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I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L
SECCIN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIN
DISEO DE COLECTOR DE SEMILLAS
DE ACHIOTE PARA LOS PRODUCTORES DEL
ESTADO DE TABASCO
T E S I S QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:
MAESTRO EN CIENCIAS
EN INGENIERA MECNICA PRESENTA:
ING. JUAN CARLOS ROSETE FONSECA
DIRECTOR DE TESIS MC SERGIO A. VILLANUEVA PRUNEDA. MXICO D.F. 2000
Agradecimientos.
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Muchas son en realidad las personas a las que debo agradecer el presente trabajo de
tesis, y que a la par representa un gran esfuerzo y parte importante en mi vida.
Muchas gracias !
Padres y hermanas
Por su apoyo y paciencia todo el tiempo.
Mnica
Por brindarme tu cario.
Noelia
Por ser una verdadera y nica amiga.
Martn Por animarme a estudiar la maestra.
Oswaldo Por ser un gran amigo.
Dr. Alejandro ( Q.E.P.D.)
Por ensearme lo ms valioso, el verdadero valor de nuestro trabajo.
MC Sergio
Por su dedicacin en la revisin de la tesis.
Hortensia
Por confiar en mi.
Gladys
Por darme la oportunidad de participar en el proyecto
Al pueblo tabasqueo
Por ensearme el lado mas bello del ser humano.
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Glosario de trminos
Afluente Ro secundario que desemboca en otro principal.
Albufera Laguna litoral, en costa baja, de agua salina o ligeramente salobre,
separada del mar por una lengua o cordn de arenas.
Alcaloide Cualquiera de los compuestos orgnicos nitrogenados de carcter
bsico, producidos por vegetales.
Carotina Hidrocarburo rojo anaranjado que forma parte de la clorofila y de
muchas otras clulas de ciertos rganos vegetales.
Copal Dcese de la resina de varios rboles tropicales que se emplea en
barnices o masticatorios de alta calidad.
Copra Designacin de la pulpa del coco, utilizada como materia prima en la
elaboracin de aceites.
Criba Plancha metlica con agujeros o con red de malla de alambre.
Cutcula Pelcula, piel delgada y delicada.
Defoliacin Cada prematura de las hojas de rboles y plantas.
Disentera Enfermedad infecciosa que se caracteriza por diarrea con pujos y
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alguna mezcla de sangre.
Embadurnado Untado, embarrado, manchado, pintarrajeado
Exiguo Insuficiente, escaso.
Fluvial Relativo a los ros.
Gavillas Conjunto de sarmientos, mieses, etc., mayor que el manojo y menor
que el haz.
Granza Residuos de paja, espiga y grano sin descascarillar, etc., que quedan
de las semillas cuando se avientan.
Guadaa Instrumento para segar a ras de tierra, formada por una cuchilla curva
enastada en un mango.
Hacinas Conjunto de haces colocados unos sobre otros
Harnero Especie de criba
Haz Porcin atada de mieses, lino , lea o cosas semejantes.
Latencia Oculto y escondido; estado que guardan plantas y animales en los
cuales se minimizan sus funciones fisiolgicas vitales, aguardando un
estmulo externo para reactivarse.
Lepidptero Dcese de los insectos con boca chupadora y cuatro alas abiertas de
membranas imbricadas, como la mariposa.
Macerar Ablandar una cosa estrujndola o golpendola
Manglar Terreno que en la zona tropical cubren de agua las grandes mareas,
lleno de esteros, que lo cortan, formando muchas islas bajas, donde
crecen los rboles de agua salada.
Meseta Planicie o elevacin a considerable altura sobre el nivel del mar.
Mesocarpio Capa intermedia de los tres que forman el pericarpio de los frutos;
como la parte carnosa del melocotn.
Mies Cereal maduro. // Tiempo de la siega y cosecha de los granos.
Muclago Sustancia viscosa de mayor o menor transparencia que se halla en
ciertas partes de algunos vegetales
Valva Pieza dura que sirve de proteccin
Yuca Planta lilicea de Amrica tropical, con flores blncas y raiz gruesa de
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la que se saca harina alimenticia.
Zapa Pala con un corte acerado.
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DISEO DE COLECTOR DE SEMILLAS DE ACHIOTE PARA LOS PRODUCTORES DEL ESTADO DE TABASCO.
NDICE I NOMENCLATURA V GLOSARIO. VII NDICE DE FIGURAS IX NDICE DE TABLAS XI RESUMEN XII ABSTRACT XIV OBJETIVO XVI JUSTIFICACIN XVII INTRODUCCIN XX CAPITULO I GENERALIDADES
1.1 El Estado de Tabasco 1 1.1.1 Condiciones geogrficas 1
1.1.2 Clima 3
1.1.3 Poblacin 4
1.2 El achiote 6 1.2.1 Historia 6 1.2.2 Generalidades agronmicas 6 1.2.3 Rendimiento por planta 9 1.2.4 Enfermedades y plagas del achiote 10
1.3 Usos 11 1.3.1 Componentes del achiote 11 1.3.2 Bixina 12 1.3.3 Sector domstico 13 1.3.4 Sector industrial 14 1.3.5 Sector medicinal
16 1.3.6 Mercado 16
CAPITULO II ESTADO DEL ARTE 18
2.1 Generalidades de la cosecha de granos 18 2.1.1 Cosecha manual de granos 19 2.1.1.1 Operacin de cosecha manual 19 2.1.1.2 Corte de cultivo 19 2.1.1.3 Secado y maduracin 20
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2.1.1.4 Trilla 20 2.1.1.5 Limpieza 21
2.2 Trilla y limpieza del achiote 21 2.2.1 Separacin de la semilla 22 2.2.2 Coleccin de la semilla en verde 22 2.2.3 Coleccin de semilla en seco 23
2.3 Equipos Industriales y semi-indutriales de coleccin 26 2.3.1 Maquina trituradora de granos
26 2.3.2 Maquina trituradora manual 26 2.3.3 Maquinas trilladoras 31
2.3.3.1 Maquinas trilladoras estacionarias 31 2.3.3.2 Maquinas trilladoras combinadas 34
CAPITULO III DESPLIEGUE DE LAS FUNCIONES DE CALIDAD EN EL EQUIPO 40
3.1 Despliegue de las funciones de calidad 40
3.2 Identificacin de los grupos vinculados 42 3.2.1 Consumidor del producto 42 3.2.2 Financiamiento del proyecto 45 3.2.3 Fabricacin del producto 46 3.2.4 Ensamblado del producto 46 3.2.5 Mantenimiento al equipo 46
3.3 Determinacin de los requerimientos del cliente 47
3.3.1 Requerimientos funcionales 47 3.3.1.1 Medio ambiente de funcionamiento 47 3.3.1.2 Rendimiento 48 3.3.1.3 Desempeo funcional 49 3.3.1.4 Fiabilidad 50
3.3.2 Restricciones espaciales 50
3.3.3 Apariencia 51 3.3.3.1 Forma 51 3.3.3.2 Textura 51
3.3.4 Manufacturabilidad 51 3.3.4.1 Cantidades a fabricar 51 3.3.4.2 Capacidades de la empresa 52 3.3.4.3 Facilidad de fabricacin 52
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3.3.4.4 Facilidad de ensamble 52
3.3.5 Conservacin 52
3.4 Identificacin de requerimientos obligatorios y deseables 53 3.4.1 Identificacin de los requerimientos 53 3.4.2 Ponderacin de los requerimientos deseables 54
3.5 Estudio comparativo ( Benchmarking) 55
3.6 Traduccin de los requerimientos del cliente en trminos mensurables 57
3.6.1 Trabajo dentro de reas rurales en condiciones rsticas 57 3.6.2 Sencillez de operacin 58 3.6.3 Obtencin de semilla seca limpia 59 3.6.4 Bajo nivel de dao a la semilla
59 3.6.5 Operacin segura 59
3.7 Fijacin de las metas de diseo 61
CAPITULO IV DISEO CONCEPTUAL Y DE DETALLE
4.1 Diseo conceptual 63 4.1.1 Descomposicin funcional 64 4.1.2 Generacin de conceptos 66 4.1.3 Evaluacin de las propuestas con los requerimientos del cliente 71
