- Objetivos:
- Introduccion
- Antecedentes
- La planta del
café - Especies y
variedades - Cosecha.
- Proceso
productivo - Listado de maquinaria y
equipo. - Diagrama de
bloques - Diagrama de
flujo - Plano general de distribucion de
la planta - Bibliografia
OBJETIVO GENERAL:
" DISEÑO
DE UNA PLANTA BENEFICIADORA DE CAFÉ DE ALTURA (CAFÉ
PERGAMINO) A PARTIR DE LA CEREZA DE CAFÉ"
PARTICULARES:
- Elaborar un diagrama de
flujo de la planta procesadora. - Realizar un balance de materia de
la línea de proceso. - Dimensionar la nave de producción.
- Construir un plano de distribución de maquinaria y
equipo.
Muchas leyendas
existen alrededor del origen del café, quizá las
referencias más antiguas acerca de su uso se remonten al
antiguo testamento. Existe una leyenda que dice que el
café fue un regalo del cielo enviado por Ala a Mohammed a
través del Angel Gabriel. No olvidamos la historia clásica que
habla del descubrimiento del café por las cabras del
pastor Kaldi, que noto su excitación después de que
estas habían masticado los frutos de lo que era la planta
del café, con los cuales, una vez que los tostó,
molió y preparo la infusión, pudo comprobar dicho
efecto.
Aunque el cultivo del café propiamente se inicio
alrededor del año 575, la primera referencia escrita
acerca del café-bebida la realizo Razés, un medico
árabe, en el siglo décimo.
Desde la introducción del café al mundo
occidental en el siglo XVI, esta bebida ha acompañado las
actividades del hombre en
forma ininterrumpida.
El café, por sus excelentes cualidades de sabor y
aroma pero sobre todo, por al sensación agradable que
provoca en la persona que lo
bebe, ha ido ganando adeptos a través de todas las
épocas y es hoy, mas que nunca, cuando esta bebida se
encuentra en la cima de popularidad.
Esta presente tanto en las actividades rutinarias de una
oficina o
industria
así como también durante una cálida charla
entre amigos y claro, es el compañero ideal de una noche
de desvelo previa a un examen o a la realización de un
trabajo de diseño de plantas de
alimentos.
Para México,
cuarto productor mundial del aromático, el café
reviste una importancia económica de primer grado, ya que
provee de divisas extranjeras al país en forma muy
importante además de que es una fuente considerable de
empleos
Se dice que la primera planta de café
transportada a Europa se hizo en
1616 a los jardines botánicos de Amsterdam y fue la que
dio origen a las plantas llevadas
a las indias orientales a través de la
compañía Holandesa de las Indias Orientales que
controlaba el comercio de
las especies en las Islas Molucas y cuyo centro administrativo se
establece en Jakarta, Java en 1619. La
pujanza económica y la consolación de las colonias
holandesas favorecen el cultivo del café en forma muy
importante en Ceylan y Java a principios del
siglo XVIII, siendo estas las colonias más importantes del
imperio holandés en el oriente.
Los primeros estudios del café-bebida se remontan
al siglo XVI. Sin embargo, el consumo se
limitaba a la gente de altos recursos ya que
el costo de la
bebida era poco accesible.
Tiempo después, el burgomaestre de Amsterdam
Obsequio a Luis XIV de Francia una
planta del café traída de Java que fue
cuidadosamente cultivada en invernadero. Este fue el origen de
las plantas enviadas a la Guyana francesa en 1715 y la Martinica
en 1720. De ahí se enviaron cafetos a Haití y Santo
Domingo. Fueron realmente los franceses y holandeses los agentes
difusores más importantes de café en el nuevo
mundo.
Muy poco tiempo
después, España
comienza a introducir cafetos a sus colonias en las indias
orientales. Fue Inglaterra el
ultimo país en introducir el café a sus colonias
empezando por Jamaica en 1730 y la india en
1840.
De la Guyana Francesa se introduce el café al
Brasil en1727
al sur de Para y de ahí a Manaos, Río de Janeiro y
sao Paulo.
Al tiempo que el
café es introducido en brasil, de las
islas de Haití y la Martinica salieron las primeras
plantas hacia México y
Centro América
previo establecimiento en cuba.
Los misioneros españoles contribuyeron a propagar
el cultivo del café en Puerto Rico y la
capitanía general de Guatemala de
la que dependía el estado de
Chiapas. Al Salvador entraron plantas provenientes de Cuba en 1760
para después de 30 años llegar a Colombia.
