Diseño de un equipo para el procesamiento del desamargado del Tarwi

Abstract

El presente trabajo diseño de un equipo para el procesamiento de tarwi o chocho (Lupinus Mutabilis) que es una leguminosa oriunda de los andes peruanos, y sus derivados son usados desde tiempos remotos para diversos fines; entre ellos la alimentación humana, ya que esta especie se encuentra ubicada en los primeros lugares de los alimentos nativos con elevado contenido proteico (41- 51%) a nivel mundial. Sin embargo, el motivo por el cual su difusión como alimento altamente nutritivo se ha visto relegado por mucho tiempo, es primero por el escaso fomento que reciben muchos de los productos andinos actualmente existentes los cuales podría ser de suma importancia en la dieta. El proceso de “desamargado del grano” (extracción de alcaloides); el cual consiste en obtener semillas aptas para el consumo humano, con un contenido de 0,02% de alcaloides remanentes. Por ende, con la finalidad de acelerar el proceso de desamargado, se diseña este equipo para que el proceso sea más rápido y eficaz, y reduzca el tiempo de procesamiento del tarwi, y que ésta última se encuentre dentro de los parámetros permisibles para consumo o industrialización; ya que gracias a su alto contenido de proteínas. Es por esto que esta investigación nace bajo la premisa de dar a contribuir el uso del Tarwi (Lupinus Mutabilis), aportar al desarrollo socioeconómico de los productores, promover el consumo nacional e internacional; gracias a su gran aporte nutritivo y enorme potencial de transformación agroindustrial. Uno de los principales productores de tarwi en el Perú es la región Puno y dentro de ello está la provincia de Yunguyo, en dicha jurisdicción se identificó a la asociación agro-industrial Yapuchiri s.r.l. el cual procesa el tarwi en el distrito de Copani, el cual se recogió datos de cantidad de procesamiento en una semana y el cual nos permitió dimensionar nuestro equipo de procesamiento. En la primera parte el proyecto tiene como objetivo principal es de diseñar un equipo para el procesamiento del desamargado del tarwi, así mismo se justifica el diseño del equipo de procesamiento, elaboración de un procedimiento de cálculo para este equipo el objetivo y la justificación del diseño del equipos de procesamiento de 150 kg, En la segunda parte se ve estado de la tecnología y equipos de utilización actual que todavía existe en los andes así mismo de los métodos que existen se determinó el proceso a mejorar para reducir el tiempo de desamargado. El tarwi presenta una serie de procesos de desamargado como es la hidratación que se efectúa en una poza de agua fría y se observa que el periodo dura de 12 a 18 horas, hasta que todos los granos estén hinchados. El tarwi se introduce en bolsas de malla de pescar (anchovetera) que permite la expansión del grano (2.2 veces). Después de escurrir el agua, se somete el grano a la cocción, se efectúa con el objetivo de coagular las proteínas y de esta manera lograr una menor pérdida de proteína y ablandamiento de la cáscara. En este proceso es donde se extrae la mayor cantidad de alcaloides. Se ha encontrado que después de tres procesos de cocción el agua tiene una concentración suficiente como para cambiarla. El lavado se hace durante varios días incluso semanas para poder retirar ese amargor que presenta el tarwi y finalmente se lleva a secar los granos de tarwi de 2 a 4 días para obtener un producto final. Se realizó pruebas en campo y se determinó el proceso de hidratación con agua caliente a temperatura de 65 ° C se redujo a 2 horas y 45 min, así mismo se realizó pruebas en una olla presión se redujo a 27 min y el cálculo para una capacidad de 150 kg es de 2.5 horas. En la tercera parte se presenta la metodología de diseño, la lista de exigencias, la lista de funciones, la matriz morfológica, los conceptos de solución, la determinación del concepto óptimo, definición de componentes del equipo, así mismo el diseño del equipo y la estructuctura de soporte del equipo. En la cuarta parte se presenta los cálculos y selección de componentes procedimiento de cálculo para este equipo, y selección de las partes y componentes del equipo obteniendo datos del proceso de lavado con caudal de 6 l/s se hace en 8.5 h, así mismo el cálculo del secador de bandeja 150 kg en 2.5 horas. En la quinta parte se hace un estudio de análisis económico de costos de producción de tarwi y también costos del equipo de fabricación y montaje de la misma, que es muy importante para ver la recuperación de la inversión.