campesino su incorporación al proceso productivo a través del establecimiento de condiciones adecuadas para la producción. En tal sentido, se promueve la estructuración de los fundos mediante la adjudicación de las tierras y la destinación de bienes inmuebles, muebles, incluidos los semovientes, al fin productivo de las mismas. La unidad de producción constituida de acuerdo con los términos de esta Ley será indivisible e inembargable; podrá ser mejorada mediante la incorporación de nuevas técnicas, condiciones de producción, transformación, distribución, comercialización e intercambio de los productos agrícolas. Haciendo referencia este artículo, el sector campesino tiene garantizado su incorporación al proceso productivo mediante el establecimiento de las
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medidas adecuadas según lo establecido en la ley, promoviendo la la estructuración de los fundos mediante la adjudicación de las tierras y la destinación de bienes inmuebles, muebles, incluidos los semovientes, al fin productivo de las mismas. Artículo 10. A fin de estimular el desarrollo local, de acuerdo con lo previsto en el artículo 2 de esta Ley, los municipios coordinarán con el Ministerio del Poder Popular con competencia en materia de agricultura y tierras y los entes ejecutores de la Ley, programas de incentivos a la producción y aseguramiento de la distribución e intercambio de productos agrícolas. Finalmente, en el artículo 10, se establece la estimulación del desarrollo local, mediante la coordinación de los municipios con el Ministerio del Poder Popular con competencia en materia de agricultura y tierras y los entes ejecutores de la Ley, a fin de promover el desarrollo en la producción agrícola.
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CAPITULO III MARCO METODOLÓGICO De acuerdo con Balestrini (2006), “todo proceso de investigación científica, debe establecer de manera clara y precisa el plan global que permitirá la materialización del estudio” (126) y al respecto destaca: El fin esencial del marco metodológico, es el de situar en el lenguaje de investigación, los métodos e instrumentos que se emplearan en la investigación planteada, desde la ubicación acerca del tipo de estudio y el diseño de investigación, su universo o población; su muestra; los instrumentos y técnicas de recolección de datos; la medición; hasta la codificación, análisis y presentación de los datos (p.126). En este sentido, el investigador da a conocer una visión general y sintetizada los aspectos más resaltantes del estudio que se desarrolla, precisando la relación que guardan entre sí los mismos, de qué manera se vinculan con los resultados obtenidos y con el problema estudiado, además de hacer referencia a los conocimientos que puedan resultar de éste ola posibilidad de situarlos dentro del contexto de la misma, los cuales deben responder a los criterios de fiabilidad, objetividad y validez interna. Naturaleza de la investigación Según su naturaleza la investigación es cuantitativa, Hernández y otros (2007) definen la investigación cuantitativa como “aquella que pretende explicar y predecir los fenómenos investigados, buscando regularidades y relaciones causales entre los elementos” (p.65). Del mismo modo Cauas (2006) señala que:
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La investigación cuantitativa se dedica a recoger, procesar y analizar datos cuantitativos o numéricos sobre variables previamente determinadas… (p.75). Por medio de este enfoque, se busca llevar un proceso investigativo donde se expliquen los sucesos tal cual se presentan en la realidad, estableciendo comparaciones y determinando las posibles relaciones causales entre los elementos. De igual manera se aplicará la lógica o razonamiento deductivo partiendo del análisis de la teoría que sustenta la investigación. Diseño de la investigación El estudio se apoya en un diseño de campo. Según la Universidad Pedagógica Experimental Libertador (2011), “es el análisis sistemático de problemas en la realidad, con el propósito bien sea de describirlos, interpretarlos, entender su naturaleza y factores constituyentes y explicar las causas y efecto” (p.18). En este sentido es pertinente señalar que la investigación se desarrolla dentro de dicho esquema, para solucionar un problema latente en el medio laboral. Asimismo, Ávila (2006)
la define como: “el proceso sistemático
riguroso y racional de recolección, tratamiento, análisis y presentación de datos, basado en un estrategia de recolección directa de la realidad de las informaciones necesarias para la investigación” (p. 39). Tipo de Investigación La investigación se enmarca dentro de la modalidad de proyecto factible, que de acuerdo a la Universidad Pedagógica Libertador (2011) “Consiste en la investigación, elaboración y desarrollo de una propuesta de un modelo operativo viable para solucionar problemas,
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requerimientos o
necesidades de organizaciones o grupos sociales, puede referirse a la formulación de políticas, programas, tecnología, métodos o procesos” (p.21). En referencia a este estudio se tiene como objetivo “Diseñar y construir un prototipo de una secadora de café para la empresa de la Ahoga Mula , Estado Portuguesa”. Población y Muestra Población Según Hernández y Otros (2007) “Es el conjunto de todas las cosas que concuerda con una serie de especificaciones” (p.45). De igual forma, son todas las unidades de investigación de acuerdo con la naturaleza de un problema, para generalizar hasta ello los datos recolectados. Arias (2006) se refiere a la población definiéndola como “un conjunto finito o infinito de elementos con características comunes para los cuales serán extensivas las conclusiones
de
la
investigación”
(p.70).