4.1.3.1 Matriz de ponderacin de conceptos 72 4.1.3.2 Definicin del equipo de trilla 74
4.2 Diseo de detalle 76 4.2.1 Diseo del conjunto de trilla 76 4.2.2 Dimensionamiento de las barras rompedoras superiores 79 4.2.3 Diseo de la barra A 81 4.2.4 Barras rompedoras intermedias (B) 86 4.2.5 Diseo por fatiga 88
4.2.5.1 Diseo del tornillo 88 4.2.5.2 Clculo por fatiga del tornillo 90
4.2.6 Diseo de la barra central por fatiga 92 4.3 Diseo de los brazos soporte 96
4.3.1 Distribucin de las barras 97
4.4 Diseo de la placa central de apoyo 109 4.5 Seleccin del sistema de transmisin 115
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4.5.1 Seleccin del motor 116 4.5.2 Seleccin de las bandas 118
4.5.2.1 Procedimiento de seleccin de transmisin por bandas V 118
4.5.3 Seleccin de la cadena 120
4.6 Diseo del rbol de transmisin 121 4.6.1Analisis de carga en el rbol de transmisin A 122
4.6.1.1 Dimensionamiento del alojamiento de la catarina 125 4.6.1.2 Clculo por fatiga del alojamiento de la catarina 127
4.6.2 Diseo del rbol B 131 4.6.3 Dimensionamiento del alojamiento de las cuas 136
4.7 Soportes superiores del armazn
137 4.7.1 Anlisis de la soldadura en el extremo 143 4.7.2 Dimensionamiento de la placa de apoyo 149 4.7.3 Evaluacin del espesor de la placa por aplastamiento 151
4.8 Dimensionamiento de los soportes 152
4.9 Consideraciones para el tnel de viento 155 4.9.1 Resistencia de los fluidos al movimiento de los cuerpos 155
4.9.1.1 Capa limite: Resistencia de superficie 155 4.10 Tabla de resultados 159 CONCLUSIONES 1. Vinculacin con el medio productivo 162
2. Aspecto social 163
3. Aspectos educativos y culturales 164
4. Aspectos econmicos 166
5. Influencia del medio ambiente 168
ANEXOS
1. Aspectos tcnicos del achiote 170
2. Diseo por fatiga, concentradores de esfuerzos 174
3. Torsin de barras de seccin no circular 184
4. Seleccin del sistema de transmisin ( bandas y cadenas ) 188
5. Planos de construccin de los componentes de la mquina 194
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BIBLIOGRAFA 216
NOMENCLATURA. a Coeficiente que depende de la resistencia ltima a tensin del material. A rea de una seccin. Ancho de barra b Base beq Base equivalente c Distancia del extremo al centro de la seccin transversal, pudiendo tomar los
valores y, y Cv Coeficiente de correccin por volumen Cvc Coeficiente de carga variable de Wler Cr Coeficiente de correccin por rugosidad Cc Coeficiente de correccin por confiabilidad Cs Coeficiente de correccin por soldadura d Dimetro e Espesor Ff Fuerza flexionante Ft Fuerza tangencial h Altura l Longitud in Relacin de transmisin itotal Relacin de transmisin total. Ix Momento de inercia alrededor del eje x Iu Momento de inercia unitario Iz Momento de inercia alrededor del eje z. J Momento polar de inercia Ju Momento polar unitario Kf Coeficiente real de concentracin de esfuerzos Kt Coeficiente terico de concentracin de esfuerzos. M = Mf Momento flexionante Mmx Momento flexionante mximo n Velocidad de trabajo en rpm N Potencia NT Potencia total P Carga actuante q Carga uniformemente repartida a lo largo de una viga. Coeficiente de
sensibilidad a la entalla r Radio de la entalla, radio R Reaccin en apoyos Rf Resistencia a la fatiga real
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Rf Lmite de resistencia a la fatiga del elemento mecnico. S Mdulo elstico T Par torsor actuante sobre una seccin Ttpol motriz Par torsor en el rbol motriz v Velocidad V Volumen Vmx Carga mxima cortante W Peso del conjunto y Distancia del extremo al centroide y Distancia complementaria del extremo al centroide de la seccin. x,y,z Coordenadas rectangulares ,, Coeficientes que dependen de la relacin h/b en la ecuacin de esfuerzo
cortante para seccin no redonda. Eficiencia de la transmisin. Sumatoria adm Esfuerzo admisible eq. Esfuerzo normal equivalente c Esfuerzo de cedencia m Esfuerzo medio mx. Esfuerzo mximo u Esfuerzo ltimo v Esfuerzo variable x Esfuerzo normal en la direccin del eje x y Esfuerzo normal en la direccin del eje y z Esfuerzo normal en la direccin del eje z Esfuerzo cortante primario Esfuerzo cortante secundario mx Esfuerzo cortante mximo xy Esfuerzo cortante sobre el plano xy Velocidad angular F.S. Factor de seguridad
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GLOSARIO DE TRMINOS
Afluente Ro secundario que desemboca en otro principal.
Albufera Laguna litoral, en costa baja, de agua salina o ligeramente salobre,
separada del mar por una lengua o cordn de arenas.
Alcaloide Cualquiera de los compuestos orgnicos nitrogenados de carcter
bsico, producidos por vegetales.
Carotina Hidrocarburo rojo anaranjado que forma parte de la clorofila y de
muchas otras clulas de ciertos rganos vegetales.
Copal Dcese de la resina de varios rboles tropicales que se emplea en
barnices o masticatorios de alta calidad.
Copra Designacin de la pulpa del coco, utilizada como materia prima en la
elaboracin de aceites.
Criba Plancha metlica con agujeros o con red de malla de alambre.
Cutcula Pelcula, piel delgada y delicada.
Defoliacin Cada prematura de las hojas de rboles y plantas.
Disentera Enfermedad infecciosa que se caracteriza por diarrea con pujos y
alguna mezcla de sangre.
Embadurnado Untado, embarrado, manchado, pintarrajeado
Exiguo Insuficiente, escaso.
Fluvial Relativo a los ros.
Gavillas Conjunto de sarmientos, mieses, etc., mayor que el manojo y menor
que el haz.
Granza Residuos de paja, espiga y grano sin descascarillar, etc., que quedan
de las semillas cuando se avientan.
Guadaa Instrumento para segar a ras de tierra, formada por una cuchilla curva
enastada en un mango.
Hacinas Conjunto de haces colocados unos sobre otros
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Harnero Especie de criba
Haz Porcin atada de mieses, lino , lea o cosas semejantes.
Latencia Oculto y escondido; estado que guardan plantas y animales en los
cuales se minimizan sus funciones fisiolgicas vitales, aguardando un
estmulo externo para reactivarse.
Lepidptero Dcese de los insectos con boca chupadora y cuatro alas abiertas de
membranas imbricadas, como la mariposa.
Macerar Ablandar una cosa estrujndola o golpendola
Manglar Terreno que en la zona tropical cubren de agua las grandes mareas,
lleno de esteros, que lo cortan, formando muchas islas bajas, donde
crecen los rboles de agua salada.
Meseta Planicie o elevacin a considerable altura sobre el nivel del mar.
Mesocarpio Capa intermedia de los tres que forman el pericarpio de los frutos;
como la parte carnosa del melocotn.
Mies Cereal maduro. // Tiempo de la siega y cosecha de los granos.
Muclago Sustancia viscosa de mayor o menor transparencia que se halla en
ciertas partes de algunos vegetales
Valva Pieza dura que sirve de proteccin
Yuca Planta lilicea de Amrica tropical, con flores blancas y raz gruesa de
la que se saca harina alimenticia.
Zapa Pala con un corte acerado.
