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COMPARACION COSTO- BENEFICO DEL PROCESO DE SECADO
CLASICO DEL CACAO FRENTE AL PROCESO DE SECADO
AUTOMATIZADO
Integrantes:
JUAN ELÍAS MENDOZA
CESAR MAURICIO BAUTISTA
DANIEL SANTIAGO PICÓN
SANTIAGO TOSCANO
LUIS MIGUEL AMADO ROMERO
DAYANA CAROLINA VARELA
KELLY ALEJANDRA CARRASCAL
INSTITUCION EDUCATIVA LICEO DEL LLANO
GENERACIÓN 2015
ARAUQUITA
2015
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA…………………………………………………4
1.1. Descripción del problema…………………………………………………………...4
1.2. Justificación…………………………………………………………………………...5
1.3. Objetivos…………………………………………………………………………..……7
1.3.1. General……………………………………………………………… ……………….7
1.3.2. Específicos……………………………………………………………..……………7
2. MARCO DE REFERENCIA…………………………………………………..………….8
2.1. Marco de Antecedentes………………………………………………..…………….8
2.2. Marco teórico y conceptual………………………………………………………....9
2.3. Marco legal……………………………….…………………………………………...19
3. DISEÑO METODOLÓGICO……………………………….…………………………..20
3.1. Enfoque, alcance y diseño de investigación. …………….………………….…20
3.2. Población y muestra…………………………………………………...……………20
3.3. Plan de análisis de herramientas y actividades de recolección y
sistematización de la información……………………………….…………………….21
4. CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO …………………………………………………26
5. RESULTADOS Y ANÁLISIS…………………………………………….…………….28
6. CONCLUSIONES……………………………………………………………………….31
7. RECOMENDACIONES………………………………………..……………………….32
8. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………….…………………...33
9. ANEXOS………………………………………………………………...……………….34
INTRODUCCIÓN
La presente investigación tienen como objeto determinar el costo beneficio
técnico y financiero y de un secador de cacao para el municipio de Arauquita
la cual tiene un bajo ingreso debido al método de secado actual, se plantea
una hipótesis la cual pretende demostrar si el costo beneficio de un secador
natural es mayor al del sector artificial en base a leña o gas licuado.
la fermentación y el secado son etapas de gran importancia, ya que en la
primera se producen reacciones bioquímicas que causan una disminución del
amargor y la astringencia que dan origen a los precursores del aroma y sabor
a chocolate; en la segunda se reduce el exceso de humedad que queda
después de la fermentación, lo que evita el desarrollo de mohos que deterioran
la calidad (Rohan, 1964) y facilita el almacenamiento (Cros y Jeanjean, 1995;
Jinap et al., 1994), manejo y comercialización del cacao. Otro aspecto
relevante del secado es que continúa la fase oxidativa iniciada en la
fermentación y se completa la formación de los compuestos del aroma y sabor.
Además, en esta etapa ocurre el desarrollo de los pigmentos de color marrón
a partir de los compuestos fenólicos (Cros y Jeanjean, 1995; Jinap et al., 1994).
De allí radica la importancia de realizar la comparación costo – beneficio del
proceso de secado tradicional con uno industrializado.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1.
Descripción del problema.
El departamento de Arauca es el segundo productor nacional de cacao. Ahora,
en alianza con Ecopterol, y animados por el reconocimiento de su producto en
el Salón Internacional del Cacao en París, impulsan el Plan Visión 2020 que
pretende ampliar el área productiva a 20 mil hectáreas.
Los cacaoteros de Arauca son un gremio emprendedor e imaginativo a la hora
de innovar en cepas híbridas. Y deliberantes cuando se trata de debatir las
iniciativas que permitirán el despegue del negocio del cacao sembrado en las
altiplanicies araucanas hacia los mercados nacionales e internacionales. Todo
ello contemplado en el Plan Visión 2020, que buscan impulsar las 4.554