Para
efecto
la
presente
investigación, la población seleccionada es 20 cafetaleros del poblado de la Ahoga Mula del municipio Sucre estado Portuguesa. Muestra Con respecto a la muestra, Hurtado (2005) señala que la muestra “es una parte de la población, o sea, un número de individuos u objetos seleccionados científicamente, cada uno de los cuales es un elemento del universo” (p.39). En esta investigación la muestra será la misma población por ser esta muy pequeña por tanto, fue seleccionada de manera intencional.
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Técnica e Instrumentos de Recolección de Datos Para efectos de esta investigación la técnica a utilizar es la entrevista, definida por Balestrini (2006) “como una técnica basada en la interacción personal, y se utiliza cuando la información requerida por el investigador es conocida por otras personas, o cuando lo que se investiga forma parte de la experiencia de esas personas” (p.72). En la recolección de la información se utilizó un cuestionario el cual es definido por Hernández y otros (2007), “un conjunto de preguntas respecto a una o más variables a medir” (p.285). Aquí se considera el alcance de los objetivos de la investigación a objeto de determinarla forma de recabar la información necesaria, para su respectiva aplicación. Para efectos de esta investigación el cuestionario utilizado fue estructurado en diez (10) ítems de preguntas policotómicas, con alternativas de respuestas siempre, casi siempre, algunas veces y nunca. Validez Para la validación del instrumento se aplicó la técnica de juicio de expertos, definido por Pérez (2006), como “la revisión exhaustiva del instrumento de investigación antes de ser aplicado, con la finalidad de evitar errores, realizada por un panel de especialistas conocedores del tema de estudio y con experiencia en metodología de la investigación” (p.70). Una vez obtenida la validación de los expertos con respecto a cada ítem, se aceptará como válido. Confiabilidad Según Hernández y Otros (2007) la confiabilidad, “se refiere al grado en que la aplicación repetida de un instrumento al mismo sujeto produce iguales resultados”. (p.235). Para determinar la confiabilidad de la presente
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investigación, se aplicó una encuesta tipo cuestionario a una población que presentan características similares a los de la muestra objeto de estudio. A los datos obtenidos de dicha prueba se le aplicó el coeficiente de Alfa de Crombach, para determinar el índice de estabilidad interna del instrumento para lo se aplicó la siguienteecuación: A partir de las varianzas, el Alfa de Cronbach se calcula así: α = _K_ 1- ∑ Si2_ K-1
∑St2
Dónde:
es la varianza del ítem i, es la varianza de los valores totales observados y es el número de preguntas o ítems.
Estudio de la Factibilidad
Factibilidad Financiera La aplicación y operatividad de la propuesta, amerita una inversión para solventar los gastos que demanda la adquisición de los recursos necesarios para para dar sustentabilidad al proyecto. Al respecto Arias (2006) expresa, “el estudio financiero consiste en indicar a través de un presupuesto la inversión sugerida para implementar el proyecto sugerido” (p. 180). Este aspecto comprende todos los gastos para llevar a cabo las actividades planteada en la ejecución del proyecto. A tal efecto se realiza un análisis de la erogación presupuestaria para establecer los gatos de operación.
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CUADRO 1. Costo de Materiales Materiales.
Costo.
1Tubo de 2 pulg.