La introducción de cafetos a México se
sitúa hacia 1744, se sabe que en 1790 llegaron al primer
lugar donde se cultivaron, que fue Córdoba, Veracruz,
procedentes de la isla de Cuba. Posteriormente también
proveniente de Cuba fueron sembrados cafetos en la hacienda de
Zimpiazahua en Coatepec, Veracruz. A partir de este centro se
comenzó a diseminar el cultivo por toda la zona cafetalera
central de Veracruz, sierra norte de Oaxaca, puebla, Hidalgo y
San Luis Potosí.
El cultivo de café en las colonias
españolas fue grandemente favorecido por el impulso que el
criollo dio a esta industria que
prometía ser muy lucrativa, aunado a que España se
encontraba debilitada y ejercía poco control sobre sus
colonias.
En el año de 1802 se dio la primera
operación de exportación de café mexicano que fue
de 272 quintales, por el puerto de Veracruz. A partir de 1882
nuestro país ha estado
exportando café a diferentes partes del mundo en forma
ininterrumpida.
En 1949, el gobierno federal
crea la Comisión Nacional Del Café con el fin de
promover el cultivo y mejoramiento de la calidad de
café. En 1958, se crea el Instituto Mexicano Del
Café con el fin de difundir y mejorar el cultivo,
beneficiado y comercialización del café mexicano,
tanto en el ámbito nacional como en el internacional. Esta
institución surge en un momento en que el país
cuenta con una planta industrial que incluye todas las fases de
industrialización del café, es decir, el
beneficiado, el tostado y molido, y la elaboración de
cafés solubles.
Comercialmente, las dos especies más importantes
de café son: Coffea arabica y Coffea
canephora que pertenecen a la subdivisión
Erythrocoffea que es parte del grupo Eucoffea
que es una de las divisiones del genero
coffea.
La planta de café pertenece al grupo de las
dicotiledoneas y puede alcanzar una altura de 10 m en un estado
silvestre aunque su cultivo de da cuando su altura es de 3 m para
facilitar la cosecha y mantener una forma adecuada del
árbol. Las ramas primarias se ponen horizontalmente o en
forma inclinada y las hojas crecen por pares en pequeños
tallos. Son alrededor de 15 cm de largo en C.
arábica y un poco mas largas en C. cenadora de
forma oval o lanceolada y de color verde
oscuro brillante.
Las primeras flores se producen a los 3 o 4 años
y son de color blanco
acremado y de aroma dulzón. Aparecen en racimos en las
uniones de las hojas con el tallo.
La corola es de unos 20 mm de largo, dividida en la
parte superior por 5 pétalos. Para su
fertilización, C. canephora requiere de la
polinización cruzada mientras que C. arábica
se fertiliza por autopolinización.
Después de la caída de las flores, los
ovarios se desarrollan lentamente en drupas ovales de unos 18 mm
de largo por unos 10 a 15 mm de diámetro, al inicio verdes
para llegar a un color rojo cuando son maduras y que por su forma
y color se les llama cerezas momento en que son cosechadas. Es
común encontrar frutas verdes y rojas en un mismo racimo
especialmente en regiones donde la distribución de las lluvias es constante en
el año.
El grano de café, son las semillas de estos
frutos, encontrándose normalmente dos semillas en cada uno
unidos por el lado de su cara plana. Cada grano esta cubierto por
un tegumento muy delgado llamado película plateada
(espermodermo), que a su vez esta cubierto por otra
película mas libre, de color amarillento, llamada pajilla
o cascabillo (endocarpio). Enseguida ambos granos o semillas se
hallan rodeadas de una pulpa mucilaginosa dulce (mesocarpio) que
forma la carne de la cereza.
Ocasionalmente una de las dos semillas puede no
desarrollarse, entonces la otra adquiere una forma redonda en su
sección transversal.
Como se ha mencionado, únicamente dos especies
tienen importancia económica: C. arábica y
C. canephora conocidas comercialmente como arábica
y robusta. Otras dos especies: C. libérica y C.
dewevrei conocidas como libérica y excelsa,
también se manejan comercialmente sin tener una
importancia económica significativa.
Las especies de arábica son las que dan origen al
café mas apreciado por su sabor y aroma aunque
comercialmente se les clasifica de acuerdo al proceso de
beneficio a que son sometidas, ya sea seco o húmedo,
siendo este ultimo el que proporciona el producto de
mayor calidad. Se les
utiliza con mayor frecuencia en la elaboración de
cafés tostados y molidos.
Existen también híbridos de arábica
y canephora. El más conocido es la arabusta.