familias productoras de esa planta tropical en esa región del país.
Un termómetro para medir lo que están pensando los productores, campesinos
y propietarios de predios vinculados al cacao, son las intensas asambleas de
las cooperativas cacaoteras en el departamento de Arauca, en las que al calor
de una mazamorra mezclada con leche y panela, se debate con discursos
vehementes y sustentados en cifras, las posibilidades de implementar el Plan
Visión 2020, el cual busca convertir a esa región del país en un cluster
productor de cacao con la habilitación de 20.000 hectáreas cultivadas de ese
producto agrícola, originario de las selvas de Centro y Suramérica.
Arauca es el segundo departamento productor de cacao en el país con 14.335
hectáreas cultivadas y una producción estimada en 12.3999 toneladas, de las
cuales 76% se realizaron en
plantaciones clonadas. El aporte del
departamento a la producción nacional fue de 18%, del total de 53.000
toneladas que se producen en Colombia anualmente.1 (FLOREZ, M. 2014).
Sin embargo el municipio de Arauquita es el mayor productor de cacao del
departamento, teniendo en cuenta que el cacao de esta región se ha venido
posicionando en el mercado nacional e internacional se hace necesario que
se indague por todos los procesos de la cadena productiva, de allí surge la
necesidad de indagar por el proceso de secado se efectúa sin aplicar
procedimientos de automatización por tal motivo se requiere realizar un
proceso comparativo entre el proceso tradicional de secado frente a secados
automatizados que permita obtener mejores costos- beneficios.
¿Cuál proceso de secado el clásico comparado con el proceso de secado
automatizado genera mayor al costo-beneficio para las cooperativas de
cacaoteros en el municipio de Arauquita?
1
Flórez, M. (2014), La cadena del cacao en Arauca LA SIEMBRA DEL “PETRÓLEO VEGETAL”, recuperado en línea de:
http://inteligenciapetrolera.com.co/inicio/la-cadena-del-cacao-en-arauca-la-siembra-del-petroleo-vegetal-por-miguel-angelflorez-gongora/
1.2.
Justificación.
Debido que en la región se lleva a cabo el secado por vía tradicional se hace
necesario optimizar los procesos porque con esto se pretende determinar si
se logra reducir la preparación de la materia prima y también se reducen los
costos lo que permite aumentar la cantidad del producto en el menor tiempo
posible para la transformación y de la misma forma observar si también se
obtienen mayores ganancias para los productores y comercializadores de la
región y esto les permita ser más competitivos frente a otros productores de la
región.
En la actualidad existe gran interés de incentivar el cultivo de cacao como
alternativa económica y generadora de materia prima para la industria nacional
y en el futuro para el mercado externo, pero para esto el país necesita
replantear su explotación e industrialización teniendo como objetivo abastecer
los mercados de confitería, pastelería, bebidas y cosmetología para lo cual
requiere un grano de excepcional calidad genética y un adecuado beneficio.
La calidad actual se considera buena dentro del concierto mundial. Sin
embargo es necesario mejorarla sustancialmente con base en la Norma
ICONTEC 1252, ya que se presentan varios problemas relevantes en los que
sobresale la heterogeneidad de la calidad del grano causada, entre otros
factores, por el manejo inadecuado del beneficio lo cual influye en las
características de calidad. Barragán, Rey, (2004).
Siendo así en toces la motivación por desarrollar esta investigación que le
permita a los productores de cacao contar con un proceso adecuado que
contribuya a la disminución de sus costos y la calidad de sus productos.
1.3.
Objetivos.
1.3.1. General.