400 Bs
1Tubo de ½ pulg.
200 Bs
1Lamina calibre 22.
1300 Bs
2niples de ½ pulg.
180 Bs
1llave de paso ½ pulg.
200 Bf
1teflo.
80 Bs
1disco de corte grande.
380 Bs
1motor de ¼ HP.
1500 Bs
1correa de motor de ¼ HP.
50 Bs
1lamina perforada (tamiz).
700 Bs
1angulo de ½ pulg.
240 Bs
1 barra de macilla.
560 Bs
2kilos de electros.
560 Bs
1turbina.
370 Bs
1cabilla lisa 2mm.
200 Bs
Cable de 12 (4 mts)
400 Bs
(H/H) horas hombre.
2500 Bs
Total costo: 9820 Bs. Fuente: Méndez, Yánez, García y Rodríguez (2014).
En consecuencia, la aplicación de la propuesta tiene un costo de cuatro mil cincuenta bolívares (Bs 9820,00).
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Factibilidad ambiental En cuanto al estudio de la factibilidad ambiental se hace referencia al impacto de la propuesta de manera positiva en el ambiente, por consiguiente la propuesta está enmarcada en el desarrollo de acciones estratégicas que permiten darle un enfoque ambientalista a la participación activa de los caficultores en las actividades de producción del café. De igual manera, se busca ejecutar las acciones enmarcadas en los principios que sustentan la conservación del ambiente y el respeto por la vida, los cuales tienen como premisa capacitar a la sociedad en el manejo de los problemas y necesidades ambientales como un recurso que facilite la toma de decisiones en cuanto a estrategias a seguir para mejorar las condiciones de vida de la población en las diferentes actividades agrícolas. Factibilidad técnica El estudio técnico lo integran las acciones metodológicas y los procedimientos para organizar los requisitos humanos, físicos y materiales reales y potenciales para el desarrollo y cumplimiento de actividades necesarias en el logro de los objetivos previstos en la propuesta. En este propósito
se
destacan
los
elementos
fundamentales
para
la
operacionalización de un diseño y construcción de un prototipo de secadora de café. Del mismo modo, la importancia de generar una propuesta que signifique una oportunidad valiosa para que los caficultores, puedan consolidar sus labores de producción de manera más rápida y segura, tiene necesariamente que operacionalizarse estratégicamente para bordar con éxito el proceso de desarrollo de la propuesta.
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CAPITULO IV LA PROPUESTA Presentación El café ha sido de valiosa importancia para la economía venezolana, en sus inicios ayudó a incrementar los ingresos nacionales gracias a la demanda del producto. Venezuela fue un gran exportador de café y cacao durante los primeros años del siglo pasado, marcando una pauta especial gracias a su calidad de renombre internacional. Sin embargo con el proceso petrolero poco a poco fue reduciendo su área de siembra. Sin embargo, el cultivo del café sigue extiendido en casi todo el país siendo los principales Estados productores de café: Lara, Portuguesa, Táchira, Mérida, Trujillo, Monagas, Sucre, Yaracuy. En el estado Portuguesa Biscucuy es el primer productor nacional de café, seguido de Chabasquén y Ospino, luego le sigue Rubio, Guárico, Boconó
pertenecientes a otros
estados. En función de lo expuesto y dada la importancia de este rubro en Venezuela, la propuesta que a continuación se presenta tiene como la finalidad el Diseño y Construcción de un Prototipo de una Secadora de Café en Ahoga Mula, municipio Sucre Estado Portuguesa, puesto que la localidad por ser una zona cafetalera por excelencia requiere de la implementación de equipos y maquinaria para que el proceso de transformación sea más rápido y eficaz.
