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Gerencia Técnica / Programa de Investigación Científica / Marzo de 1999

ISSN - 0120 - 0178ISSN - 0120 - 0178

En las últimas décadas la caficulturacolombiana ha experimentado cambiosimportantes en su extensión y en su

composición. Según el Sistema de InformaciónCafetera, SICA, de la Federación Nacional deCafeteros de Colombia, el área sembrada en caféen Colombia es de 866.000 hectáreas distribuidasen 566.000 fincas. El promedio del tamaño de lasfincas y su producción es de 1,61 ha y 74@ decps/ año (café pergamino seco/año), respectiva-mente. El 60% de los caficultores producenmenos de 1.000@ de cps/año.

Con los módulos BECOLSUB, que se fabricaactualmente en 50 talleres autorizados en el

país, se atienden las necesidades deprocesamiento de fincas con producción superior

a 1.150@ de cps/año (Tabla 1). Sin embargo, porrazones técnicas y económicas, la oferta actual noestá al alcance de caficultores colombianos conmenor producción anual.

EL BECOLSUB 1001:BENEFICIO ECOLÓGICO PARA

PEQUEÑOS PRODUCTORESCarlos Eugenio Oliveros-Tascón*; José Álvarez-Gallo**; Fernando Álvarez-Mejía***;

César Augusto Ramírez-Gómez**; Jairo Rafael Álvarez-Hernández*

* Investigador Científico III. Ingeniería Agrícola. Centro Nacional de Investigaciones de Café, Cenicafé. Chinchiná, Caldas, Colombia.** Asistente de Investigación. Ingeniería Agrícola. Centro Nacional de Investigaciones de Café, Cenicafé. Chinchiná, Caldas, Colombia.*** Profesor en año sabático. Departamento de Ingeniería Agrícola y Alimentos. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín.1 Patente en trámite.

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El módulo BECOLSUB 100 (Figura1), ofrece en una escala deprocesamiento menor (100kg decereza/h) todas las ventajas técnicasy ecológicas de los equipos 300,600, 1.000 y 3.000. En su diseño setuvo en cuenta lo siguiente:

. Potencia instalada compatible conla infraestructura de los clientespotenciales (1 motor de 1 HP a115 voltios para accionar todo elequipo).

. Desmucilaginador en aceroinoxidable para mayor duración yfacilidad de limpieza.

. Tornillo sinfín en U de aceroinoxidable, para la mezcla ytransporte de las mieles y de lapulpa.

. Bandas tipo B que operan en unsolo plano de trabajo, mediante eluso de un motorreductor.

. Estructura tubular en hierro gal-vanizado (o conduit metálico)colocada sobre ruedas con neu-mático, para facilitar el transportedel equipo desde su sitio debodegaje hasta el área de trabajo.Con ello se pretende evitar laconstrucción de obras civiles parael beneficio húmedo.

Desmucilaginador mecánico

Para remover el mucílago, y limpiary lavar el café, se construyó un

Módulo BECOLSUB Rango de Producción (@ cps/año)*

100 hasta unas 500

300 1.000 a 1.500

600 1.501 a 3.000

1.000 3.001 a 5.000

3.000 mayor 5.000

Figura 1. Módulo BECOLSUB 100diseñado por Cenicafé

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL BECOLSUB 100Rendimiento: 90 a 110kg de cereza/hPotencia instalada: Un motor de 1 HP colocado en posición vertical

Desmucilaginador: Tipo DESLIM de 15 agitadores

Flujo de agua: 0,4 litros/ minuto

Tornillo sinfín: Canal en U, colocado en posición horizontalDespulpadora: Convencional de cilindro horizontal, referencia 1 1/2

TABLA 1. Niveles de producción anual de café (@ cpsjaño) y módulos BECOLSUBapropiados.

* Valores obtenidos considerando días picos de 2,0% y 2,5%, seis horas de operaciónen el día pico y conversión cereza a seco de 5,0.

COMPONENTES DEL MÓDULO BECOLSUB 100

DESLlM 100 (2), el cual consta deun rotor con 15 agitadores similaresa los empleados en el BECOLSUB300 (4), que gira a 870 rpm en elinterior de una carcaza de 128 mmde diámetro interno (relacióndiámetro rotor a diámetro decarcaza de 0,719). El rotor estásoportado por dos rodamientos,uno tipo "chumacera" de pared, ensu parte superior, y el otro derodillos cónicos ubicado en la parteinferior. El tornillo sinfín del DESLlM100 y la camisa, se construyeron enacero inoxidable calibre 1/8".