Una vez madurado, el fruto del cafeto se somete a la
cosecha. Del cuidado que se tenga para llevar a cabo esta
actividad, dependerá la calidad de la materia prima
a industrializar, calidad que se reflejara en el café
procesado.
Para lograr una cosecha de calidad, que tenga un
precio
adecuado en el mercado, es
necesario cosechar cerezas maduras únicamente, evitando
cerezas verdes o secas, hojas, ramitas o cualquier otra impureza.
Para conseguir esta selección,
se deberán hacer tantas "pasadas" o cortes como la
maduración de frutos lo aconseje. El primer corte o
"pepena" sirve para recolectar maduraciones tempranas y frutos
secos o enfermos. El último corte o "arrase", no debe
representar mas del 5% de la cosecha total. Es recomendable
separar los frutos maduros de los verdes.
Los frutos verdes no se deben cosechar debido a que
pesan menos, en la despulpadora sufren mordeduras, se secan
difícilmente por su alta humedad y pueden causar
enmohecimiento al ser almacenadas. Las cerezas verdes demeritan
el sabor de la bebida y son responsables de la presencia de
granos negros y manchados observados en el café trillado.
Todos estos inconvenientes merman la ganancia del
productor.
La cosecha mecánica no ha podido superar las ventajas
de la recolección a mano. Sin embargo, continúan
las investigaciones
en este sentido.
La producción de café tiene dos
diferentes procesos que
son utilizados para obtener un producto
intermediario, para posteriormente ser tratado exactamente de la
misma forma, sea cual fuere el camino inicial. Estos métodos
son proceso seco, el cual produce cereza de café seca y el
otro es el proceso húmedo el cual produce el café
pergamino.
El proceso seco es generalmente usado para el
café robusto, pero también es usado en Brasil para
la mayoría de cafés arábiga. El
proceso húmedo, de otra manera, es usado para el
arábiga y el resultado es el llamado café
ligero, cuando la fermentación es incluida en el proceso de
preparación. El proceso seco es muy simple y es el
más importante de todos, es de baja demanda con
respecto a la cosecha, desde que la baya de la cereza se cosecha
esta inmediatamente se seca. En contraste con el proceso
húmedo que requiere un control
más estricto de la cosecha como vainas sin secar o con
vainas aun húmedas que no pueden manejarse por las
maquinas de pulpado.
La composición del mucilago es la
siguiente:
84.2 % de agua
8.9 % de proteína
4.1 % de azúcar (un 60% son azucares
reductores)
0.9 % de ácidos
pécticos
0.7 % de cenizas
Sivets reporta un contenido de 12% de ácidos
pecticos y 3% de azucares como composición general, siendo
el resto 65% de agua.
Los ácidos pectinicos están compuestos por
cadenas lineales de polímeros de ácidos formadas
principalmente de hidroxilhexosas (azucares) predominando la
galactosa seguida por arabinosa y otros azucares. Los
ácidos pectinicos son clasificados como protopectinas.
junto con los ácidos pectinicos y los azucares, varias
enzimas que
forman el mucilago y la pulpa que lo rodea durante el desarrollo del
fruto y que son protopectinasas, pectinasas, pectinesterasas y
pectasas. Cada enzima actúa sobre el sustrajo del que tomo
el nombre. Si la fruta no fue cosechada y cayo al suelo, estas
enzimas se
encargaran de hidrolizar la pulpa y el mucilago una forma natural
para liberar a las semillas y que estas sigan su proceso natural
como agentes de reproducción; en cambio, si la
fruta es despulpada previamente, como sucede en el beneficio, el
mucilago queda expuesto a una gran cantidad de microorganismos
como bacterias y
hongos que se
encuentran en ese medio muy favorable para su
crecimiento.
Después de secado, la etapa de proceso del secado
de la cereza de café (también llamado curado) y
café pergamino es muy similar, las diferencias radican en
el equipo usado para quitar el sobrante de la cubierta externa de
los frijoles de café verde, el tamaño y el
color.
La preparación técnica no juega un rol
real en la calidad intrínseca del café verde final,
pero sin embargo este es significativo si el daño al
producto puede ser evitable.
La polución de café tiene dos diferentes
procesos que
son utilizados para obtener un producto intermediario, para
posteriormente ser tratado exactamente de la misma forma, sea
cual fuere el camino inicial. Estos métodos
son proceso seco, el cual produce cereza de café seca y el
otro es el proceso húmedo el cual produce el café
pergamino.