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Justificación El proceso de la producción del café comienza con la recolección manual, cuando el fruto alcanza la etapa de madurez, se despulpa obteniendo dos calidades en el grano, el café lavado debe estar a un 90% de humedad y el café natural se expone directamente con el sol. Posterior a esto, el caficultor pasa al trillado, almacenando el café verde para el proceso de comercio e industrialización. En este sentido, proponer Diseño y Construcción de un Prototipo de una Secadora de Café en Ahoga Mula, municipio Sucre Estado Portuguesa tiene como propósito primordial ofrecer a los caficultores de la localidad de la Ahoga Mula una herramienta de trabajo que permitirá ayudarlos durante el procesamiento de los granos de café pasando del trabajo manual a la utilización de tecnologías más avanzadas. A partir de allí, se busca lograr obtener por medio de esta secadora un avance en la producción cafetalera en la zona. Fundamentación Teórica y Legal Desde hace más de dos siglos, el café se mantiene como una de las bebidas más populares en el mundo occidental. El grano del cafeto es considerado como un producto básico que tiene una gran importancia para la economía de numerosos países productores que, en algunos casos, dependen en gran medida de su exportación hacia los países consumidores para obtener divisas. Para tal efecto, el grano debe pasar por un proceso que involucra a productores, beneficiadores, comercializadores, etcétera. En este sentido, la dinámica del sistema agroindustrial del café en todos los
países
productores
está
influida
en
distintos
grados
por
el
comportamiento del mercado mundial, porque dicho cultivo se extendió hasta alcanzar a más de 50 países de los continentes Americano, Asiático y
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Africano. El café es uno de los pocos cultivos que se destinan en su mayor parte a la exportación; la maquinaria usada en su producción y procesamiento provienen en buena parte de países no productores; y sus precios son determinados en centros financieros de Nueva York y Londres. Por consiguiente, el café es un rubro con alto índice de producción en Venezuela, el cual ha jugado un papel importante en la economía del país, en sus inicios incrementó los ingresos nacionales con un alto nivel de exportación. Los principales estados del país donde se cultiva más cantidad de café son: Portuguesa, Lara, Táchira, Mérida, Trujillo, Monagas, Sucre, Yaracuy y Guárico. En consecuencia, la cosecha del café en Venezuela se produce mayormente en los meses de octubre y marzo, ya que en ésta época alcanza un 94% de cultivo, sin embargo, el nivel más alto de la cosecha se logra entre los meses de diciembre y enero, pero en el oriente del país la producción se eleva en enero y febrero. Por otro lado, Venezuela fue un gran exportador de café, este rubro marcó pauta a nivel internacional. Sin embargo con el proceso petrolero, fue reduciendo su área de siembra. La producción de café es mayor en los estados montañosos, en la región de los andes. En este mismo orden de ideas, la producción del café se ha mantenido en el país durante años, sin embargo se han venido presentando cambios de uso de la tierra buscando otras opciones como las ganaderías o usos agrícolas diferentes a la plantación del café, y eso ha hecho que la demanda del país no se vea satisfecha con la producción nacional, lo cual nos obliga a tener intercambios con otros países que tengan mayor capacidad productiva de este rubro. Del mismo modo, la agenda de competitividad del sector cafetalero, debe orientarse a incrementar la productividad y recuperar la producción nacional; así como, a mejorar la calidad del café, los sistemas de comercialización; actualizar las normativas técnicas y promover su
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aplicación; fomentar el hábito de consumo de cafés de calidad entre la población,
e
incrementar
las
exportaciones
de
café
en
grano
e