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INDICE DE FIGURAS FIGURA
No: CONCEPTO PAGINA
1 Aspecto de la serrana en el municipio de Tenosique 2 2 Cuerpo lagunar 3 3 Localizacin geogrfica de Tabasco 5 4 Racimo de achiote 7 5 Frutos del achiote 7 6 Aspecto de achiote maduro 8 7 Estructura interna del fruto del achiote 8 8 Pasta de achiote producida domsticamente 17 9 Corte con machete de los frutos del achiote 23 10 Proceso manual de coleccin de semillas 23 11 Desechos de la coleccin de semillas 24 12 Proceso de separacin `por golpeo 25 13 Molino de granos 26 14 Colector de semillas por vaco 28 15 Maquina trilladora manual 29 16 Trilladora de frijol marca EL PROGRESO 32 17 Funcionamiento de las mquinas trilladoras 32 18 Esquema funcional de la trilladora de frijol 33 19 Configuracin general de la cosechadora de granos, adaptada
como banco frijolero. 34
20 Esquema de aparatos trilladores de cilindro cncavo 38 21 Mujeres Tzotziles encargadas del cultivo de achiote. Ranchera
Ignacio Allende, Tenosique, Tabasco 44
22 rea de preparacin de pasta de achiote. Ejido Nios Hroes, Tenosique, Tabasco.
48
23 Aspecto tpico de comunidad rural 50 24 Condiciones tpicas municipales ( Nacajuca, Tabasco). 58 25 Transicin de la necesidad al producto 63 26 Objetivos del diseo conceptual 63 27 Descomposicin funcional del equipo 65 28 Modelo conceptual del equipo 75 29 Modelo del conjunto de trilla 76 30 Relacin de proporcin de un racimo de achiote 78 31 Modelo descriptivo del primer nivel de trilla 79 32 Accin de corte 80 33 Identificacin de barras con cargas similares 80 34 Carga en la barra 81 35 Sistema de carga equivalente 81 36 Cargas actuantes en la seccin transversal 82 37 Cargas sobre la barra intermedia 86
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38 Seccin transversal de la barra. 87 39 Carga sobre el tornillo 89 40 Comportamiento de carga 93 41 Ejemplo de obtencin de Kt 94 42 Identificacin de los brazos soporte 96 43 Acomodo de las barras rompedoras en el brazo 97 44 Descripcin de las condiciones de carga del brazo 98 45 Cargas actuantes sobre el brazo soporte 100 46 Conformacin del brazo soporte 101 47 Ejes principales de la seccin y momentos actuantes 101 48 Seccin rectangular equivalente 103 49 Identificacin de los concentradores de esfuerzo 105 50 Identificacin de la placa central de apoyo 109 51 Accin del brazo soporte sobre las entradas de la placa 110 52 Esquema del sistema de transmisin 115 53 Configuracin del sistema de transmisin de la mquina 116 54 Identificacin del rbol de transmisin 121 55 Dimensionamiento aproximado del rbol. 123 56 Geometra del rbol de transmisin 131 57 Identificacin del rbol B 132 58 Detalle de conjunto del rbol B 132 59 Cargas actuantes en el rbol B 133 60 Identificacin de las barras en la estructura 137 61 Disposicin de la barra superior 137 62 Dimensionamiento preliminar del soporte y barras 138 63 Cargas actuantes sobre el soporte superior 138 64 Dimensiones bsicas del perfil 139 65 Comportamiento del momento flexor y torsor 139 66 Identificacin del rea de la garganta del cordn 143 67 Segunda alternativa de construccin y regin resistente 146 68 Cargas actuantes sobre la seccin 149 69 Accin del proceso de trilla sobre la placa 150 70 Identificacin de los soportes 152 71 Cargas actuantes sobre los soportes 152 72 Comportamiento de los fluidos 155 73 Capa lmite y desprendimiento de la corriente 156 74 Formas tpicas de material trillado 157 75 Comportamiento del flujo ante el contorno de los trozos de rama 157 76 Comportamiento del flujo ante los trozos de cpsula 157 77 Concepcin del tnel de viento para separacin de semilla 158 78 Modelo conceptual de la mquina trilladora de achiote 161 79 Cultivo de achiote 162 80 Productor chol de achiote 162 81 Vista frontal de la mquina 165 82 Prototipo de mquina construida en herrera 167 83 Armado de los soportes superiores. 167
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INDICES DE TABLAS TABLA
No: CONCEPTO PAGINA
1 Composicin del achiote 12 2 Productos y usos del achiote 14 3 Principales consumidores de achiote en Mxico 15 4 Requerimientos del producto 53 5 Ponderacin de los requerimientos deseables 54 6 Estudio comparativo 56 7 Traduccin de requerimientos 60 8 Fijacin de metas de diseo 61 9 Generacin de conceptos 66 10 Evaluacin de conceptos 72
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RESUMEN
El presente proyecto de diseo forma parte de la serie de investigaciones
multidisciplinarias que en el Estado de Tabasco y que a travs del Instituto Tecnolgico de
Villahermosa se estn llevando a cabo con el fin de mejorar los niveles de aprovechamiento
y procesamiento del achiote.
Bajo los auspicios del Instituto del Trpico Hmedo, el Instituto Nacional Indigenista,
Gobierno del Estado y diversos grupos de productores, se inician los trabajos de
caracterizacin, regionalizacin de especies, tcnicas de extraccin de colorantes, secado y
separacin de semillas, entre otros. Se pretende que antes de llegar al quinto ao de siembra
de la planta se cuente con una infraestructura lo suficientemente desarrollada para permitir
que los niveles de produccin de bixina ( colorante extrado del achiote ) y de semilla seca,
estn al nivel de competencia exigida por el mercado internacional.
Es lgico entender que tal meta ser imposible de lograr si antes no se cuenta con
tecnologa capaz de reemplazar las tareas de tipo artesanal que hoy se son aplicadas por las
personas que confan en el achiote como un medio de subsistencia. De ah que se busque el
generar la mquina de coleccin idnea al entorno.
En el primer captulo se revisan las caractersticas geogrficas, ambientales y sociales del
Estado de Tabasco a fin de establecer el marco de referencia donde se aplicar el equipo; de
igual manera, se lleva a cabo un profundo estudio del achiote, revisando no tan solo sus
caractersticas fsicas necesarias para el diseo, sino tambin su caracterizacin
agronmica, usos, plagas y enfermedades que permiten comprender plenamente a la planta.
En el segundo captulo se busca establecer la serie de requisitos mnimos indispensables
que debe cumplir la mquina, con objeto de satisfacer las necesidades de los diversos
grupos involucrados.
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En el tercer captulo se plantean una serie de alternativas capaces de resolver los problemas
existentes en el proceso de obtencin de semilla, se exponen los criterios de evaluacin
empleados y los resultados obtenidos, los cuales conformarn el modelo conceptual base
para llevar a cabo la fase de dimensionamiento de cada una de las piezas.
En la fase de diseo de detalle ( captulo IV ), se exponen los modelos matemticos y la
base fsica que rigen el comportamiento mecnico de cada una de las piezas que conforman
la mquina; se presentan los anlisis desarrollados para el dimensionamiento de cada
elemento y las interacciones presentes.
Finalmente, se generan como conclusin del proyecto los planos de cada una las partes
diseadas y las observaciones pertinentes para trabajos futuros.
ABSTRACT
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xiv
This design research is one of several that in Tabasco State trough the Institituto
Tecnolgico de Villahermosa, the goberment and other institutions are developing in order
to improve and to increase the level of annato using.
With the economical support of Instituto del Trpico Humedo, Instituto Nacional
Indigenista, State of Tabasco and farmers groups, were established some work groups, with
the objective to establish chemical process to extract de colorant bixine, to design
equipment to dry and collect the seeds, to generate the conditions to built a bixine factory,
etc. The goal, is before the fifth year of annato farming, the state would have enough levels
of production and quality to satisfy the mexican demand and to export annato seeds and
bixine colorant.
