Análisis energético del secado de cafés especiales en marquesina tipo túnel y asistido con biogás.
Implementación e innovación de procesos a nivel de poscosecha para la incorporación de valor agregado en la diferenciación de cafés especiales del Tolima es un proyecto que se ejecutó por medio de la Universidad de Ibagué con el apoyo financiero de la Gobernación del Tolima, donde se implementaron e...
- Autores:
-
Rodríguez Pabón, Iván Mauricio
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/4989
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/4989
- Palabra clave:
- Secado de café - Marquesina tipo tunel
Secado de café - Marquesina tipo tunel - Biogas
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Implementación e innovación de procesos a nivel de poscosecha para la incorporación de valor agregado en la diferenciación de cafés especiales del Tolima es un proyecto que se ejecutó por medio de la Universidad de Ibagué con el apoyo financiero de la Gobernación del Tolima, donde se implementaron estrategias que permitieran aumentar la capacidad productiva a los caficultores del departamento. Para ello se ha determino que el punto crítico que afecta la productividad de los caficultores es la falta de conocimiento en cuanto a técnicas y procedimientos para la cosecha y poscosecha del café; esto conlleva a baja tecnificación y realización métodos inadecuados, lo que hace obtener un producto con defectos físicos, sensoriales y de inocuidad. Esta investigación se centra en uno de los procesos que actualmente desarrollan los caficultores de manera tradicional que es el proceso de secado, donde allí se pretende elaborar un protocolo del proceso de café especiales utilizando secadores solares de tipo marquesina y asistidos con biogás. Se realizó una caracterización de variables y una examinación de actividades realizadas por los campesinos, para así ver el comportamiento de las variables que se relacionan con el proceso, como lo son los tiempos de secado y la humedad relativa del aire, permitirán determinar los pasos a seguir en el proceso de secado para la obtención de un café especial. El presente proyecto esta direccionado a evaluar las eficiencias térmicas del secado de café pergamino en una marquesina tipo túnel solar, que ha sido diseñado en el proyecto macro donde está vinculada esta propuesta. Para la determinación de la eficiencia en cada uno de los secadores, se medirán las variables, como temperatura, flujo de aire, humedad relativa del aire y del café, altura de la cama y tiempo de secado, directamente en campo, siendo estas las variables más relevantes que intervienen en este proceso. Con los datos experimentales recolectados de acuerdo de protocolo de medición que se diseñará dentro de este trabajo, se procederá a calcular la eficiencia de secado en cada uno de los secadores y a comparar estos resultados con datos reportados en bibliografía especializada. Como resultados se obtuvo, la importancia de un buen manejo de las variables porque de ellas dependen el tipo de café que se produce y de la mano las características del secador acompañado de un buen clima, de acuerdo con la gráficas y datos obtenidos se toma como valor importante la radiación solar a la que está sometido el café durante el día; mostrando así que de acuerdo a la capacidad y facilidad que tiene el caficultor para producir el café con un secador de café tipo túnel se pueden obtener los mismos o hasta mejores resultados que con un secador asistido con biogás. |
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Centro Surcolombiano de Investigación de Café. (2017). BUENAS PRÁCTICAS Y PROCEDIMIENTOS Para el Secado de Cafés Especiales. Osorio Hernández, R., Ferreira Tinoco, I., Correna Carlo, J., Osorio Saraz, J. A., & Aristizábal Torres, I. D. (2018). Bioclimatic analysis of three buildings for wet processing of coffee in Colombia. Medellin: Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín. doi:https://dx.doi.org/10.15446/rfnam.v71n3.64566 Agriambi. (2008). SECAFÉ: Modelamiento y simulación matemática en el secado mecánico de café pergamino. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. Almuhanna, E. A. (2011). Utilization of a Solar Greenhouse as a Solar Dryer for Drying Dates. Saudi Arabia. Cabrera L, J. C., & Mora, F. A. (2009). Diseño de un secador solar tipo silo en el municipio de Teruel-Huila y evaluación de prototipo. Cafe de Colombia. (2020). Obtenido de https://www.cafedecolombia.com/particulares/nuestros-caficultores/ Cafeteros, F. N. (4 de febrero de 2020). Cafe de Colombia. Obtenido de https://www.cafedecolombia.com/particulares/?s=secado+de+cafe CENICAFE. (2017). El secado del café. Agronegocios Cenicafe. (s.f.). Beneficio del cafe ll: secado del cafe perfamino. Obtenido de https://www.cenicafe.org/es/publications/cartilla_21._Secado_del_cafe.pdf Comite de cafeteros del Tolima. (5 de febrero de 2020). Federacion nacional de cafeteros de Colombia. Obtenido de https://tolima.federaciondecafeteros.org/cafe-de-tolima/ Cynthia P, V., Bardález, G., Saavedra, J., & Prada , A. (2019). Eficacia de un café el secado proceso utilizando solar secadoras con un continuo aire fluir sistema motorizado por fotovoltaica energía, en el San Martín región, Perú. Peru. El Cronista. (03 de febrero de 2020). Tolima, tercer producto de cafe en Colombia. El Tolima tiene el 12,8% de la producción nacional, convirtiéndolo en el tercer lugar en el país. Obtenido de https://www.elcronista.co/economia/tolima-tercer-producto-de-cafe-en-colombia Federación nacional de cafeteros. (2012). Café pergamino seco. Federación nacional de cafeteros de Colombia. (2017). Optimatización operacional de secadores mecánicos para café pergamino. Cenicafé, 78. FNC. (s.f.). Federacion nacional de cafeteros de colombia. Obtenido de https://federaciondecafeteros.org/wp/glosario/certificado-de-trazabilidad/) Guevara Sánchez, M., Bernales del Aguila , C. I., Saavedra Ramirez, j., & Owaki lopez , J. J. (2019). Efecto de la altitud en la calidad del café (Coffea arabica L.): comparación entre secado mecánico y tradiciona. Scientia Agropecuaria. Obtenido de https://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2019.04.07 Gutierrez Floréz, J. M., & Copete López, H. (2009). Hacia la mejora del secado mecánico del café en Colombia. Obtenido de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=344234316007 Hikersbay. (s.f.). http://hikersbay.com/climate/colombia/ibague?lang=es. Obtenido de https://cdn.hikb.at/charts/meteo-average-weather/ibague-meteo-average-weather.png Instituto de Hidrología, M. y. (s.f.). IDEAM. Obtenido de http://www.ideam.gov.co/web/tiempo-y-clima/radiacion-solar-ultravioleta Jaramillo, M. G. (2018). EFECTO DE LA HUMEDAD RELATIVA SOBRE LA DURACIÓN Y SOBREVIVENCIA DE Hypothenemus hampei EN DIETA ARTIFICIAL CENIBROCA. Revista Cenicafe. Juan Quintanar Olguin, Refugio Roa Durán. (2017). Evaluación térmica y financiera del proceso de secado de grano de café en un secador solar activo tipo invernadero. Mexico: Scielo. jurado , j. m., montoya , e. C., Oliveros , C. E., & Garcia , J. (2009). Metodo para medir el contenido de humedad del cafe pergamino en un secador solar. Lee Laverde, J. F., & Delgado Agudelo, C. A. (2013). Modelamiento y Diseño de un Secador Estático de Café Pergamino . Pereira. Magem, J. B. (s.f.). INFORME TÉCNICO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN SECADOR SOLAR DE CAFÉ. 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Indonesia: International Journal of Renewable Energy Development. doi:https://doi.org/10.14710/ijred.9.1.131-139 Tascón-Oliveros, C. E., & Sanz-Uribe, J. R. (2011). Ingeniería y el café en Colombia. Valencia, F. F. (s.f.). Cenicafe. Obtenido de sistemas de produccion de cafe en colombia: https://www.cenicafe.org/es/documents/LibroSistemasProduccionCapitulo10.pdf |
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Esta investigación se centra en uno de los procesos que actualmente desarrollan los caficultores de manera tradicional que es el proceso de secado, donde allí se pretende elaborar un protocolo del proceso de café especiales utilizando secadores solares de tipo marquesina y asistidos con biogás. Se realizó una caracterización de variables y una examinación de actividades realizadas por los campesinos, para así ver el comportamiento de las variables que se relacionan con el proceso, como lo son los tiempos de secado y la humedad relativa del aire, permitirán determinar los pasos a seguir en el proceso de secado para la obtención de un café especial. El presente