El proceso seco es generalmente usado para el
café robusta, pero también es usado en Brasil para
la mayoría de cafés arábiga. El
proceso húmedo, de otra manera, es usado para el
arábiga y el resultado es el llamado café
ligero, cuando la fermentación es incluida en el proceso de
preparación. El proceso seco es muy simple y el más
importante de todos, es de baja demanda con
respecto a la cosecha, desde que la baya de la cereza se cosecha
esta inmediatamente se seca. En contraste con el proceso
húmedo que requiere un control más estricto de la
cosecha como vainas sin secar
El presente trabajo esta enfocado en el diseño de
una planta productora de café que utiliza el
proceso
- Recepción de la materia
prima. - Pesado.
- Almacén y lavado.
- Escurrido y clasificación de
tamaño. - Despulpado.
- Fermentación.
- Lavado.
- Secado.
- Morteado y pulido.
- Clasificación por tamaño y densidad
colorimétrica. - Empacado.
- Almacenamiento.
LISTADO DE MAQUINARIA Y
EQUIPO.
EQUIPO PRINCIPAL
- Tolvas.
- Cribadoras.
- Despulpadoras.
- Fermentadores/Lavadores.
- Secadores (torres de secado y patio de
secado). - Morteado y pulido.
- Clasificadores de café pergamino. (de
tamaño y colorimétricos) - Empacadoras.
EQUIPO COMPLEMENTARIO.
- Bascula
- Bombas para agua.
- Caldera
- Montacargas de brazos.
- Equipo de laboratorio
de control de
calidad:
- Balanza analítica.
- Vernier
- Refractómetro.
- Potenciómetro.
- Matraces volumétricos .
- Vasos de precipitados de diversas
capacidades. - Pipetas de diferentes volúmenes.
- Mechero bunsen.
- Campana de flujo laminar.
- Estufas.
- Cepas y medios de
cultivo. - Reactivos químicos calidad RA.
EQUIPO ACCESORIO.
- Refacciones diversas.
- Herramientas.
- Desarmadores (planos y philips)
- Llave stilsón.
- Juegos de llaves Allen
- Llaves españolas de diferentes
medidas. - Llaves perico.
- Pinzas de punta.
- Pinzas de presión.
- Mazos.
- Martillos.
- Taladros.
- Serruchos.
- Palas.
- Picos.
- Escaleras.
DESCRIPCION DEL PROCESO PRODUCTIVO.
MATERIA PRIMA.
- Cereza de café.
Reino | Vegetal |
División | Espermatofitas |
Subdivisión | Angiospermas |
Clase | Dicotoledoneas |
Subclase | Gamopetalas |
Orden | Rubiales |
Familia | Rubiaceas |
Tribu | Cofeales |
Genero | Coffea (4 grupos) |
Subgénero | Eucoffea (5 divisiones) |
Especies | Arábica, libérica, |
- Fruto cosechado en el momento justo de su
maduración (nunca verdes). - Tamaño mediano a grande.
- Sin picaduras de aves.
- Sin magulladuras.
- Sin podredumbre.
- Humedad aproximada del 84%.
- Bajo contenido de azúcar (4.1%)
PRODUCTO TERMINADO.
Café pergamino Color característico
Aroma clásico Brillo agradable
Textura dura y lisa. Empacado en costales de 70
kg.
PROCESO HUMEDO
Para ver el grafico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
DESCRIPCION DEL DIAGRAMA DE
BLOQUES
Este procedimiento
permite obtener los cafés no lavados (unwashed), fuertes o
de tipo brasileño.
El proceso de secado es el más simple método.
Este consiste en el secado de la fruta intacta inmediatamente
después de cosechada. Este método es
usado para el café robusta, pero también para el
90% de los cafés arábiga brasileño. Este es
altamente conveniente.
RECEPCION DE MATERIA
PRIMA:
El cultivo debe transportarse lo antes posible al centro
de procesamiento, por que el calentamiento en el transporte
puede causar daños irreparables (producción de
semilla descolorida, semillas con mal olor, etc.). La cosecha es
generalmente descargada en contenedores de 1.5-2m³ para una
tonelada de cerezas.
La recepción generalmente se realiza al final de
la jornada de trabajo, en las ultimas horas de la tarde. Al
momento de recibir el café cereza, este es pesado, y es
necesario que el proceso de beneficio se inicie antes de un
termino superior a las 24 horas de haber sido cortados los frutos
para evitar el riesgo de
fermentaciones prematuras y mermas en el peso. Se debe evitar
también el amontonar el producto por tiempos prolongados.