It is easy to understand that the goal will be impossible, if before the farmers do not have
the technology able to reduce the time that actually they need to obtain seeds. Important
point of view if we remember that all that people depends almost totally of the production
reached.
In the first chapter an introduction about Tabasco is presented in order to know the
geographical and economical conditions in which the machine has to operate; in the same
way, a study of the annato is presented, checking not only its properties, the reader will find
a complete information of the plant, since plagues and sicks until the most common uses in
Mexico and the World.
Second chapter present us the variety of requirements that will define how the machine has
to work, and how this has to satisfy the necessities of each one of the groups that are
involved.
By the designer, a great variety of alternatives to solve a problem can be proposed; but is
to sure, that only one or few of them, results satisfactory at the problems of efficiency, cost,
machining and of course, operation. That is the reason because I show in chapter 3 several
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routes that could be used to generate the annato seeds collector and the criteria which
determinate what route had to be followed, and how the equipment approximately is going
to look like when the research finish. This is the first step to do if the designer pretends
develop a satisfactory product, not only by him, useful by anywhere use the machine.
When the idea has been obtained, it is necessary to calculate the dimensions of each
component. Whichever machine has to support a enormous variety of adverse factors,
fatigue, environment corrosion, misuse, etc. that can destroy a part or totally the structure.
So, by these reasons, the engineering must evaluate all the conditions and factors involved,
and, taking the theories of strength and materials behavior it is possible to determinate the
shapes and measurements of the components. All this process is developed in chapter four.
Finally, construction plains and possibilities by future researches are exposed.
OBJETIVO.
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El objetivo del presente trabajo de tesis es el de proyectar y generar una mquina capaz de
trillar y separar las semillas del fruto del achiote de manera eficiente y segura, adaptada a
las necesidades econmico sociales de los campesinos y a las exigencias del medio
ambiente.
Se pretende que tanto los materiales, procesos y fabricantes de las mquinas se encuentren
dentro de la regin, a fin de asegurar la capacidad plena de mantenimiento y reposicin de
piezas daadas o desgastadas, adems de no existir la necesidad de adquirir materiales o
llevar a cabo maquinados en otras entidades.
Muchas de las piezas presentarn ventaja si son lo suficientemente sencillas como para ser
generadas por herreros, reduciendo con ello la necesidad de participacin de empresas del
sector metalmecnico en la manufactura de las mismas, lo que significar menores costos
por unidad.
No debe desecharse la posibilidad de utilizar equipos de carcter domstico entre los
componentes de la mquina, el uso de un ventilador casero en lugar de uno industrial en el
proceso de separacin de la semilla de la cascarilla, puede significar an menores costos.
JUSTIFICACIN
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Por sus caractersticas fsicas, econmicas y sociales, el estado de Tabasco presenta un
notable potencial de desarrollo en diversas reas; punto que ha marcado una pauta dentro
de los mltiples esfuerzos realizados al interior de la entidad.
Por su riqueza petrolera, el gobierno del estado y el gobierno federal han invertido una
cuantiosa cantidad de recursos econmicos para que ste sector cuente con la
infraestructura y servicios necesarios para su correcta explotacin. El crecimiento es
notable; elevados ndices de migracin se presentaron durante la poca del auge petrolero y
la cantidad y variedad de servicios disponibles tambin se multiplicaron.
No obstante, la prosperidad no ha tocado a todos los grupos de la poblacin. Los sectores
pesquero, turstico y agrcola presentan an hoy en da notables rezagos y marginacin;
poca inversin y en muchos de los casos, sistemas y tcnicas productivas inoperantes para
el desarrollo de la poblacin, marcan la pauta en casi todo el estado.
En el ao de 1996, y por iniciativa del gobierno estatal como parte de su plan de desarrollo,
se promueve la introduccin de cultivos ms rentables a los tradicionales del pltano,
cacao, maz y arroz a todo lo largo del territorio tabasqueo.
El achiote fue una de las variedades de rboles con las que se inici el esfuerzo para el
mejoramiento del agro; si bien era muy conocido en toda la regin, su aprovechamiento se
limitaba a pequeas parcelas de bajo rendimiento.
El principal factor que determin la eleccin del achiote como un cultivo de alto beneficio
econmico, es el alto costo que en el mercado internacional tiene la bixina, un colorante
rojo muy utilizado por las industrias crnicas, lcteas, avcolas, cosmticas y de
condimentos para
el coloreado de muchos de sus productos; adems, su semilla se cotizaba para 1994 en $ 25
pesos el kilogramo, con lo cual las expectativas de altas ganancias se consideraban un
aspecto seguro.
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Si embargo, para diciembre de 1997 fecha de la primer cosecha del fruto del achiote las
prdidas para los agricultores fueron cuantiosas; las razones se indican a continuacin:
Pases como Per, Costa rica y Guatemala produjeron grandes cantidades de semilla de achiote, y al ser un producto especulativo en el mercado, los precios se desplomaron
hasta $ 7 pesos el kilogramo.
En el estado se sembraron aproximadamente 500 hectreas con la planta; organismos como el INI1 y SAGAR fueron las encargadas de distribuir entre las comunidades las
plantas. No obstante, no se cuid el que se distribuyeran nicamente las variedades de
mas alto rendimiento, tenindose actualmente sembrados totalmente heterogneos.
Debido a la poca experiencia en el cultivo del rbol por parte de los campesinos, los rendimientos por hectrea tampoco fueron los deseados.
Las tcnicas de cosechado, secado, procesado y obtencin de la semilla son totalmente rudimentarios, tanto por falta de capacitacin en el campo como por la carencia de
equipos especializados en el aprovechamiento del producto.
Ausencia de plantas de procesamiento y canales de comercializacin adecuados que permitan al agricultor colocar su producto en el mercado.
El potencial que tiene ste cultivo para los agricultores de Tabasco es muy vasto. Como se
ver a lo largo del estudio de la presente investigacin, existen mltiples alternativas para
el aprovechamiento adecuado del achiote, pero adems, las condiciones bajo las cuales se
tiene que efectuar la explotacin del recurso son muy especficas, por lo tanto, el
desconocimiento u omisin de las mismas redundarn nuevamente en frustracin y pobreza
para las comunidades dedicadas a la explotacin de la planta.
En base a lo expuesto anteriormente, es notable la necesidad de realizar investigaciones en
mltiples reas, a fin de dar solucin a mltiples carencias; las diversas posibilidades de
comercializacin, tcnicas ms eficientes para la extraccin de colorantes, usos alternativos
para lo que hoy se considera desecho, y por supuesto tecnologas de procesamiento, son
quizs, las reas crticas en la produccin de achiote.
-
xix
Por ello y como respuesta a la necesidad de contar con un medio que permita al productor
obtener la semilla en periodos reducidos de tiempo, y a la par con un bajo nivel de dao, es
que se desarrolla el presente proyecto de diseo.
INTRODUCCIN.
La planta del achiote es conocida y utilizada desde la poca prehispnica, se tiene
referencia a travs de diversas crnicas, de la utilizacin de las semillas por parte de los
1 Instituto Nacional Indigenista
-
xx
habitantes de la regin maya como repelente de mosquitos, tinte para las telas, medicina y
masticatorio.
Desde Amrica, el cultivo del achiote se extendi a otros continentes, recibiendo notable
aceptacin sobre todo en las regiones de clima clido - hmedo del Asia y Africa, donde
con el transcurrir del tiempo produjeron variedades caractersticas a dichas regiones.
El nivel de utilizacin tambin se increment, en Europa adquiri un interesante valor al
incluirse en el proceso de coloreado de embutidos y progresivamente en la elaboracin de
cosmticos, siendo en la actualidad los principales rubros de aplicacin del achiote, en el
extranjero; se destacan Irlanda y Rusia como los principales pases procesadores del
colorante. En nuestro pas por su parte, es ms conocido por la elaboracin del condimento
que lleva su nombre y con el cual se preparan una notable variedad de platillos tpicos
como la cochinita pibil o el mixiote.