industrializado, con énfasis en los cafés de especialidades. En este sentido, el sector cafetalero, en varios foros, ha definido algunas propuestas para promover la productividad, calidad y competitividad, en base del fortalecimiento e integración de la cadena, el acceso a los mercados internacionales, el cambio tecnológico en los procesos de producción o tratamiento post cosecha; la promoción del consumo interno. Finalmente, el Estado Venezolano debe promover el desarrollo integral del sector cafetalero, integrando las instituciones públicas, las instituciones privadas, el productor organizado en el circuito cafetalero, con la finalidad de asegurar bienes y servicios necesarios para la producción, el procesamiento, la distribución, la comercialización, así como el mejoramiento de la calidad de vida o la permanencia del caficultor y su familia en el espacio rural, por ser una actividad generacional, además de garantizar productos y subproductos del café de buena calidad a la población venezolana. En cuanto a la fundamentación legal esta propuesta se sustenta según lo establecido en el Plan de Desarrollo Económico 2013-2019, en el V Objetivo Histórico donde expresa “Contribuir con la preservación de la vida en el planeta y la salvación de la especie humana”, en el cual se contempla el Objetivo Nacional 5.1: Construir e impulsar el modelo económico productivo eco-socialista, basado en una relación armónica entre el hombre y la naturaleza que garantiza el uso y el aprovechamiento racional, óptimo y sostenible de los recursos naturales, respetando los procesos y ciclos de la naturaleza. En este sentido, El gobierno bolivariano de Venezuela en su política socialista establecida en un plan de la patria, promueve acciones que contribuyan a la estabilización agroalimentaria de la población logrando así el equilibrio ecológico y preservación del medio ambiente haciendo énfasis en
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el desarrollo productivo nacional impulsando la participación de las familias y la integración de las comunas para el bien colectivo. Objetivos de la Propuesta
Objetivo General -Contribuir al desarrollo tecnológico en el sector cafetalero, con el diseño y construcción de un prototipo de una secadora. Objetivos específicos -Incentivar a los caficultores de la Ahoga Mula a implementar diversas tecnologías durante el procesamiento del café. - Dar a conocer a los caficultores el diseño propuesto para la puesta en marcha de su implementación luego de ser construida. Estructura de la Propuesta La propuesta fue diseñada con el propósito de brindarle a los caficultores de la localidad de la ahoga Mula una nueva visión durante el proceso de producción del café, por tanto se presenta la siguiente estructura. Maquina Secadora de Café La presente este compuesta por las siguientes partes: -Generador de aire caliente -Ventilador -Cámara de secado 37
-El tanque de almacenamiento de combustible. Generador de Aire Caliente Este posee dos cilindros: - Un cilindro interno donde ocurre la combustión. -Cilindro externo que tiene una entrada, entra el aire a temperatura 25 ˚c y una salida con temperatura 150˚c que está conectada al ducto que se acopla al ventilador. Ventilador Para la selección del ventilador, se toma en consideración el caudal y la Presión de trabajo. En nuestro caso, se preselecciona un ventilador tomando como velocidad del aire en 3 m/s. y una sección transversal libre Al que resulta de la diferencia del área del ducto menos el área ocupada por la sección transversal de cada una de las bandejas Al = Ad −10* Atd=0.33-10*0,0127=0,203 Por otra parte, el caudal de aire Q es:
Finalmente, el ventilador seleccionado posee las siguientes características: • Caudal 1650 pcm (0,7787 m3/s) • Presión: 1/4 plg. H2O (62,2 Pa). Este ventilador corresponde al modelo Alpha 16-4T de la casa VENTILEX®
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Recalculando, para un Caudal de 1650 pcm., el nuevo valor de la velocidad del aire:
Cámara de Secado Humedad relativa: 50% Humedad inicial (Wo): 1,234 kgW/kgMS Humedad inicial período constante (Woc): 1,0274 kgW/kgMS Humedad crítica (Wc): 0,2947 kgW/kgMS Humedad de equilibrio (We): 0,05983 kgW/kgMS
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Coeficiente de transferencia de calor del aire K=20 W/
°c
Transferencia de calor por convección forzada: Q=K*AC*(Ts- ) Tf=25°c Ts=70°c Área de cámara de secado=ancho*largo Ancho=2.10m Largo=3.10m AC=2.10*3.10=6.51 q=(20W/
°c)(6,51
((70-25)°c)=5859W
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Tiempo que dura en llegar el calor del quemador a la caja secadora t= L.Ac/Q t= 0,9m.6,51
/0,609
/s
t= 9,62s Tiempo de secado: de acuerdo a la gráfica 5 horas.
Puesta en marcha 1- Primero se enciende el quemador con una llama extrema. 2- Se pone en marcha el ventilador con corriente externa proveniente de una fuente de energía eléctrica. 3- Luego se espera por un tiempo de 30min para agregar el café húmedo a la cámara de secado. 4- Después que el café entra a la cámara de secado debe permanecer un tiempo de 5 horas. 5- Posterior a ella se extrae el café de la cámara de secado. 6- Como medida de seguridad el operador de la maquina debe utilizar. Guantes de seguridad, tapa boca, braga de seguridad, casco de seguridad, lentes, botas de seguridad, tapa oídos.