Enseguida, será muestreado para determinarle el contenido
de humedad y de impurezas.
ALMACENAMIENTO Y LAVADO:
Se almacena el café cereza en tolvas llenas de
agua en un 50% de su capacidad. La cereza es llevada al tanque de
lavado por flotación. El tanque tiene un sifón
(P>75mm), los cuales transportan al despulpador las cerezas.
Este simple sistema satisface
varias funciones:
- Clasifican los cafés maduros de los verdes y
vanos, así como también eliminan hojas, ramas,
etc., por diferencia de peso especifico, ya que el café
maduro tiende a irse al fondo del tanque mientras que los
granos verdes y vanos, o con la semilla, así como ramas
y hojas, tienden a flotar. - Dosifican a través de un sistema de
sifón o de vasos comunicantes, el gasto de las máquinas
despulpadoras (fase siguiente del proceso). - Separan la tierra,
piedras y arena, los cuales quedan en el fondo de dichos
recipiente.
Las cerezas vanas, frutos secos y dañados, ramas,
hojas, etc., son eliminados por un vertedero de flotes para un
posterior procesamiento, mientras que los frutos sanos y maduros
son succionados por el cilindro de sifón hasta las
despulpadoras.
CRIBADO:
Este se realiza con el fin de homogenizar el
tamaño de la cereza para facilitar su despulpado y no
dañar frutos grandes ni los pequeños se
desperdicien.
DESPULPADO:
Esta operación tiene como fin separar los granos
de la cascara (epicarpio) y parte del mucilago (mesocarpio) que
las cubre mediante el desgarramiento del fruto. Para llevarlo a
cabo, se hace uso de maquinas llamadas despulpadoras o pulperos
que son de discos cilindros. El grano de café es
desgarrado al pasar a través de los discos giratorios que
presentan protuberancias y un elemento fijo y liso o acanalado
llamado pechero.
La capacidad del despulpado es de 800 kg de cereza por
hora, utilizando motores
eléctricos como fuerza
motriz.
Las aberturas de las despulpadoras deben estar
debidamente ajustadas al tamaño de a cereza para evitar
que pasen frutos sin despulpar (pequeños) o que trituren
los grandes por ello se lleva a cabo la clasificación por
tamaño.
Esta es una delicada operación porque la semilla
queda expuesta a cualquier ataque microbiano y penetración
de sustancias indeseables o formación de manchas que
redundaran en el deterioro del sabor de la bebida que se prepare
con dichos granos. . Esta operación se hace en una
corriente de agua. Esta etapa no elimina por completo el
mesocarpo, por lo que queda parte de mucilago adherido a los
pergaminos en su alrededor. Se recomienda que las despulpadoras
utilicen siempre agua limpia, y dar un adecuado mantenimiento
de limpieza a estas, ya que los restos del mucilago, ricos en
carbohidratos,
son fuente fácil de contaminaciones microbianas que se
transmitirían al producto dañándolo
gravemente.
FERMENTACION
La fermentación se hace con el fin de hidrolizar
el mucilago, lo cual facilita eliminarlo en la siguiente etapa de
lavado. Bioquímicamente hablando, la hidrólisis de
pectinas es causada por la pectinasa de la fruta, pero la
reacción es acelerada por diferentes microorganismos como
saccharomyces los cuales tienen propiedades
pectinolíticas. El grado de hidrólisis depende de
la temperatura,
lo para lo cual es necesario crear condiciones ambientales por un
largo tiempo.
La fermentación es un proceso tipo batch o
discontinuo que se lleva a cabo en tanques de concreto con
una profundidad de 1.4 m y de 30 m³ de capacidad.
El café despulpado se coloca en dichos tanques e
inmediatamente después se drena el agua que lo
acompaña, utilizando las compuertas especiales con que
cuentan. Los tanques se recubren con lonas, de tal forma que se
conserve la temperatura
uniforme dentro del tanque. La fermentación se lleva a
cabo en tres etapas:
- Las enzimas naturales presentes en el mucilago
inician la digestión. La temperatura oscila entre 21 a
23 ºC. - Levaduras y bacterias de
las paredes del tanque, del agua utilizada y procedentes de la
superficie de las cascaras que se quitaron al café,
comienzan a desarrollarse produciendo a su vez enzimas que
continúan el proceso. La temperatura esta entre 27 y 38
ºC. - Se añade la levadura saccharomyces para
concluir la etapa fermentativa, pectasas, propectinasas,
pectinasas y pectinesterasas. Se debe controlar el pH en un
rango de 6 a 6.4. El café despulpado permanece en los
tanques hasta que el mucilago sea completamente removible sin
dificultad. A una temperatura en rango de 33 a 40
ºC.