A pesar del innegable potencial del producto, pocas son an los avances para su
comercializacin a gran escala dentro y fuera de nuestro pas; las tcnicas empleadas por
las comunidades indgenas para la obtencin de semilla o pasta no han variado
ostensiblemente desde mediados del siglo pasado a nuestros das: Muy comn es encontrar
que los campesinos invierten hasta dos semanas de su jornal tan solo en la actividad de
extraer la semilla de su envoltorio y tres das para obtener la pasta correspondiente, ello sin
incluir la prdida de semillas y bixina por lo rudimentario de la tcnica.
Parte de lo anteriormente expuesto encuentra su razn en la forma en la que las personas
conciben los beneficios de la planta. Por ser una planta muy rstica, fcilmente se
desarrollan parcelas a nivel de traspatio de las cuales se obtienen beneficios secundarios. Al
iniciar el proceso de intensificacin del cultivo, los niveles de produccin se incrementaron
a nivel estatal en un 300%, pero al no contarse con la tecnologa adecuada , tuvieron que
seguirse empleando los medios manuales que se conocan generndose problemas severos.
-
xxi
ste incremento de la produccin produjo a su vez una saturacin del mercado local, al no
conocerse las posibles vas de comercializacin una importante cantidad de semillas se
perdi, con el correspondiente desaliento social.
A partir del ao de 1997 se inician por iniciativa del gobierno del estado una serie de
estudios tendientes a solucionar los problemas por los que atraviesan las comunidades y de
los cuales sta tesis forma parte. Sin embargo, la investigacin inici formalmente en
febrero de 1998. Con la integracin del equipo multidisciplinario, se definieron las lneas
de investigacin que cada uno de los participantes seguiran. En la todos los casos, se
requiri que cada integrante colaborara en el trabajo que otras reas efectuaban a fin de
integrar el esquema general. Me es grato citar que adems de realizar el trabajo de diseo
del colector se llevaron a cabo las siguientes actividades:
Identificacin de los principales grupos de consumidores de achiote y productos derivados en el pas.- El objetivo de esta fase del proyecto fue el de contar con una base
de datos que permitiera conocer las empresas y ramos que utilizaban achiote en sus
procesos de fabricacin y aquellas que potencialmente podran incorporarlo en el
mediano o corto plazo. Se pretenda que con los datos obtenidos pudiese ser posible
definir los productos derivados del achiote que ms se consuman en el mercado y por
supuesto, las cantidades de los mismos; con esta informacin se estimara la demanda de
nuestro pas y la capacidad instalada en el Estado para satisfacerla. Parte de los
resultados arrojados durante el proceso mostraron que cerca del 60% del achiote que es
adquirido por la industria en Mxico es en forma de semilla seca, de la cual se elaborar
pasta para condimento.
Diseo de un secador solar .- En virtud de la exagerada facilidad con la que una carga de fruto puede perderse por ataque de hongos ( 3 das 100 kg ), es imprescindible secar
la cosecha de forma inmediata. Por la marcada pobreza que viven gran cantidad de
comunidades, resulta prohibitivo el invertir en un secador a gas o elctrico y por
supuesto mantenerlo. Se propuso la posibilidad de generar un colector solar, utilizando
materiales tales como madera, tubos de chimenea, papel aluminio, un ventilador
centrfugo, etc. para suministrar una corriente de aire caliente que arrastrara la humedad
-
xxii
al exterior de la cmara de secado. La nica fuente energtica aprovechada para calentar
el aire deba de ser la proporcionada por el Sol, abatiendo ostensiblemente el costo de un
secador. Se otorgaron cinco mil pesos para construir el prototipo por parte del Instituto
Tecnolgico de Villahermosa, en virtud de que se participara con ste proyecto en el
XIII concurso Nacional de Creatividad realizndose pruebas durante un mes.
Desafortunadamente, al ser eliminado el proyecto se le consider poco viable, por lo que
anularon los apoyos para continuar con la investigacin.
Evaluacin del comportamiento del material trillado en un molino de granos ante la corriente de aire generada por un ventilador centrfugo de 2000 m3/h, como
medio para separar la semilla de la paja.- Originalmente se utiliz por parte del
departamento de biologa de la Universidad Jurez Autnoma de Tabasco y del grupo de
bioqumica del ITVH, un molino de granos generado en la Universidad de Chapingo
como medio para romper la cpsula y los racimos de fruto. El producto obtenido
consista en una mezcla de semillas y pajilla fina la cual es difcil de eliminar por
cernido. Se opt por utilizar un ventilador centrfugo como medio para separar ambos
culminndose con modelo de tnel que aprovechaba la gravedad y la succin de aire
para arrastrar el desperdicio. Si bien no se plane para su incorporacin en un proceso
continuo, facilit las actividades que los grupos mencionados llevaban a cabo.
-
NOMENCLATURA. a Coeficiente que depende de la resistencia ltima a tensin del material. A rea de una seccin. Ancho de barra b Base beq Base equivalente c Distancia del extremo al centro de la seccin transversal, pudiendo tomar los
valores y, y Cv Coeficiente de correccin por volumen Cvc Coeficiente de carga variable de Wler Cr Coeficiente de correccin por rugosidad Cc Coeficiente de correccin por confiabilidad Cs Coeficiente de correccin por soldadura d Dimetro e Espesor Ff Fuerza flexionante Ft Fuerza tangencial h Altura l Longitud in Relacin de transmisin itotal Relacin de transmisin total. Ix Momento de inercia alrededor del eje x Iu Momento de inercia unitario Iz Momento de inercia alrededor del eje z. J Momento polar de inercia Ju Momento polar unitario Kf Coeficiente real de concentracin de esfuerzos Kt Coeficiente terico de concentracin de esfuerzos. M = Mf Momento flexionante Mmx Momento flexionante mximo n Velocidad de trabajo en rpm N Potencia NT Potencia total P Carga actuante q Carga uniformemente repartida a lo largo de una viga. Coeficiente de
sensibilidad a la entalla r Radio de la entalla, radio R Reaccin en apoyos Rf Resistencia a la fatiga real Rf Lmite de resistencia a la fatiga del elemento mecnico. S Mdulo elstico T Par torsor actuante sobre una seccin Ttpol motriz Par torsor en el rbol motriz v Velocidad V Volumen Vmx Carga mxima cortante
-
W Peso del conjunto y Distancia del extremo al centroide y Distancia complementaria del extremo al centroide de la seccin. x,y,z Coordenadas rectangulares ,, Coeficientes que dependen de la relacin h/b en la ecuacin de esfuerzo
cortante para seccin no redonda. Eficiencia de la transmisin. Sumatoria adm Esfuerzo admisible eq. Esfuerzo normal equivalente c Esfuerzo de cedencia m Esfuerzo medio mx. Esfuerzo mximo u Esfuerzo ltimo v Esfuerzo variable x Esfuerzo normal en la direccin del eje x y Esfuerzo normal en la direccin del eje y z Esfuerzo normal en la direccin del eje z Esfuerzo cortante primario Esfuerzo cortante secundario mx Esfuerzo cortante mximo xy Esfuerzo cortante sobre el plano xy Velocidad angular F.S. Factor de seguridad
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DISEO DE COLECTOR DE SEMILLAS DE ACHIOTE PARA LOS PRODUCTORES DEL ESTADO DE TABASCO.
NOMENCLATURA
GLOSARIO.
