Modelación del procesamiento agroindustrial del café desde la fruta hasta el café oro

Abstract

Este trabajo responde a la necesidad de desarrollar una herramienta que apoye el proceso de toma de decisiones del Beneficio San Diego de Volcafe Costa Rica con el fin de mejorar su capacidad de procesamiento previo a la ejecución de cambios en la parte operativa. La herramienta de simulación en una línea de proceso de beneficiado permite el análisis de posibles escenarios con el fin de poder administrar los riesgos operativos. La capacidad instalada del Beneficio Volcafe San Diego permite clasificarlo como un megabeneficio, por lo que se diagnosticó la situación actual de la planta con el fin de caracterizar las principales operaciones unitarias y los equipos utilizados durante el proceso. Los datos de la cosecha 2017-2018 de la empresa permitieron la elaboración de un balance de masa con un aprovechamiento del 18,5% a un contenido de humedad de 12% base húmeda (b.h.) y se determinó que, mediante los procesos de despulpado, desmucilaginado y despergaminado se remueve el 61,5% de la masa del café fruta inicial. Se remueve un 20% de esa masa, que corresponde al agua evaporada durante el secamiento. Finalmente solo un 18,5% de la masa inicial se logra transformar en producto terminado o café oro al 12% contenido de humedad en base húmeda. Estos resultados concuerdan con los de otras investigaciones realizadas a nivel de microprocesamiento. La operación de secado por lotes en el equipo horizontal rotativo (también conocido como guardiola) se representó adecuadamente con el ajuste del modelo matemático de capa delgada de la ecuación de Midilli modificada y un coeficiente de determinación de 97,09%. La simulación del proceso de beneficiado es una herramienta que permite la evaluación del flujo de producto y la capacidad del sistema, que puede ser usada como fuente de información para la toma de decisiones y la programación de actividades durante la cosecha. Esta se realizó sobre la línea de proceso de café mediante el análisis computational con el programa Arena®, iniciando desde el fruto hasta obtener el café pergamino seco. Se determinó que el secado es la etapa de mayor utilización de los recursos en el beneficiado de café, con 98,6% de uso de las secadoras. Finalmente los modelos desarrollados en este trabajo, de balance de masa y simulación de las operaciones, conllevan una simplificación de variables para su análisis, los cuales deben adaptarse a las condiciones propias de cada beneficio para su aplicación eficaz.