Comparar el proceso de secado clásico frente a un proceso de secado
automatizado en el municipio de Arauquita en relación al costobeneficio.
1.3.2. Específicos

Conocer la cantidad de cacao a secar en el municipio de Arauquita

Seleccionar un sistema de secado de cacao automatizado.

Evaluar el costo beneficio entre el secado clásico y el sistema
automatizado de secado de cacao.

Desarrollar el prototipo de una máquina de secado para el cacao, tipo
cabina o bandeja; que utilice la energía térmica generada a partir de
una resistencia eléctrica y/o la energía solar, de manera que se pueda
determinar las curvas de secado.
2. MARCO DE REFERENCIA
2.1.
Marco de Antecedentes: Al consultar por internet sobre trabajos de
investigación que tienen que ver son el secado del cacao nos encontramos
con la siguiente tesis
ANÁLISIS DEL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DE CACAO PARA
LA DISMINUCIÓN DEL TIEMPO DE SECADO
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S179412372010000100005
El cacao es uno de los productos que demanda el mercado agrícola
internacional; algunas compañías han invertido desde sus inicios en
investigación y desarrollo, con el fin de obtener nuevos productos. Algunos
factores incrementan los costos en los productos derivados del cacao, lo
que puede ser atribuido a condiciones del mercado (oferta y demanda),
procesos de transformación del cacao, procesos y procedimientos
agrícolas, entre otros. Este estudio se enfoca en un proceso de
transformación industrial que habitualmente es una etapa final de una serie
de operaciones para conseguir granos secos de cacao. Determinadas
variables como el tiempo, temperatura y humedad establecen la efectividad
del secado de cacao. Esta investigación sugiere la posibilidad de disminuir
el tiempo de secado industrial sin afectar las propiedades organolépticas,
modificando la humedad y la temperatura. Para esta propuesta se
realizaron pruebas de secado experimental y análisis computacional
utilizando el método de elementos finitos para estudiar el proceso de
secado.
Escuela de ingeniería de Antioquia
2.2.
Marco teórico y conceptual.
El Cacao: El cacao es una fruta de origen tropical con la que se produce el
chocolate. Su importancia en la economía de la colonia fue enorme, ya que
era uno de los productos del nuevo continente más codiciados por los
Europeos.
Se cultiva en arbustos de 2 a 3 metros que deben estar a la sombra, por lo
cual normalmente se encuentran bajo árboles más grandes como el cedro, el
bucare, el mango, o el plátano, entre otros...
El árbol del cacao normalmente tiene entre 10 y 15 frutos, pero en algunas
ocasiones puede llegar a 20.
Hay dos tipos de cacao: uno es rojo y al madurar se transforman en morado y
el otro es verde y cuando madura se torna amarillo.
Cuando el cacao está maduro, se corta del árbol y se deja a la sombra sobre
hojas de plátano por unos 3 a 6 días, para que se fermente. Es importante que
tenga humedad, pero no se puede mojar con la lluvia. Luego, es puesto al sol
para su secado otros 3 a 6 días.
Cuando los granos ya están secos se tuestan en un horno y luego se les quita
la cáscara y se trituran. Finalmente, para preparar el chocolate se añade
azúcar y leche.
El departamento de Arauca es el segundo productor nacional de cacao. Ahora,
en alianza con Ecopterol, y animados por el reconocimiento de su producto en
el Salón Internacional del Cacao en París, impulsan el Plan Visión 2020 que
pretende ampliar el área productiva a 20 mil hectáreas.
Los cacaoteros de Arauca son un gremio emprendedor e imaginativo a la hora
de innovar en cepas híbridas. Y deliberantes cuando se trata de debatir las
iniciativas que permitirán el despegue del negocio del cacao sembrado en las
altiplanicies araucanas hacia los mercados nacionales e internacionales. Todo
ello contemplado en el Plan Visión 2020, que buscan impulsar las 4.554
familias productoras de esa planta tropical en esa región del país.
Un termómetro para medir lo que están pensando los productores, campesinos
y propietarios de predios vinculados al cacao, son las intensas asambleas de
las cooperativas cacaoteras en el departamento de Arauca, en las que al calor
de una mazamorra mezclada con leche y panela, se debate con discursos
vehementes y sustentados en cifras, las posibilidades de implementar el Plan
Visión 2020, el cual busca convertir a esa región del país en un cluster
productor de cacao con la habilitación de 20.000 hectáreas cultivadas de ese
producto agrícola, originario de las selvas de Centro y Suramérica.
Arauca es el segundo departamento productor de cacao en el país con 14.335
hectáreas cultivadas y una producción estimada en 12.3999 toneladas, de las
cuales 76% se realizaron en
plantaciones clonadas. El aporte del
departamento a la producción nacional fue de 18%, del total de 53.000
toneladas que se producen en Colombia anualmente.
Por eso no es de extrañar que en las polémicas y agitadas asambleas del
gremio cacaotero en Arauca, cualquier curtido y avezado productor
proveniente de Saravena, Arauquita, Tame o Fortul, levante su mano para
intervenir en las controversias sobre el futuro de este cultivo en la región y
enfatice la necesidad “de sembrar el petróleo vegetal”, como algunos
campesinos denominan de manera jocosa a la planta del cacao. “Ya es hora
de sustituir las regalías del petróleo por la siembra del cacao. Si posicionamos