NDICE DE FIGURAS
NDICE DE TABLAS
RESUMEN
ABSTRACT
JUSTIFICACIN
OBJETIVO
INTRODUCCIN
CAPITULO I ANTECEDENTES
1.1 Introduccin 1 1.2 El Estado de Tabasco 3
1.2.1 Clima 5 1.2.2 Poblacin 6
1.3 El achiote 8 1.3.1 Generalidades 8
1.3.1.1 Historia 8 1.3.2.2 Generalidades agronmicas 8 1.3.2.3 Rendimiento por planta 12 1.3.2.4 Enfermedades y plagas del achiote 13
1.3.2 Usos 14 1.3.2.1 Componentes del achiote 14 1.3.2.2 Bixina 15 1.3.2.3 Sector Domstico 16 1.3.2.4 Sector Industrial 18 1.3.2.5 Sector Medicinal 19 1.3.2.6 Mercado 20
CAPITULO II ESTADO DEL ARTE 23
-
2.1 Introduccin 23
2.1.1 Cosecha manual de granos 24 2.1.1.1 Operacin de cosecha manual 24 2.1.1.2 Corte de cultivo 25 2.1.1.3 Secado y maduracin 26 2.1.1.4 Trilla 26 2.1.1.5 Limpieza 27
2.2 Trilla y limpieza del achiote 28 2.2.1 Separacin de la semilla 29 2.2.2 Coleccin de la semilla en verde 29 2.2.3 Coleccin de semilla en seco 30
2.3 Equipos Industriales y semi-indutriales de coleccin 32 2.3.1 Maquina trituradora de granos
32 2.3.2 Maquina trituradora manual 36 2.3.3 Maquinas trilladoras 38
2.3.3.1 Maquinas trilladoras estacionarias 38 2.3.3.2 Maquinas trilladoras combinadas 42
CAPITULO III DESPLIEGUE DE LAS FUNCIONES DE CALIDAD EN EL EQUIPO 49
3.1 Introduccin 49
3.2 Identificacin de los grupos vinculados 52 3.2.1 Consumidor del producto 52 3.2.2 Financia el proyecto 54 3.2.3 Fabrica el producto 55 3.2.4 Ensambla el producto 56 3.2.5 Da mantenimiento al equipo 56
3.3 Determinacin de los requerimientos del cliente 56
3.3.1 Requerimientos funcionales 57 3.3.1.1 Medio ambiente de funcionamiento 57 3.3.1.2 Rendimiento 58 3.3.1.3 Desempeo funcional 59 3.3.1.4 Fiabilidad 60
3.3.2 Restricciones espaciales 60
-
3.3.3 Apariencia 61 3.3.3.1 Forma 61 3.3.3.2 Textura 61
3.3.4 Manufacturabilidad 61 3.3.4.1 Cantidades a fabricar 61 3.3.4.2 Capacidades de la empresa 62 3.3.4.3 Facilidad de fabricacin 62 3.3.4.4 Facilidad de ensamble
62 3.3.5 Conservacin 62
3.4 Identificacin de requerimientos obligatorios y deseables 63 3.4.1 Ponderacin de los requerimientos deseables 64
3.5 Estudio comparativo ( Benchmarking) 65
3.6 Traduccin de los requerimientos del cliente en trminos mensurables 67
3.6.1 Trabajo dentro de reas rurales en condiciones rsticas 67 3.6.2 Sencillez de operacin 68 3.6.3 Obtencin de semilla seca limpia 69 3.6.4 Bajo nivel de dao a la semilla
69 3.6.5 Operacin segura 69
3.7 Fijacin de las metas de diseo 71
CAPITULO IV DISEO DEL CONJUNTO DE TRILLA 73
4.1 Diseo conceptual 73 4.1.1 Descomposicin funcional 74 4.1.2 Generacin de conceptos 76 4.1.3 Evaluacin de las propuestas con los requerimientos del cliente 81
4.1.3.1 Matriz de ponderacin de conceptos 82 4.1.3.2 Definicin del equipo de trilla 84
4.2 Diseo de detalle 86 4.2.1 Diseo del conjunto de trilla 86
4.2.1.1 Capacidad 86 4.2.2 Dimensionamiento de las barras rompedoras superiores 89 4.2.3 Diseo de la barra A 91 4.2.4 Barras rompedoras intermedias (B) 96 4.2.5 Diseo por fatiga 98
4.2.5.1 Diseo del tornillo 98 4.2.5.2 Clculo por fatiga del tornillo 100
-
4.2.6 Diseo de la barra central por fatiga 102
4.3 Diseo de los brazos soporte 106 4.3.1 Distribucin de las barras 107
4.4 Diseo de la placa central de apoyo 119 4.5 Seleccin del sistema de transmisin 125
4.5.1 Seleccin del motor 125 4.5.2 Seleccin de las bandas 126
4.5.2.1 Procedimiento de seleccin de transmisin por bandas V 126
4.5.3 Seleccin de la cadena 128
4.6 Diseo del rbol de transmisin 130 4.6.1Analisis de carga en el rbol de transmisin A 132
4.6.1.1 Dimensionamiento del alojamiento de la catarina 135 4.6.1.2 Clculo por fatiga del alojamiento de la catarina 137
4.6.2 Diseo del rbol B 141 4.6.3 Dimensionamiento del alojamiento de las cuas 146
4.7 Soportes superiores del armazn
147 4.7.1 Anlisis de la soldadura en el extremo 153 4.7.2 Dimensionamiento de la placa de apoyo 159 4.7.3 Evaluacin del espesor de la placa por aplastamiento 161
4.8 Dimensionamiento de los soportes 162
4.9 Consideraciones para el tnel de viento 165 4.9.1 Resistencia de los fluidos al movimiento de los cuerpos 165
4.9.1.1 Capa limite: Resistencia de superficie 165 4.10 Tabla de resultados 169 CONCLUSIONES 171
5.1 Vinculacin con el medio productivo 171
5.2 Aspecto social 172
5.3 Aspectos educativos y culturales 173
5.4 Aspectos econmicos 175
5.5 Influencia del medio ambiente 177
-
ANEXOS 178
GLOSARIO DE TRMINOS 205
BIBLIOGRAFA 207
INDICE DE FIGURAS
FIGURA
No: CONCEPTO PAGINA
1 Aspecto de la serrana en el municipio de Tenosique 4 2 Cuerpo lagunar 5 3 Catedral de Tabasco 7 4 Racimo de achiote 9 5 Frutos del achiote 10 6 Aspecto de achiote maduro 10 7 Estructura interna del fruto del achiote 11 8 Pasta de achiote producida domsticamente 21 9 Corte con machete de los frutos del achiote 29 10 Proceso manual de coleccin de semillas 30 11 Desechos de la coleccin de semillas 31 12 Proceso de separacin `por golpeo 32 13 Molino de granos 33 14 Colector de semillas por vaco 35 15 Maquina trilladora manual 36 16 Trilladora de frijol marca EL PROGRESO 39 17 Funcionamiento de las mquinas trilladoras 40 18 Esquema funcional de la trilladora de frijol 41 19 Configuracin general de la cosechadora de granos, adaptada
como banco frijolero. 42
20 Esquema de aparatos trilladores de cilindro cncavo 47 21 Mujeres Tzotziles encargadas del cultivo de achiote. Ranchera
Ignacio Allende, Tenosique, Tabasco 54
22 rea de preparacin de pasta de achiote. Ejido Nios Hroes, Tenosique, Tabasco.