proyecto esta direccionado a evaluar las eficiencias térmicas del secado de café pergamino en una marquesina tipo túnel solar, que ha sido diseñado en el proyecto macro donde está vinculada esta propuesta. Para la determinación de la eficiencia en cada uno de los secadores, se medirán las variables, como temperatura, flujo de aire, humedad relativa del aire y del café, altura de la cama y tiempo de secado, directamente en campo, siendo estas las variables más relevantes que intervienen en este proceso. Con los datos experimentales recolectados de acuerdo de protocolo de medición que se diseñará dentro de este trabajo, se procederá a calcular la eficiencia de secado en cada uno de los secadores y a comparar estos resultados con datos reportados en bibliografía especializada. Como resultados se obtuvo, la importancia de un buen manejo de las variables porque de ellas dependen el tipo de café que se produce y de la mano las características del secador acompañado de un buen clima, de acuerdo con la gráficas y datos obtenidos se toma como valor importante la radiación solar a la que está sometido el café durante el día; mostrando así que de acuerdo a la capacidad y facilidad que tiene el caficultor para producir el café con un secador de café tipo túnel se pueden obtener los mismos o hasta mejores resultados que con un secador asistido con biogás.Implementation and innovation of processes at the post-harvest level for the incorporation of added value in the differentiation of specialty coffees from Tolima is a project that was carried out through the University of Ibagué with the financial support of the Government of Tolima, where strategies were implemented. that would increase the productive capacity of the department's coffee growers. For this, it has been determined that the critical point that affects the productivity of coffee growers is the lack of knowledge regarding techniques and procedures for the harvest and post-harvest of coffee; This leads to low technology and inadequate methods, which leads to a product with physical, sensory and safety defects. This research focuses on one of the processes that coffee growers currently develop in a traditional way, which is the drying process, where it is intended to develop a protocol for the special coffee process using marquee-type solar dryers and assisted with biogas. A characterization of variables and an examination of activities carried out by the farmers were carried out, in order to see the behavior of the variables that are related to the process, such as the drying times and the relative humidity of the air, which will allow determining the steps to be taken. continue in the drying process to obtain a special coffee. This project is aimed at evaluating the thermal efficiencies of parchment coffee drying in a solar tunnel-type canopy, which has been designed in the macro project where this proposal is linked. To determine the efficiency in each of the dryers, the variables will be measured, such as temperature, air flow, relative humidity of the air and of the coffee, height of the bed and drying time, directly in the field, these being the variables most relevant involved in this process. With the experimental data collected according to the measurement protocol that will be designed within this work, the drying efficiency in each of the dryers will be calculated and these results will be compared with data reported in specialized bibliography. As results, the importance of good management of the variables was obtained because the type of coffee that is produced depends on them and hand in hand the characteristics of the dryer accompanied by a good climate, according to the graphs and data obtained, it is taken as important value the solar radiation to which the coffee is subjected during the day; thus showing that according to the capacity and facility that the coffee grower has to produce coffee with a tunnel-type coffee dryer, the same or even better results can be obtained than with a biogas-assisted dryer.PregradoIngeniero MecánicoIntroducción.....13 Objetivos.....15 Objetivo General.....15 Objetivos específicos.....15 Descripción del documento.....16 Capítulo 1.....16 Justificación y planteamiento del problema.....16 Marco teórico.....18 Estado del arte.....21 Capítulo 2.....29 Metodología.....29 Equipos caracterización.....29 Capítulo 3.....32 Resultados.....32 Capítulo 4.....44 Análisis y comparaciones.....44 Conclusiones y recomendaciones.....50 Referencias bibliográficas.....5361 páginasapplication/pdfRodríguez Pabón, I.M. (2021). Análisis energético del secado de cafés especiales en marquesina tipo túnel y asistido con biogás. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4989https://hdl.handle.net/20.500.12313/4989spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería MecánicaCentro Surcolombiano de Investigación de Café. (2017). BUENAS PRÁCTICAS Y PROCEDIMIENTOS Para el Secado de Cafés Especiales.Osorio Hernández, R., Ferreira Tinoco, I., Correna Carlo, J., Osorio Saraz, J. A., & Aristizábal Torres, I. D. (2018). Bioclimatic analysis of three buildings for wet processing of coffee in Colombia. Medellin: Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín. doi:https://dx.doi.org/10.15446/rfnam.v71n3.64566Agriambi. (2008). SECAFÉ: Modelamiento y simulación matemática en el secado mecánico de café pergamino. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental.Almuhanna, E. A. (2011). Utilization of a Solar Greenhouse as a Solar Dryer for Drying Dates. Saudi Arabia.Cabrera L, J. C., & Mora, F. A. (2009). Diseño de un secador solar tipo silo en el municipio de Teruel-Huila y evaluación de prototipo.Cafe de Colombia. (2020). Obtenido de https://www.cafedecolombia.com/particulares/nuestros-caficultores/Cafeteros, F. N. (4 de febrero de 2020). Cafe de Colombia. Obtenido de https://www.cafedecolombia.com/particulares/?s=secado+de+cafeCENICAFE. (2017). El secado del café. AgronegociosCenicafe. (s.f.). Beneficio del cafe ll: secado del cafe perfamino. Obtenido de https://www.cenicafe.org/es/publications/cartilla_21._Secado_del_cafe.pdfComite de cafeteros del Tolima. (5 de febrero de 2020). Federacion nacional de cafeteros de Colombia. Obtenido de https://tolima.federaciondecafeteros.org/cafe-de-tolima/Cynthia P, V., Bardález, G., Saavedra, J., & Prada , A. (2019). Eficacia de un café el secado proceso utilizando solar secadoras con un continuo aire fluir sistema motorizado por fotovoltaica energía, en el San Martín región, Perú. Peru.El Cronista. (03 de febrero de 2020). Tolima, tercer producto de cafe en Colombia. El Tolima tiene el 12,8% de la producción nacional, convirtiéndolo en el tercer lugar en el país. Obtenido de https://www.elcronista.co/economia/tolima-tercer-producto-de-cafe-en-colombiaFederación nacional de cafeteros. (2012). Café pergamino seco.Federación nacional de cafeteros de Colombia. (2017). Optimatización operacional de secadores mecánicos para café pergamino. Cenicafé, 78.FNC. (s.f.). Federacion nacional de cafeteros de colombia. Obtenido de https://federaciondecafeteros.org/wp/glosario/certificado-de-trazabilidad/)Guevara Sánchez, M., Bernales del Aguila , C. I., Saavedra Ramirez, j., & Owaki lopez , J. J. (2019). Efecto de la altitud en la calidad del café (Coffea arabica L.): comparación entre secado mecánico y tradiciona. Scientia Agropecuaria. Obtenido de https://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2019.04.07Gutierrez Floréz, J. M., & Copete López, H. (2009). Hacia la mejora del secado mecánico del café en Colombia. Obtenido de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=344234316007Hikersbay. (s.f.). http://hikersbay.com/climate/colombia/ibague?lang=es. Obtenido de https://cdn.hikb.at/charts/meteo-average-weather/ibague-meteo-average-weather.pngInstituto de Hidrología, M. y. (s.f.). IDEAM. Obtenido de http://www.ideam.gov.co/web/tiempo-y-clima/radiacion-solar-ultravioletaJaramillo, M. G. (2018). EFECTO DE LA HUMEDAD RELATIVA SOBRE LA DURACIÓN Y SOBREVIVENCIA DE Hypothenemus hampei EN DIETA ARTIFICIAL CENIBROCA. Revista Cenicafe.Juan Quintanar Olguin, Refugio Roa Durán. (2017). Evaluación térmica y financiera del proceso de secado de grano de café en un secador solar activo tipo invernadero. Mexico: Scielo.jurado , j. m., montoya , e. C., Oliveros , C. E., & Garcia , J. (2009). Metodo para medir el contenido de humedad del cafe pergamino en un secador solar.Lee Laverde, J. F., & Delgado Agudelo, C. A. (2013). 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