el cacao araucano a nivel internacional, podemos ir renunciando a la
dependencia de las regalías. Ahora nuestra capacidad de producción de cacao
es limitada y no podemos satisfacer la demanda internacional de las empresas
italianas y francesas que desean comprarnos ese producto”, señala Alirio
Antonio Ríos, productor cacaotero del municipio de Tame.
Para los viejos y experimentados cultivadores de árbol de cacao como Ríos,
el secreto del primer lugar en sabor y aroma obtenidos por Arauca en el Salón
Internacional del Cacao en París (Francia) en los años
2010 y
2011, respectivamente, reside en los clones y el material vegetal injertado que
se siembra en Arauca. “El éxito de nuestros cacaos híbridos radica en los
sabores frambuesa-pera y caramelo suave que contienen nuestros frutos
procesados y que resultan innovadores en el mercado internacional. Por ello,
si logramos en el corto plazo, saltar de tres mil a diez mil toneladas de
producción de cacao de calidad y con una fermentación de 70%, le estaríamos
abriendo un escenario competitivo a la región”, sostiene Ríos.
Ese mismo ánimo optimista con respecto a un negocio que genera 12.000
empleos en Arauca, exhibe Omar Vargas, cultivador de cacao en Fortul y quien
también es consciente de que el fortalecimiento de la cadena productiva de
esta planta depende de que se consoliden opciones estratégicas que incluyen
la producción de cacao en grano, pasta y manteca de cacao, la elaboración de
polvo de cacao y chocolatina para los mercados nacionales e internacionales.
SECADO DEL CACAO
¿Cómo secar el cacao?
Después de la fermentación las semillas de cacao o las almendras pasan
directamente al área de secado. Cuando llega al secado la semilla tiene
alrededor de 55 por ciento de humedad; esta humedad debe reducirse al 6 –
8 por ciento, que es el nivel de humedad con la cual el cacao se almacena y
comercializa. En el proceso de secado continúa la fermentación. Ahí las
semillas terminan los cambios que le dan el sabor y aroma a chocolate y los
granos tienen un sabor menos amargo. El secado debe ser lento ya que si no
es así los granos se ponen duros, aplastados y arrugados. Los colores
cambian y aparece el color café cenizo que es el color que tiene el cacao
fermentado y secado.
 Si el secado queda incompleto los granos quedan húmedos y pueden
desarrollar moho.
 Si el grano se pasa de seco la cáscara y el grano se vuelven muy
quebradizos.
 En los centros de acopio hay túneles de secado Son unas especies de
casetas que tienen el esqueleto de madera y están forradas con plástico
transparente.
 El piso del túnel de secado se encementa o embaldosa para disminuir
la humedad del ambiente.
 Para construir las bandejas de secado se utilizan tablas de madera de
laurel u otras especies que no le dejen olores al cacao.
 El fondo de la bandeja de secado es de malla acerada para que deje
pasar el aire.
 De cada tres quintales de cacao en baba se obtiene un quintal de cacao.
SECADO NATURAL:
Es el procedimiento más común empleado por los agricultores mediante la
utilización de tendales, pero su uso depende de la época y la zona, (puede
variar entre 5 y 6 días).
Los tendales pueden ser de cemento los cuales deben tener una ligera
pendiente para facilitar el drenaje, el otro tipo es de caña picada sobre
montículos de arena para lo cual se utilízala caña de bambú que resulta
económico para el productor del cultivo de cacao.
En el primer día de secado se aconseja extender los granos en una capa
gruesa de unos 8 cm de espesor, para ir disminuyendo su espesor los días
siguientes.
Otro tipo de tendal son las denominadas marquesinas que son de madera o
de caña con un caballete sobre el cual se despliega una lámina plástica térmica
transparente para evitar las lluvias y bajas temperaturas.
Ventaja y desventaja del secado solar
La principal ventaja que tiene el secado solar es el bajo costo de manutención
del secador; ya que es casi nulo, púes la energía solar se puede aprovechar
de forma gratuita en comparación de otros tipos de energía. El único costo
involucrado sería el valor de la inversión que se requiere para su construcción.
El inconveniente que presenta esta técnica es que no se tiene un control sobre
la temperatura de secado y la humedad, lo que no proporciona las condiciones
mínimas que requieren algunos alimentos para el proceso; además la
exposición directa de los alimentos a la radiación solar puede causar daños a
éste en cuanto a su naturaleza, afectando de esta manera su calidad.
¿Cuáles son los pasos en el secado?
 El primero y segundo día el cacao se coloca en la bandeja, agrupado o
en montón como un volcancito, y se envuelve con sacos y plástico en
el secador para que pueda finalizar su proceso de fermentado.
 El tercer día se remueve el cacao pasando de un lugar a otro en la
bandeja y manteniéndolo siempre en montones. El cacao se remueve
cada 15 minutos y se tapa de las 11 de la mañana hasta las 2 de la
tarde; por la noche los granos se quedan tapados para que no agarre
un olor desagradable
 El cuarto día se vuelve a destapar los granos removiendo cada 15
minutos. Se les da de 4 a 6 horas de sol al día, entre las 11 y las 2 de
la tarde. Luego se vuelve a recoger y cubrir.
 El quinto día se repite el proceso anterior; si hace mucho sol los
montones se hacen grandes, y si el tiempo es muy húmedo los
montones se hacen pequeños y remueven más seguido.