57
23 Aspecto tpico de comunidad rural 60 24 Condiciones tpicas municipales ( Nacajuca, Tabasco). 68 25 Transicin de la necesidad al producto 73 26 Objetivos del diseo conceptual 73 27 Descomposicin 75 28 Modelo conceptual del equipo 85 29 Modelo del conjunto de trilla 86 30 Relacin de proporcin de un racimo de achiote 88 31 Modelo descriptivo del primer nivel de trilla 89 32 Accin de corte 90 33 Identificacin de barras con cargas similares 90
-
34 Carga en la barra 91 35 Sistema de carga equivalente 91 36 Cargas actuantes en la seccin transversal 92 37 Cargas sobre la barra intermedia 96 38 Seccin transversal de la barra. 97 39 Carga sobre el tornillo 99 40 Comportamiento de carga 103 41 Ejemplo de obtencin de Kt 104 42 Identificacin de los brazos soporte 106 43 Acomodo de las barras rompedoras en el brazo 107 44 Descripcin de las condiciones de carga del brazo 108 45 Ejes principales de la seccin y momentos actuantes 111 46 Identificacin de los concentradores de esfuerzo 115 47 Identificacin de la placa central de apoyo 119 48 Accin del brazo soporte sobre las entradas de la placa 120 49 Esquema del sistema de transmisin 129 50 Identificacin del rbol de transmisin del conjunto de trilla 130 51 Sistema de transmisin de la mquina 131 52 Dimensionamiento aproximado del rbol. 133 53 Geometra del rbol de transmisin 141 54 Identificacin del rbol B 142 55 Detalle de conjunto del rbol B 142 56 Cargas actuantes en el rbol B 143 57 Identificacin de las barras en la estructura 147 58 Disposicin de la barra superior 147 59 Dimensionamiento preliminar del soporte y barras 148 60 Cargas actuantes sobre el soporte superior 148 61 Dimensiones bsicas del perfil 149 62 Comportamiento del momento flexor y torsor 149 63 Identificacin del rea de la garganta del cordn 153 64 Segunda alternativa de construccin y regin resistente 157 65 Cargas sobre la placa 159 66 Respuesta mecnica del elemento 160 67 Identificacin de los soportes 68 Cargas actuantes sobre los soportes 69 Comportamiento de los fluidos 165 70 Capa lmite y desprendimiento de la corriente 166 71 Formas tpicas de material trillado 167 72 Comportamiento del flujo ante el contorno de los trozos de rama 167 73 Comportamiento del flujo ante los trozos de cpsula 167 74 Concepcin del tnel de viento para separacin de semilla 168 75 Cultivo de achiote 171 76 Productor chol de achiote 172 77 Vista frontal de la mquina 174 78 Prototipo de mquina construida en herrera 176 79 Armado de los soportes superiores. 176
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INDICES DE TABLAS TABLA
No: CONCEPTO PAGINA
1 Composicin del achiote 15 2 Productos y usos del achiote 17 3 Principales consumidores de achiote en Mxico 19 4 Requerimientos del producto 63 5 Ponderacin de los requerimientos deseables 64 6 Estudio comparativo 66 7 Traduccin de requerimientos 71 8 Fijacin de metas de diseo 72 9 Generacin de conceptos 80 10 Evaluacin de conceptos 83
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CAPTULO I ______________________________________________________________________
1
1.1 El estado de Tabasco. 1.1.1 Condiciones geogrficas.
El estado de Tabasco se encuentra situado al sureste de la Repblica Mexicana, en la
llanura costera del Golfo, entre los 17 15 00 y los 18 39 07 de latitud norte y los 90
50 23 y los 94 07 49 de longitud oeste. Limita al norte con el Golfo de Mxico; al
noroeste con Campeche; al sureste con la Repblica de Guatemala; al sur con Chiapas y al
oeste con Veracruz. { B - 28 }
Abarca una superficie territorial de 24, 475.24 kilmetros2 que representan el 1.24% de la
superficie total de la Repblica, ocupando el vigsimo lugar por su extensin territorial en
la cual se asientan los 17 municipios que integran la divisin poltica del estado. El estado
dispone de un litoral hacia el Golfo de Mxico que se extiende a lo largo de 183.86
kilmetros al norte del estado, y de una plataforma continental de 850 km2.
El agua es tan abundante en el estado que, a diferencia de otros de la Repblica, es el
excedente lo que ocasiona problemas, pues se carece de infraestructura adecuada para
drenarla, concentrndose aqu la tercera parte de los recursos hidrulicos del pas. El
sistema fluvial se constituye con los caudales del ro Usumacinta ( mono sagrado ), el ms
grande de la Repblica, y el ro Grijalva, el segundo por su caudal, con sus numerosos
afluentes que desembocan en el Golfo de Mxico. A los numerosos ros, riachuelos y
arroyos que cruzan en todos los sentidos el territorio tabasqueo, se aade un elevado
nmero de lagunas diseminadas en su territorio, destacndose los sistemas lagunares de El
Carmen-Pajonal-Machona y Mecoacn.
-
CAPTULO I ______________________________________________________________________
2
La mayor parte del territorio es una planicie que se extiende a la vista, sin obstculo
alguno, hasta el horizonte. Hay al sur, sin embargo, algunas elevaciones que forman parte
de la meseta central de Chiapas. Entre los montes o cerros ms importantes se cuentan El
Madrigal, que tiene aproximadamente 1,000 m.s.n.m. La Campana, La Corona, Poan
Cocon Mono Pelado, y el Tortuguero.
Fig. 1 Aspecto de la serrana en el municipio de Tenosique
Seis tipos de vegetacin se dan principalmente en Tabasco: la tupida selva de tierra
adentro; la sabana; la selva menos compacta que bordea la costa; las formaciones bajas
propias de las playas; los manglares y la vegetacin de pantano. Asimismo, la flora es
variada en rboles, arbustos y hierbas. Abundan los rboles frutales, numerosos
ornamentales y subsisten aquellos de maderas preciosas, cedro y caoba, en exiguas
cantidades.
Cabe sealar que en la actualidad gran parte de la superficie territorial del Estado de
Tabasco ha sido desmontada de su selva para dar paso a las reas de pastoreo y al cultivo
de productos como el cacao, pltano, maz, arroz, etc., aspecto que ha afectado
sensiblemente las caractersticas del entorno, daando el ecosistema y poniendo en peligro
serio de extincin a numerosas especies.
-
CAPTULO I ______________________________________________________________________
3
Fig. 2 Cuerpo lagunar
La fauna tabasquea, tanto acutica, como terrestre, es variada y fascinante, integrada por
diversas especies de reptiles, aves y mamferos, muchas de ellas amenazadas por la
actividad humana. La mayora de la poblacin est estrechamente vinculada con la
vegetacin selvtica que cubri, en otra poca, casi la totalidad del estado. Ahora solo
queda en aquellas condiciones originales en las riberas del Usumacinta, entre Tenosique y
Balancn, muy escasamente habitadas por el hombre.
1.1.2 Clima
La ubicacin de Tabasco en la zona tropical, su escasa elevacin con respecto al nivel del
mar y su cercana con el Golfo de Mxico, a lo largo de 190 kilmetros de costa,
determinan el desarrollo de climas clidos con influencia martima, registrndose una
temperatura mnima de 15 C a 20 C en enero y febrero; la mxima es de 40 C a 45 C,
de abril a junio, y la media al ao es mayor de 26 C.
-
CAPTULO I ______________________________________________________________________
4
La invasin de las masas de aire en la entidad es directa y provoca gran parte de la
precipitacin total anual que se cuenta entre las ms altas del mundo ( 2,750 mm. en la
zona costera y hasta 4,000 mm. en las estribaciones de la sierra ).Consecuentemente, la
temporada de lluvias abarca la mayor parte del ao; de junio a marzo.
Solo la primavera es seca, y eso relativamente. En verano llueve con ms intensidad: son
las lluvias torrenciales conocidas como turbonadas; cuando el calendario marca otoo e
invierno empiezan a soplar los nortes, que se traducen en prolongadas lluvias acompaadas
por vientos con velocidades mayores de 40 kilmetros por hora.
As se puede concretar, que al estar el Estado de Tabasco en el trpico hmedo de la
Repblica, se presentan dos tipos fundamentales de climas: Clido hmedo y clido
subhmedo.
1.1.3. Poblacin
Con base en el XI Censo Nacional de Poblacin y Vivienda, se estima que actualmente la
poblacin tabasquea asciende a 1 501, 744 habitantes, lo cual equivale al 1.73% de la
poblacin total de la Repblica Mexicana. El 76% de los tabasqueos pertenece al medio
rural, determina una densidad demogrfica en el estado de 61 habitantes por kilmetro
cuadrado. Se calcula que la poblacin para el ao 2000 ser aproximadamente de 1
755,457 habitantes.