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CAPITULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones Considerando los objetivos de la investigación se concluye lo siguiente: -En cuanto al objetivo 1, “Evaluar los diversos prototipos que han de considerarse para el diseño de secadora de café para los cafetaleros de la Ahoga Mula, Estado Portuguesa”, se concluye: que los diferentes prototipos revisados y evaluados para presentarse como diseño de secadora de café cumplen con las expectativas de los investigadores, por lo cual se considero un diseño sencillo el cual permitirá a los cafetaleros un fácil manejo a la vez cumplir con el proceso de secado de manera rápida y segura. -En relación al objetivo 2, “Determinar la factibilidad financiera, ambiental y técnica para el diseño de un prototipo de secadora de café para la los cafetaleros de la Ahoga Mula, Estado Portuguesa”. La propuesta es factible y viable de aplicar puesto que el diseño y construcción de la secadora no generó gastos exagerados, a la vez que no repercute de manera negativa en el medio ambiente. -Finalmente, el objetivo 3, “Diseñar y construir un prototipo de secadora de café para los cafetaleros de la Ahoga Mula, Estado Portuguesa”. El diseño y construcción de la secadora de café constituye una herramienta de significativo valor para los cafetaleros de la Ahoga Mula, quienes requerían de esta tecnología para agilizar el proceso de producción del café.
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Recomendaciones A los cafetaleros: -Implantar la propuesta desarrollada en la presente investigación, debido a que es una herramienta de trabajo avanzada para los cafetaleros. En consecuencia, debe buscar el compromiso y la suma de los esfuerzos de estos para su utilización como recurso dentro del proceso productivo. -Seguir luchando por equiparse de nuevas tecnologías que le permitan avanzar hacia una mejor forma de producción del café, dejando atrás el procesamiento forma manual y poder entrar competitivamente en el mercado productivo del café ofreciendo calidad al consumidor. Así mismo solicitar créditos a los entes competentes en el sector agrícola-cafetalero que les puedan facilitar la adquisición de los mismos.
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
-ARIAS, F (2006). Metodología de la Investigación. Editorial Episteme. Caracas. -ASAMBLEA NACIONAL. Segundo Plan Socialista de Desarrollo Económico y Social de la Nación, 2013-2019. Caracas Venezuela. -ÁVILA, H (2006). Introducción a la Metodología. Editorial Trillas. México. -BALESTRINI, M (2006). Como se Elabora el Proyecto de Investigación. Servicio Editorial Consultores y Asociados. Caracas. BERMÚDEZ, J Y MAIZ, V (2004). “Diseño y Construcción de un secador de alimentos de origen vegetal en el estado Amazonas”. Universidad Central de Venezuela. -CORTEZ, A Y RAMIREZ, M Y ZELAYA, E. (2011) Plan de Negocio para la Generación de la Demanda del Café a Procesar, Cultivado por la Empresa Desarrollo Agrícola de El Salvador S.A. De C.V. En El Municipio de Santa Tecla. Universidad del Salvador. -HERNÁNDEZ, R., FERNÁNDEZ, C. y BAPTISTA, P. (2007). Metodología de la investigación. 2da Edición. Editorial MC Graw Hill. ESPAÑA. -HURTADO, P (2005) Elementos para la elaboración y ejecución de un proyecto de investigación. Investigación en Ciencias Sociales. Editorial La Muralla. -JIMENEZ, V (2009), en su trabajo “Diseño de un sistema de secado de café”. Universidad Central de Venezuela. -PÉREZ, T. Venezuela.
(2006). Metodología de la Investigación. ENEVA. Caracas,
44
-PLUA, J. (2008). “Sistema de secado de granos de cacao”. Escuela Superior Politécnica del Litoral. Guayaquil-Ecuador. -REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA (1999). Constitución de la República Bolivariana de Venezuela. Caracas. Gaceta Oficial 36.860. -REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. Ley de Tierras y Desarrollo Agrario (2010). Gaceta Oficial Nº 5.991 Extraordinario del 29 de julio de 2010. -UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR. (2006). Manual de Trabajo de Grado de Especialización y Maestría y Tesis Doctorales. Caracas, Cuarta Edición
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ANEXOS
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CONSTRUCCIÓN DE LA SECADORA DE CAFÉ
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PLANOS
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