 El sexto se le da más tiempo de secado al sol, manteniendo las
remociones. El cacao está más seco y suelto. A partir de ese día el
cacao se sigue removiendo hasta que da su punto de secado, que
puede tomar entre los 10 y los 15 días.
SECADO ARTIFICIAL:
¿Cómo usar el horno en el secado del cacao?
El horno se usa cuando el clima está muy lluvioso y el cacao no llega al punto
de secado que se espera. En los centros de acopio se está usando el horno
tipo Samoa que tiene una cámara central de ladrillos de barro, donde está
ubicada la cámara de fuego y sobre ella hay espacio para colocar las bandejas
de madera. Adentro de la cámara el calor circula hacia la cabecera donde sube
por una ancha chimenea. El secado en el horno debe ser bien manejado, Para
una buena calidad del cacao el secado debe ser lento, por lo menos que dure
los 7 días. Si el cacao se seca muy rápido el grano adquiere un sabor muy
ácido y es un grano de mala calidad
¿Cómo reconocer que el grano está seco?
Para saber si el grano está seco se realiza las con pruebas manuales de
puñados. Se frotan un puñado de granos dejándolo caer, si está seco los
granos truenan o suenan crujientes. A la vista el grano seco se ve de color
café cenizo. Si el tiempo es muy húmedo se puede finalizar el secado en el
horno dando 2 a 3 horas volteando cada 15 minutos para que los granos
queden uniforme. Para almacenamiento y entrega a los exportadores el grano
de cacao de estar seco, quiere decir deben tener el grado de humedad que no
pase de 6 por ciento. No se deben usar patios de cemento ni áreas
pavimentadas para secar cacao, pues el grano se contamina con hongo. Las
características del grano de cacao que ha sido fermentado y beneficiado de
manera correcta.
Características
Grano
bien Grano
del grano seco.
fermentado
que
le Grano
faltó
sin
fermentar
fermentado
Forma
Hinchado
Algo aplanado o Aplanado
pacho
pachito.
Color del grano Café oscuro
Amarillo
por fuera
amarillo rojizo.
Cascarilla
Se
desprende Es
fácilmente
al arrancarla
tocarla con los las uñas.
o
claro, Blanquecino.
Rojizo.
difícil No
se
con desprende, está
pegada al grano
dedos
Consistencia
Fácil de quebrar Se desbarata con Es duro como de
del grano
y desbaratar con los dedos.
los dedos.
hule,
solo
se
puede partir con
navaja.
El
grano
dentro
por Está
todo Entero como un Muy
quebradito
queso de crema
duro
y
sólido.
Color del grano Color chocolate o Entre cenizo y Color negruzco
por dentro
café claro.
Olor
A
morado.
chocolate. A
Aromático.
vinagre. Sin olor o con
Desagradable.
olor a moho.
Amargo.
Muy amargo
Agradable.
Sabor o gusto Amargo
agradable.
¿Cómo almacenar el cacao?
Para mantener la calidad del cacao seco se debe almacenar en un lugar seco
y ventilado, donde no se contamine con olores a gasolina, kerosene, venenos
agrícolas y otros tipos de materiales que afecten la calidad de cacao. Ante del
empaque de los granos se hace una selección donde se eliminan todas las
impurezas, tales como basura, granos partidos, mohosos, pegados, vanos y
pequeños. Esto puede hacerse de forma manual o con seleccionadores, de tal
manera que solo queden seleccionados los granos sanos aptos para la venta.
El cacao se empaca los granos secos en sacos de 60 kg de bramante o yute.
Los granos deben estar enteros, libres de insectos, basuras y piedras. Los
sacos se estiban o colocan sobre polines de madera para evitar que entren en
contacto con el suelo. Con un máximo de altura de 6 sacos, el tiempo de
almacenamiento debe ser de tres meses. En cada saco hay que mantener la
información del lote desde el productor, fermento, secado y empaque, esto con
el objetivo de mantener la trazabilidad en los procesos de certificación y
calidad; así, si hay fallas en algunos, no se daña a otros lotes. Antes de
trasladar el cacao para la comercialización se deben realizar pruebas para
verificar la calidad que está solicitando el comprador.
¿Cómo identificar un cacao bien fermentado?
La prueba de corte consiste en tomar de un saco de cacao seco una muestra
de 50 granos que representa a los granos de ese saco. Los granos se parten
a lo largo con una guillotina o cuchillo, de manera que el grano queda partido
en dos tapitas o mitades, haciendo posible la observación del grano por dentro,
Un grano bien fermentado está quebradito por dentro, de color café, no es
plano y no tiene color púrpura. Para cacao de buena calidad el porcentaje de
granos fermentado en la muestra debe de ser mayor del 80 %.
¿Cómo reconocer si hay moho?
Esta prueba se realiza de forma visual; el porcentaje que determinan algunos
compradores es 0 a 1 por ciento de moho interno, y menos del 5 por ciento de
moho externo. Los mohos son dañinos para la salud humana, por lo que el
comprador en este aspecto es muy exigente.
¿Qué detectar en el Sabor?
Se realizan pruebas con cada lote o saco; estos deben ser con agradable
sabor a chocolate. Que no sea ácido, amargo o astringente. A continuación
están los requisitos de calidad que exige el mercado sea cacao convencional,
cacao en transición y cacao orgánico.
¿Cómo reconocer que el grano está bien o mal fermentado?
Una vez que se han cumplido los días de la fermentación, se hace una prueba
del grano para saber si el cacao ha fermentado bien. Para esto saque del
recipiente, en diferentes partes donde se están fermentando, 10 granos de
cacao y los parte a la mitad y se observa que el grano tiene:

Un color rojizo parejo.

Muchas rajaduras o quebraduras.

La cáscara se desprende con facilidad.

Su sabor medio amargo.

Su olor agradable.
Si todos estos aspectos los tiene el grano es que está bien fermentado y puede
pasar al proceso de secado.
En cambio si observa que el grano:

Tiene color moradito.

No tiene ni quebraduras ni rajaduras.

Tiene el tallito de donde nace la raíz.

La cáscara está pegada.

Al quebrarlo no se desborona.

Tiene el sabor muy amargo.

Al olerlo, no tiene olor o huele desagradable.

Es que el grano no está bien fermentado puede ser que todavía le falte
tiempo, pero si ya tiene mal olor, es que la fermentación se echó a
perder.
¿Cómo determinar el contenido de humedad del grano?
Esta prueba consiste en determinar el contenido de agua presente en los
granos de cacao que ha sido fermentado y secado. En los centros de acopio
tienen un equipo especial para medir la humedad, pero usted puede
determinar la humedad del grano con una prueba sencilla:

Colocar una muestra de varios granos de cacao en las manos y las frota
con ambas manos.

Si las semillas o granos suenan y se quiebra su cáscara con facilidad,
indica que estaría con una humedad de hasta 8%.

Si en cambio la cáscara no se desprende, ni suenan al frotarlos es que
tienen una humedad mayor y les hace falta más tiempo de secado
2.3.
Marco legal.
Por tratarse de una planta de producción de alimentos, esta debe ir conforme
a los decretos y leyes establecidos por el estado que están asociados con el
control de calidad del producto y los factores de riesgo para la población por
su consumo. Entre ellos se encuentran el decreto 3075 de 1997.
3. DISEÑO METODOLÓGICO
3.1.
Enfoque, alcance y diseño de investigación.
Para el desarrollo de la presente investigación se utilizaron principalmente
metodologías y un enfoque mixto, a saber: la observación directa y la
aplicación de entrevistas, diseño de instrumentos para la recolección de las
variables cuantitativas.
En la presente investigación se plantea el díselo explicativo secuencial
(DEXPLIS), el diseño se caracteriza por una primera etapa en la cual se
recaban y analizan los datos cuantitativos, seguida de otra donde se recogen
y evalúan datos cualitativos. La mezcla mixta ocurre cuando los resultados
cuantitativos iniciales informan a la recolección de los datos cualitativos. Cabe
señalar que la segunda fase se construye sobre los resultados de la primera.
Finalmente, los descubrimientos de ambas etapas se integran en la
interpretación y elaboración del reporte del estudio. Hernández (2014)
3.2. Población y muestra.
La población que se define para este proyecto es la cantidad de cacao
procesado en la empresa COPROCAR por mes, y la muestra que se toman
son cuatro kilogramos de cacao, los cuales se distribuyen dos kilogramos para
el proceso de secado natural y dos kilogramos para el proceso de secado
artificial.
3.3. Plan de análisis de herramientas y actividades de recolección y
sistematización de la información.
Diseño del estudio Etapa que representa el inicio de la investigación, en la
cual se delimitó el tema y la justificación del estudio, el problema de
investigación y las variables de estudio de acuerdo al “problema” que se
deseaba resolver. Simultáneamente, se establecieron los límites de la
investigación a través de los objetivos y la metodología preliminar a aplicar.
Las principales variables a evaluar fueron: tiempo invertido en el secado; el
peso del grano y la humedad que pierde durante el secado, color y
consistencia del grano durante el proceso.
Elaboración de instrumentos para realizar la investigación se diseñaron dos
tipos de instrumentos: encuestas y matrices para la recopilación de datos
cuantitativos. Las encuestas se realizaron con el propósito de obtener
información cualitativa de los procesos y la identificación de puntos sensibles
en el proceso de secado del cacao
INSTRUMENT
DESCRIPCI
O
ON
ENTREVISTA
Entrevistas a
Experiencias,
Conocer el proceso
técnicos y
limitaciones y
del cacao, desde su
directivos de
recomendaciones
recolección,
COPROCAR
VARIABLES
OBJETIVOS
fermentación, secado,
empacado.
Conocer fortalezas y
técnicas
empleadas
en
experiencias del
secado del caco
MATRIZ
Recolección
de
DEPENDIENDO DEL Medir las variables,
datos, TIPO DE SECADO:
durante
Temperatura,
una artificial - natural
semana
Humedad,
Tiempo - Humedad
color,
Tiempo - Peso
contra
Tiempo - Color
encontrar
Tiempo
peso,
consistencia
tiempo
el
para
punto
- óptimo de secado
Consistencia
Validación de instrumentos
para obtener la información necesaria se
realizaron entrevistas preliminares a productores (COPROCAR) con el fin de
conocer las posibles debilidades del diseño del instrumento. Como resultado
de este paso los instrumentos fueron rediseñados y ajustados para facilitar la
recolección de la información en tiempo y forma y acorde con los objetivos de
la investigación.
Procesamiento de la información:

Se pretende secar al sol una pequeña muestra de cacao haciendo
remociones cada 30 minutos, durante siete días, se tomaran datos
como el peso que pierde diariamente, color, consistencia, la
temperatura promedio durante el día y humedad.