Al igual que en el BECOLSUB 300,para utilizar más eficientemente elagua suministrada no se perforó eltercio superior de la camisa. El aguarequerida para la adecuadaoperación del equipo (0,4 litros/minuto) se suministra por unamanguera colocada en la partesuperior del DESLlM en el ladoopuesto a la descarga.

Tornillo sinfín

El tornillo sinfín mezcla la pulpa conlas mieles producidas durante elproceso y transporta el productoresultante hasta los sitios destinadospara su procesamiento (1, 6). Parael BECOLSUB 100 se construyó untornillo en acero inoxidable de 35cm de longitud, el cual está montado

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sobre bujes de bronce. El tornillogira a la velocidad del cilindro de ladespulpadora (110 rpm) en elinterior de una carcaza en forma deU, construida en acero inoxidable.

Debido al bajo torque requeridopara su accionamiento, se utilizaronbandas planas de caucho fabricadasde neumáticos usados, montadassobre poleas planas de plástico,aluminio o madera. Las bandas nosolamente son de muy bajo precioy de fácil reposición, sino que,además, presentan dos carac-terísticas importantes: no se deslizanen presencia de agua y gracias a suelasticidad, son seguras para eloperario.

Estructura metálica

Sirve de soporte al BECOLSUB 100y es diferente a la de los modelosanteriores. Se concibió buscandoeliminar la bandeja que transporta elcafé despulpado hasta la tolva deldesmucilaginador, facilitar laoperación del equipo y, principal-mente, permitir el desplazamiento delmódulo desde el sitio destinado paraguardarlo hasta el área de trabajo.

La base de la estructura, curvada, seconstruyó en tubo galvanizado.Todos los componentes del equipo(desmucilaginador, despulpadora,tornillo sinfín, motorreductor) estánapoyados en la estructura por mediode tubos de hierro galvanizado,

láminas de acero inoxidable ytornillos galvanizados. La estructuraestá soportada por dos ruedas conneumático de 20 cm de diámetrode fabricación nacional. El tercerapoyo, recubierto con caucho dellanta de automóvil, permite elagarre al piso del equipo, importantedurante su operación.

Transmisión de potencia. Lapotencia para accionar todos loscomponentes del BECOLSUB 100se obtiene de un motor de 1,0HPmonofásico colocado en posiciónvertical. El accionamiento deldesmucilaginador se logra pormedio de una polea colocada en eleje del motor y otra en el eje deldesmucilaginador.

En el desarrollo de la tecnología BECOLSUB sonimportantes las evaluaciones física y organoléptica delcafé obtenido. Los resultados de 200 evaluaciones decalidad en taza en el panel de CENICAFÉ y en el exterior(3, 4), indican que la calidad de la bebida obtenida con laeliminación mecánica en equipos DESLlM es igual a laobtenida con el proceso tradicional de beneficio húmedoutilizado en Colombia.

La calidad fisica, que es importante para elproductor cuando utiliza el equipo, y en elproceso de comercialización del café, seevaluó durante el desarrollo de los equiposDESLlM. Las variables consideradas fueron:Daño mecánico (DMec), Granos nodesmucilaginados (GND), Granos guayabas yMedia cara (GMC), Impurezas (Imp),Rendimiento del equipo (kg de café cereza/hora) y Consumo específico de agua (litros/kg de cps). Los ensayos se realizaron utilizandocafé de las variedades Colombia y Caturra, sinclasificación por densidad o tamaño. Eldespulpado se efectuó en una máquinadebidamente calibrada para disminuir el dañomecánico a los granos, y para obtener un caféen baba con bajo porcentaje de pulpa y granosno despulpados.

Desempeño del BECOLSUB 100En la Fígura 2 se presentan los resultados obtenidosen 13 ensayos con un prototipo DESLlM 100. Losvalores obtenidos indican que el daño mecánicoocasionado al café durante la agitación mecánica esbajo (0,16%), la eficacia de desmucilaginado es alta(99,8%), 10.$ granos guayabas y media cara y lasimpurezas presentes en el café pergamino lavado soninferiores a los obtenidos en el proceso convencional.

Figura 2. Calidad física del café pergamino lavado obtenido con el DESLIM100 y con el proceso tradicional (testigo).