La prueba que se utiliza para comprobar si la
fermentación ha concluido, es tomar entre la mano unas
cuantas semillas y frotarlas ligeramente bajo el chorro de agua;
si el mucilago se desprende fácilmente y el choque entre
las semillas hace un sonido de
piedrecillas, la digestión ha terminado. Como nuestro
café es de altura (entre 600 a 1200 msnm) el tiempo
promedio de fermentación es de 24 horas.
La concentración de enzimas pécticas va a
depender del estado de madurez de las cerezas, el volumen de la
masa de café y el tiempo transcurrido entre el corte y el
despulpe.
LAVADO DEL CAFÉ:
El lavado posterior a la fermentación remueve
toda la parte restante del mucilago, además de prevenir
una subsecuente proliferación de microorganismos y
así detener la fermentación. Este procedimiento se
realiza en los tanques de fermentación, de esta forma se
lavan los tanques y al mismo tiempo el café. Se
añade agua con inyectores hidráulicos y manualmente
se lleva a cabo una delicada agitación para no
dañar los granos de café.
Al momento de drenar el tanque el café pergamino
húmedo reduce su humedad hasta un 60-53%, lo que ayuda
para el secado posterior.
SECADO.
Posteriormente se realiza el secado, esta es la
operación más delicada en el proceso del
café, porque este influye en la calidad final de este
pudiendo causarse daños en la calidad, apariencia y
características propias del café.
Debe cuidarse la variación de humedad se hace muy
lentamente por que puede causarse rupturas o cuarteaduras de la
cubierta del café pergamino en esta primera etapa de
secado se llega hasta una humedad del 30% y se le llama la fase
"blanca" también llamada fase higroscópica por que
esta puede absorber agua nuevamente aquí se utiliza
calentamiento una temperatura no superior a los 64 ºC; la
siguiente es la fase "negra ligera" donde la humedad se reduce
del 30-23%, pero se realiza en forma natural en presencia de la
luz del sol
(este es un secado natural). Este secado tiene un tiempo
aproximado de 10 a 15 días por cada 10-15 kgm², en la
cual se puede usar una cubierta especial para las horas de
elevada temperatura y exceso de calor para el
café pergamino.
MORTEADO Y PULIDO:
A continuación se realiza la etapa de curado esta
comprende una limpieza, el hulling o secado pergamino, la
clasificación de tamaño y la clasificación
por densidad y
colorimetría.
La limpieza del café pergamino o cereza de
café seca puede contener impurezas como guijarros,
partículas de metal u otros cuerpos extraños. Estos
necesitan removerse por una limpieza preliminar para proteger el
equipo de curado. Primero se utiliza un hopper con
pantalla para remover las impurezas de mediano y gran
tamaño, seguido por un separador magnético que
remueve las partículas de metal y un limpiador-separador
que tiene un efecto combinado de cribado y removedor de polvo
neumático. Un separador por flotación de aire.
En el proceso de café húmedo el
hull o secado pergamino, la capa intacta de la cascara de
las cerezas tiene que ser removida es lo que ahora se llamara
piel plata.
Algunos equipos eliminan esta ultima cascarilla si es que se
desea quitar.
Con el pulido se pretende mejorar el aspecto del grano y
sobre todo, dar homogenidad al color.
La maquina que lo realiza consiste en un tambor
rotatorio dentro del cual se coloca el café. Al girar el
aparato los granos rozan unos con otros lográndose
así el pulido.
CLASIFICACION POR TAMAÑO:
En el caso de la clasificación por tamaño
se tiene que realizar una remoción de la cubierta externa,
esta es una ventaja para dar el grado de tamaño al grano.
El precio del
café radica en el tamaño que este tenga, a mayor
tamaño mayor precio. Esta etapa se basa en un cribado,
utilizando pantallas montadas en tambores, y por vibración
en aberturas de 1/64 de pulgada se obtiene la
clasificación.
Finalmente se separan los granos de menor densidad,
deformes o descoloridos e inclusive los que fueron atacados por
insectos, esto se hace por una clasificador de gravedad donde la
velocidad de
fluorización depende del tamaño del grano. Los
granos descoloridos son eliminados manualmente y por un
localizador electrónico simultáneamente. Para
posteriormente embolsarse en un dosificador por kilogramo de
café y ser almacenado en las bodegas para su venta
posterior.