Se pretende secar de manera de invernadero, simulando el ambiente
natural tomando la misma información de las variables: temperatura,
color, consistencia, peso y humedad.
La información se recoge mediante la siguiente ficha, se clasifica según el tipo
de dato levantado y se crea una base de datos en Excel para cada tipo de
variable estadística (cuantitativa, cualitativa). Con el fin de comparar los dos
tipos de secado natural y artificial.
DIA/HORA
CONSISTENCIA
Día y hora en que se Blanda,
recoge
Dura, Temperatura
la Quebradiza
información
TEMP °C
PESO
Peso de la Medición
ambiente en muestra
grados
centígrados
HUMEDAD
que
se
en gramos hace
mediante
un
sensor
de
humedad
Fase de diseño de la secadora natural – artificial
En el diseño de la secadora de cacao, se tendrán en cuenta las ventajas de
los dos tipos de secado:

El natural por su economía, ya que solo la única fuente de energía es
la solar.

La artificial, por su rapidez en el secado, y su control en la temperatura.
Teniendo en cuenta la información suministrada por la información
recolectada
Bandejas
Para el dimensionamiento de la bandeja se tomó en cuenta varios parámetros,
entre ellos el peso y la densidad del cacao las mismas durante las operaciones
de secado y la carga por lote (cantidad de cacao que desea secar):
Carga del cacao: 2Kg
Área de la bandeja 1m2
Cámara de secado
El material utilizado para la construcción de la cámara de secado es en
madera, puesto que nos facilita la construcción y adecuación de la bandeja y
demás partes del secador como: resistencias, ventiladores, sensores, etc.
Flujo de aire y calor requerido en secado artificial:
Se realiza un calentamiento sensible del aire ambiente en la entrada del
secador de cacao mediante un ventilador situado por debajo de este y un
disipador de calor en la parte superior, utilizando resistencias eléctricas que
calientan el ambiente dentro. La mayor parte de la energía que aporta el aire
se emplea para evaporar el agua del cacao
Dispositivos electrónicos: controlador y sensores:
Para el desarrollo de esta parte del proyecto y por su complejidad utilizaremos
la tarjeta arduino y una serie de sensores y actuadores que nos facilitara el
control del secado del cacao.
Sensores de humedad relativa, pluviosidad y temperatura ambiente:
Las lecturas de las propiedades del aire y de la temperatura ambiente cuando
el secador esta en modo natural.
Controlador de temperatura del invernadero:
Para ejercer el control sobre el banco de resistencias, cuando el secador esta
en modo invernadero.
Recolección y análisis de información:
La información suministrada por los sensores va directamente vía wifi a un
servidor para su recolección y análisis.
Actuadores: motores que moverán la bandeja y escobillas para la remoción
del cacao.
4. CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO.
ACTIVIDAD
SEMANA1
SEMANA2
JUNIO
Buscar el tema y la Redactar
formulación
SEMANA3
los Recoger información
del objetivos
y
problema de nuestra justificación
investigación
SEMANA 4
la bibliográfica sobre el
de tema
en
cuestión
nuestra investigación (Procesamiento
del
cacao en el municipio
de Arauquita)
AGOSTO
Entrevista
con
un Observación
Creación del marco Diseño
de
fichas
experto del tema del secadoras artificiales conceptual y el legal
para recolección de
secado del cacao
la
y naturales
secado
información,
natural
y
de
la
artificial.
SEPTIEMBRE
Experimentación del Diseño
secado
natural
recolección
información
de
y secadora
de
la Experimentación del Análisis
artificial secado
artificial
la tipo invernadero, de recolección
una
artesanal
manera información
de
y información.
la Comparación de los
dos tipos de secado
PRESUPUESTO
DESCRIPCION
CANTIDAD
VALOR
Cuadernos Cuadriculados
7
14.000
Lapiceros
7
6.000
Lápices
7
3.000
caladora
1
48.000
Transporte
7
50.000
Madera, puntillas y tornillos
1
100.000
Refrigerios
6
18.000
Sensor de Humedad de suelos
1
8.000
Papeleria
1
20000
Módulo Wifi ESP8266
1
13.000
Resistencias
3
10.000
Arduino Uno R3
1
28.000
Disipadores
2
20.000
Motorreductor Namiki
2
104.000
Driver puente H con L298N
1
13.000
Sensor de humedad y temperatura
1
23.000
Sensor de pluviosidad
1
15.000
Fletes
1
7.500
TOTAL
500.000
5. RESULTADOS Y ANÁLISIS
Durante la fase del secado natural registramos
la siguiente información,
utilizando una muestra pequeña de cacao:

La temperatura promedio es de 36°, aprovechamos esta parte del
año que nos brinda las condiciones propicias del secado.

El peso del grano solo fue de 2 Kg al iniciar y al finalizar fue de 1100
grms perdió un 45% de su peso en agua.

Utilizando un medidor de humedad pudimos encontrar que el grano
después de la fermentación tiene un 45% de humedad y que para
que seque bien debe llegar a un 7% de humedad, si está por
encima de 8% el grano puede generar moho, y si está bajo de 6%
se vuelve quebradizo.