Centro Nacional de Investigaciones de Café

"Pedro Uribe Mejía"

Chinchiná, Caldas, Colombia

Tel. (6) 8506550 Fax. (6) 8504723

A.A. 2427 Manizales

cenicafe@cafedecolombia.com

Los trabajos suscritos por elpersonal técnico del CentroNacional de Investigaciones deCafé son parte de las investigacio-nes realizadas por la FederaciónNacional de Cafeteros de Colom-bia. Sin embargo, tanto en estecaso como en el de personas nopertenecientes a este Centro, lasideas emitidas por los autores sonde su exclusiva responsabilidad yno expresan necesariamente lasopiniones de la Entidad.

Edición: Héctor Fabio Ospina OspinaFotografía: Gonzalo Hoyos SalazarDiagramación: Gonzalo Gallego Gonzáles

Usuarios del móduloBECOLSUB 100

La selección de un móduloBECOLSUB se realiza a partir de laproducción en el día pico de la fincay el número de horas de operación(mínimo 6 horas en el día pico)(5).En el caso de fincas con produccióninferior a 1.000@ de cps/año, lacantidad por procesar en el día picose debe considerar inferior a laprevista para las fincas de mayor

producción (2,0% a 2,5%). En laTabla 2 se presenta informaciónsobre fincas con diferenteproducción anual y en el día pico,para las cuales la tecnologíaBECOLSUB 100 es técnicamenteviable. De los valores presentadosse concluye que el móduloBECOLSUB 100 es adecuado parafincas con producción de hasta1.000@ de cps/año, solamentecuando la producción en el día picosea el 1,0 del total anual. El mayorporcentaje de usuarios del módulo

BECOLSUB 100 lo constituyen losproductores ubicados en el rangode producción entre 380 y 640@ decps/año

El BECOLSUB 100 está diseñadopara ofrecer excelente desempeñodurante muchas horas de uso. Lamayor parte del equipo estáconstruido en acero inoxidable paralograr mayor duración.

- Los elementos estimados como demenor duración son las bandas ylos rodamientos.

- Revise el estado y la tensión de

las bandas antes de poner afuncionar el equipo. Recuerdeque las bandas no pueden estarni excesivamente tensionadas niflojas. Cuando falta tensión en lasbandas no hay buena transmisiónde potencia y se pueden presentarfallas de funcionamiento.

- Los mejores resultados en laoperación del equipo seobtendrán siempre que recolecte

frutos maduros y controle losproblemas fitosanitarios.

- Revise diariamente el funcio-namiento de la despulpadora yhaga los ajustes necesarios.

- Revise diariamente la entrada deagua al equipo. Utilizando unenvase de gaseosa de 2 litros yun reloj, calibre el flujo de agua.Si el flujo es adecuado debe llenarlos 2 litros del envase en 5 minutos.

1. DÁVlLA A.,E M.T.; RAMÍREZ G., C.A. Lombricultura en pulpa de café. AvancesTécnicos Cenicafé No 225: 1-12. 1996.

2. OLIVEROS T., C.; ÁLVAREZ M., F.; MONTOYA R., E. C. Metodología para el escala-miento de agitadores mecánicos utilizados en procesos con fluidos no newto-nianos. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín 50 (1) 31-54. 1997.

3. OLIVEROS T., C.E.; ROA M., G. El desmucilaginado mecánico del café. AvancesTécnicos Cenicafé No 216: 1-4. 1995.

4. OLIVEROS T., C.E.; SANZ U., J.R.; RAMÍREZ G., C.A.; ÁLVAREZ G., J.; ÁLVAREZ H.,J.R. El Becolsub 300. Avances Técnicos Cenicafé No 253: 1-8. 1998.

5. ROA M., G.; OLIVEROS T., C.E.; SANZ U., J.R.; ÁLVAREZ G., J.; RAMÍREZ G., C.A.;ÁLVAREZ H., J.R. Desarrollo de la tecnología BECOLSUB para el beneficioecológico del café. Avances Técnicos Cenicafé No 238: 1-8. 1997.

6. SANZ U., J.R. Transporte de la pulpa de café a los procesadores mediante tornillosinfín. Avances Técnicos Cenicafé No 226: 1-8. 1996.

Día pico% Producción anual

(@cps)

1,0 960

1,5 640

2,0 480

2,5 384

RECOMENDACIONES

Literatura Citada

Tabla 2. Valores de producción anual decafé y de la producción en el día pico,para los cuales se recomienda laadopción del módulo BECOLSUB 100