PESADO Y EMPACADO:
El café obtenido de los procedimientos
anteriores, se pesa y envasa en sacos de 70 kg.
Para envasar el café se requieren sacos de
henequen o yute debidamente marcados y sellados. Posteriormente
se elaboran lotes de 500 sacos, que es el volumen
mínimo de exportación.
ALMACENADO:
Los sacos de café se acomodaran en bodegas unos
sobre otros en forma alternada o cruzada para que se "amarren"
debidamente. Se deberán colocar sobre tarimas de rejillas
evitando el contacto directo con el piso, paredes y techo. La
altura de la tarima será de 30 cm de alto y no exceder de
20 a 25 sacos.
La bodega tendrá una temperatura de 25 ºC
puesto que provocaría decoloraciones en el grano, entre
otros daños otra temperatura. La humedad relativa
deberá ser menor de 75% puesto que arriba de este punto se
han detectado hongos como
Aspergillus niger, A. Ochraceus y Rhizopus sp. A niveles de
humedad relativa del 85% se favorece el crecimiento de bacterias
y levaduras.
Para ver el grafico seleccione la
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DESCRIPCION DEL DIAGRAMA DE
FLUJO
El proceso general para la obtención del
café pergamino, comprende varias operaciones
unitarias de la ingeniería química. Estas son:
transporte de
materiales
sólidos, flujo de fluidos y empaque; operaciones
térmicas como: transmisión de calor y
secado; así como procesos fermentativos de la ingeniería bioquímica.
RECEPCION:
Esta recepción de la materia prima se hace
regularmente durante la tarde y se realiza un muestreo para
hacer el análisis de control de calidad, debiendo
cumplirse los márgenes establecidos en la parte de los
antecedentes.
PESADO:
Una vez ingresados los trailers transportadores de la
cereza de café, se verifica el peso de la carga, primero
se pesa el vehículo con la cereza y posteriormente del
vaciado se pesa únicamente el trailer para que por
diferencia se conozca el peso real de la cereza.
La bascula es
ALMACENAMIENTO Y LAVADO:
Estas operaciones se realizan simultáneamente,
puesto que la materia prima una vez que llega a la planta, debe
ser procesada casi de inmediato, para prevenir posibles
fermentaciones no deseadas. Este esta instalado en un lugar
accesible a los medios de
transporte, para facilitar la descarga de café y evitar
manipulaciones innecesarias. Para ello se utilizan tolvas de 5 m
de altura y 3 m de diámetro. Estas tienen un efecto de
sifón por l cual se van transportando las cerezas de una
tolva a otra y posteriormente a la despulpadora.
CRIBADO:
Esta etapa se realiza con el fin de tener un
tamaño homogéneo de cerezas de café para
facilitar su despulpado y evitar daños a la semilla, o
posible paso de cerezas pequeñas sin despulpar. Se busca
que el grosor del mucilago sea de aproximadamente de 1.55 mm.
Estas maquinas clasificadoras de tamaño son de malla,
teniendo una primera malla para separar las cerezas de menor
tamaño y posteriormente una para separar las más
grandes, estas ultimas se recirculan en un posterior despulpado.
La maquina tiene 3m de largo, 1.5 m de alto y 0.5 m de
ancho.
DESPULPADORAS:
Esta maquinaria es de bajo costo y tiene
gran capacidad y bajo requerimiento de energía /1/2 hp
para un promedio de 3000lb por minuto de cerezas peladas a una
velocidad de
300 ciclos por minuto. Estas despulpadoras requieren de vapor de
agua como lubricante que ayuda a proteger y preparar a la semilla
de café para la siguiente etapa. Esta etapa se realiza en
dos operaciones: la primera es el dar una distancia de
separación entre las cerezas y la segunda es realizar el
despulpado por medio de un disco. Consta de una banda de 1.5 m de
largo que guía a la cereza u su interior y además
el tamaño de la maquina es de 2 m de alto 1.5 m de largo y
2 m de ancho.
FERMENTADORES:
Estos son fabricados con material de construcción (cemento,
ladrillo, recubrimiento para evitar la filtración, etc.)
tienen 0.5 m de profundidad, 2 m de ancho y 5 m de largo. Deben
cubrirse con una lona de plástico
para protegerlos, y se realiza una agitación manual con palas
de madera.
LAVADO:
El lavado se realiza en los mismos fermentadores
añadiendo chorros de agua y drenando y agitando para
eliminar así las enzimas del mucilago presente en la
cereza y de paso lavar los fermentadores al concluir la etapa de
fermentación.