El promedio del tiempo del secado es de 34 horas.
Agosto 31 hasta el 5 Septiembre
DIA
1
2
3
4
5
6
HORAS
9:00 am - 12 pm
9:00 am - 12:00
pm
9:00 am - 1:00
pm
9:00 am - 5:00
pm
9:00 am - 5:00
pm
9:00 amp - 2:00
pm
TEXTURA TEMP. PESO grms HUMEDAD
babosa
38
1900
45%
blanda
36
1800
40%
semiblanda
38
1700
30%
húmedo
37
1500
20%
duro
35
1200
10,00%
duro
35
1100
7,50%
Durante la fase de secado artificial tipo invernadero se realizó durante tres
días, en horas de la noche, el proceso de secado completando un promedio
de 10 horas con un promedio de temperatura de 50°c, y removiendo cada 20
minutos las almendras.
Se diseña una caja de madera de de 1m 2 por 30 cms de espesor, se instala
una resistencia y dos ventiladores uno de entrada y otro de salida, que genera
50° c, el peso se redujo hasta un 40%, la humedad inicial es del 50% y al
finalizar es del 10%
DIA
1
2
3
HORAS
6:00 pm – 9:00
pm
6:00 pm - 10:00
pm
6:00 pm - 10:00
pm
TEXTURA PESO grms HUMEDAD
babosa
1800
50%
blanda
1600
20%
dura
1300
10%
6. CONCLUSIONES.

Durante el secado natural no encontramos dificultades en el proceso,
porque el clima no varía durante esta fase. En el secado artificial
encontramos que el proceso era más rápido, pero el consumo de
energía fue mayor, y tuvimos que estar pendiente de este proceso; en
la remoción del cacao, que la temperatura no afectara el grano ya que
este es mayor que el natural, cuidar que durante la ventilación no cree
humedad dentro de la incubadora.

En la operación de secado, es importante controlar la humedad del
producto en función del tiempo y la temperatura de secado; el producto
no se puede secar en su totalidad, ya que se estaría afectando su
naturaleza y por lo tanto, cambiarían sus propiedades.
8. RECOMENDACIONES.
En la construcción del prototipo de secadora de cacao se tendrán en cuenta la
automatización de los procesos natural y artificial:
1. NATURAL: que la maquina mediante sensores pueda percibir el clima
del ambiente para secar el cacao y remueva automáticamente el
mismo, que en caso de llover, o bajar la temperatura, el guarde el cacao
y pase otro proceso.
Se pretende con esto bajar el consumo de energía durante el secado.
2. ARTIFICIAL: que la maquina controle y regule procesos que
realizábamos manualmente, como la remoción, el control de
temperatura dentro de la incubadora, el peso de las almendras, la
humedad de la misma. Todo mediante sensores.
Se pretende en esta etapa, mejorar la velocidad del secado.
3. Recoger la información de los sensores y subirla a un servidor para su
posterior análisis.
Aunque en esta etapa del diseño e implantación de una secadora
automatizada es ambiciosa, puesto que requiere mucho conocimiento en
electrónica y programación, nos daría muchas lecciones sobre el uso de la
tecnología, para solucionar un problema de nuestro entorno.
8. BIBLIOGRAFÍA.
ANÁLISIS DEL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DE CACAO PARA LA
DISMINUCIÓN DEL TIEMPO DE SECADO.
http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S179412372010000100005
ESTABILIDAD Y ACTIVIDAD ANTIOXISANTE DE CATEQUINAS
PRESENTES EN CACAOS COLOMBIANOS DURANTE PROCESOS DE
PRE E INDUTRIALIZACIÓN.
http://tesis.udea.edu.co/dspace/bitstream/10495/1621/1/TESIS%20Jorge%20
Andres%20Gil%20FINAL.pdf
ESTABLECIMIENTO DE NUCLEOS PRODUCTIVOS DE CACAO
http://www.bdigital.unal.edu.co/1044/1/alfonsoantoniobarragan.2004.pdf
APRENDIENDO E INNOVANDO SOBRE LA COSECHA, FERMENTACIÓN Y
SECADO DEL CACAO
http://www.sustainabilityxchange.info/filesagri/R-MT-guia8Cosecha,%20fermentacion%20y%20secado%20de%20cacao.pdf
INFLUENCIA DE VARIOS FACTORES SOBRE CARACTERÍSTICAS DEL
GRANO DE CACAO FERMENTADO Y SECADO AL SOL
http://sian.inia.gob.ve/repositorio/revistas_ci/Agronomia%20Tropical/at5902/p
df/ortiz_l.pdf
PROPUESTA DE UN MODELO CON DINÁMICA DE SISTEMAS COMO
HERRAMIENTA EN EL APRENDIZAJE DEL ESLABÓN DE PRODUCCIÓN
DE LA CADENA PRODUCTIVA DEL CACAO.
http://www.urosario.edu.co/urosario_files/42/42de7316-fa30-4632-921e6b4308c97631.pdf
EL CULTIVO DE CACAO
http://www.rediaf.net.do/publicaciones/guias/download/cacao.pdf
9. ANEXOS.