SECADO:
Esta etapa se realiza en secadores verticales tales como
los usados para el secado de maíz y
arroz. Fue modificado en 1952 para ser usado con café,
especialmente con café lavado. Este secador es muy
semejante al secador Moreira. Consta de dos columnas con
diferentes niveles en los cuales el café se coloca para
ser secado. Contiene un flujo de aire caliente
proveniente de un calentador de aire de aceite el cual es
controlado por un termostato que es sensible a cualquier cambio en la
temperatura. Este equipo esta fabricado para secar hasta 32000 lb
de café pergamino por cada 24 horas. Tiene una altura de 8
m 5 m de largo y 4 m de ancho.
Además de este tipo de secadores se utilizaran
secadores ambientales a base de energía calorífica
solar, en patios destinados para este y utilizando charolas
horizontales. Este tiene una larga duración puesto que el
secado oscila entre 6 y 16 días por partida de
café. Esto depende de la temperatura ambiente,
humedad relativa y espesor de las capas.
MORTEADO Y PULIDO:
Esta etapa del proceso tiene como fin dar una mejor
apariencia al café, puesto que se elimina la cascarilla
que haya permanecido hasta ahora y realizar un pulido a la
semilla (café pergamino). Los morteadores consisten en un
tornillo que gira horizontalmente dentro de una camisa cuya
espiral va siendo mas cerrada conforme se llega a la zona de
descarga, lo que provoca que el café pergamino sea
friccionado conforme se mueve a lo largo del tornillo ocasionando
que se desprendan sus coberturas, mismas que son succionadas por
medio de una corriente de aire en el momento que sale el grano de
la maquina. La cascarilla en llevada a las calderas para
ser utilizada como combustible. Las dimensiones de este equipo
son. 2 m de largo, 2 m de ancho y 1.5 m de altura.
CALSIFICACION POR TAMAÑO Y POR
COLORIMETRIA:
Se utilizan bandas que separan por tamaño a las
semillas del café pergamino. Aquí las semillas
partidas o pequeñas son eliminadas para ser utilizadas en
otro proceso.
Por colorimetría automatizada las semillas de
pergamino son seleccionadas para su venta, solo
aquellas que llenen los requisitos finales de calidad.
EMPACADO:
Una vez llegado el café a su punto de secado, se
procede a encostalar, pesar y estibar en bodega. Estro se hace en
empacadoras automatizadas que en costales de 70 kg van
distribuyendo el producto terminado y listo para su
exportación y venta.
ALMACENAMIENTO:
El café pergamino que es el nombre del
café que se le da hasta este punto, se puede almacenar
hasta 6 meses sin ningún riesgo en climas
secos. Sin embargo puede conservarse hasta 10 meses si se tienen
adecuadas condiciones de almacenamiento.
Por ello es importante tener una bodega de dimensiones apropiadas
y con un registro
minucioso de entradas, numero de lote fecha de producción,
para sacar en un orden adecuado el café para su
venta.
PLANO
GENERAL DE DISTRIBUCION DE LA PLANTA
- Rampa de recepción.
- Laboratorio de control de
calidad de la recepción. - Bascula.
- Administración y oficinas.
- Vestidores, sanitarios y regaderas.
- Comedor.
- Materia prima y lavado.
- Almacén de producto terminado.
- Cisterna.
- Subestación eléctrica.
- Planta de emergencia.
- Cribado.
- Despulpadores.
- Fermentadores/Lavado.
15-1 Torres de secado
15-2 patio
Casa de caldera.
- Secadores:
- Laboratorio de control de calidad del
proceso. - Cuarto de herramientas
y refacciones. - Morteado y pulido.
- Clasificación del producto
terminado. - Empacado.
- Bodega de material de empaque.
- Tratamiento de aguas residuales.
- Almacenamiento de aguas residuales.
- Clínica.
- Area de basura y
desperdicios.
C.V.=CASETA DE VIGILANCIA.
C.P.=CASETA DE PESADO EN BASCULA.
P.M.=PATIO DE MANIOBRAS
E = ESTACIONAMIENTO
Sivetz M. C., Desroiser N.W. "cofffee technology" Avi
publisher co.
Wesport. Connecticut U.S.A. 1979.
Nuuhauser E. F., "The coffee man´s manual" National
academy press. Washington D.C.
U.S.A. 1998.
Villaseñor L.A. "Cafeticultura moderna de
México" Agrocomunicación Saenz Colín y
asociados Chapingo Edo. Mex. 1987.
AUTOR:
GOMEZ ORTIZ OSCAR EDUARDO