En cuanto a la distribucin territorial de la poblacin, los municipios de Crdenas, Centro,
Comalcalco, Huimanguillo y Macuspana concentran al 62.57 % del total; el municipio con
mayor poblacin es el de Centro y el de menor cantidad es el de Jonuta.
-
CAPTULO I ______________________________________________________________________
5
Fig. 3 Localizacin geogrfica de Tabasco
1.2 El achiote.
1.2.1 Historia.
-
CAPTULO I ______________________________________________________________________
6
El achiote es conocido desde las pocas ms remotas; los aborgenes de las regiones del sur
de Mxico y Centro Amrica utilizaron esta planta como colorante para pintarse el cuerpo
al celebrar sus ritos religiosos; asimismo lo utilizaron como medicina y repelente de los
mosquitos y para colorear un masticatorio llamado copal.
ste cultivo es originario de la Amrica Tropical, adaptndose ms a los pases clidos,
prosperando bien desde el nivel del mar hasta los 1500 metros, aunque su crecimiento es
ms rpido y vigoroso en las partes bajas de la costa, preferentemente donde la
precipitacin oscila entre 1 000 y 1 500 mm y la temperatura flucta entre 23 y 30 C con
un promedio de 26 C.
1.2.2 Generalidades agronmicas { B - 25 }
El achiote ( bixa orellana ), conocido tambin por los nombres de onoto, achote, bija o
bixa, pertenece a la familia de las bixceas, al gnero Bixa y a la especie Orellana. Es un
arbusto de tamao regular que mide entre 3 y 6 metros de altura, llegando a alcanzar hasta
10 metros; consta de un tallo cilndrico recto que llega a desarrollar en su base de 20 a 30
centmetros de dimetro, el cual est sostenido por races leosas ramificadas y cilndricas.
Las hojas son simples valos, alternas pecioladas, anchas, lampias y membranosas.
A pesar del notable tamao que es capaz de alcanzar esta planta, pocas veces se le deja
crecer por arriba del 1.5 m, podndosele continuamente en forma de copa a fin de captar la
mayor cantidad de energa solar y as aumentar la produccin; adems, el evitar que el
achiote crezca facilita la actividad de cosecha del fruto.
-
CAPTULO I ______________________________________________________________________
7
Fig. 4 Racimo de achiote
El fruto est constituido por una cpsula espinosa de dos centmetros aproximadamente,
que se abre en valvas entre las placentas parietales, donde se alojan muchas semillas de las
que se obtiene un colorante preparado de la pulpa anaranjada que recubre a las semillas. Es
un cultivo perenne que puede dar produccin rentable unos 18 aos.
Fig. 5 Frutos del achiote
-
CAPTULO I ______________________________________________________________________
8
El fruto es de forma oval, con una punta alargada o en forma de castaa, con apndices
espinudos largos y suaves en la mayora de los tipos; su color puede ser rojo, caf, verde o
amarillo cuando est maduro. Cada fruto puede tener de 30 a 60 semillas.
Fig. 6 Aspecto de achiote maduro
Fig. 7 Estructura interna del fruto de achiote
Las semillas se encuentran adheridas a la pared por medio de la placenta y son pequeas,
en forma de pirmide triangular, recubiertas de una capa acuosa de color rojo. Es
relativamente pequea, muy liviana cuando seca y est recubierta por una resina a manera
Grupo de
semillas Espnulas
Fruto
-
CAPTULO I ______________________________________________________________________
9
de pulpa, de color que varia de anaranjado brillante o rojizo a amarillento. Esta pulpa o
capa resinosa es la que contiene el colorante que se explota comercialmente. Del interior de
la semilla se obtiene la provitamina A , que se utiliza para enriquecer ciertos alimentos.
El interior del fruto est compuesto por dos valvas; sin embargo, se pueden encontrar frutos
trivalvares lo cual podra ser una caracterstica benfica para aumentar la capacidad de
produccin.
El achiote es una planta resistente a la sequa. Con mucha frecuencia produce considerables
cosechas en condiciones relativamente adversas de suministro de agua. En muchos casos,
cuando el tiempo es seco, la planta entra en una etapa de latencia e incluso presenta una
fuerte defoliacin como medio de defensa.
La clasificacin botnica de la planta es como sigue: Subdivisin : Angiosperma
Clase: Dicotilednea
Orden: Parietales
Familia: Bixaceas
Gnero: Bixa
Especie: Orellana
1.2.3 Rendimiento por planta
La semilla seca obtenida del fruto del achiote constituye uno de los principales productos
de consumo en el mercado de las especias, colorantes y alimentacin avcola. Los
rendimientos de semilla seca que son obtenidos por hectrea, representan la base de los
beneficios econmicos que los agricultores pueden esperar y el nivel de impacto que sobre
el precio de compra se tendr en los mercados nacional e internacional.
Los rendimientos registrados parecen variar de una fuente a otra; es cierto que el primer y
segundo aos de cosecha son los ms bajos, estabilizndose el nivel ptimo de produccin
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10
hasta llegado el cuarto o quinto aos, para los cuales se pueden esperar producciones de 4.5
a 5 kg de semilla seca por rbol en un ao. Segn el nmero de rboles/ha y otros factores
que pueden afectar el rendimiento un productor puede obtener de 350 a 700 kg de semilla.
{B - 1}
Otros rendimientos que han sido declarados son: India 600 kg/ha; Colombia 200 kg/ha;
adems, se han obtenido rendimientos individuales de 4.5 a 9 kg de semilla seca en rboles
de cuatro aos de clones seleccionados, lo cual puede considerarse un ideal de produccin.
{B - 16}
1.2.4 Enfermedades y plagas del achiote.
Entre las ms importantes plagas y enfermedades que afectan a la planta estn:
Mildi polvoriento.- Hongo que ataca principalmente las hojas, brotes jvenes, flores y
cpsulas. Se manifiesta por un polvo blancuzco que cubre las partes afectadas. En las
hojas se genera una deformacin en forma de cuchara y en ocasiones un enrrollamieno
de las mismas. En ataques tempranos y severos puede producir la muerte de las plantas.
Se combate mediante la aplicacin de productos fungicidas a base de azufre.
Mancha de la hoja.- Se presenta principalmente las hojas viejas de aquellos rboles que se encuentran creciendo bajo sombra. Esta enfermedad se caracteriza por producir
manchas de color caf rodeadas por un halo amarillento. En casos severos puede causar
completa defoliacin del rbol. Por mtodos qumicos se puede combatir mediante la
aplicacin de productos a base de cobre.
Atta ( hormigas).- El dao que causan es el tpico corte de media luna en las hojas. Araita roja.- Insecto que se alimenta succionando la savia de las hojas provocando as
una fuerte defoliacin de estas.
Lepidptero.- Larva mvil an no identificada que destruye las semillas en el interior de la cpsula provocando serios daos, actualmente, es la plaga que mayores daos causa al
achiote.
1.3 Usos.
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11
Anteriormente se anot que cuando los espaoles llegaron al nuevo mundo, encontraron a
los aborgenes embadurnados con achiote, para evitar la picadura de insectos ( mosquitos,
zancudos, etc.), as como para su arreglo previo a sus celebraciones religiosas.
En los Estados Unidos y Europa, el achiote ha sido utilizado por mas de cien aos en el
coloreado de quesos y embutidos. Investigaciones por mas de 30 aos han probado su
seguridad para aplicacin en alimentos y cosmticos, incrementndose su consumo ante
una clara tendencia al no consumo de colorantes artificiales.
Un rubro en el cual el achiote no ha podido ser aprovechado es en el de la generacin de
colorantes para telas; dada su alta sensibilidad a la luz solar, cuando es aplicado sobre
algn textil como el algodn, el color permanece muy poco tiempo tornndose caf o negro
al cabo de unos cuantos das.
1.3.1 Componentes del achiote.
El achiote est compuesto de los siguientes elementos:
1. Resina
2. Orelina ( materia colorante amarilla )
3. Bixina ( Materia colorante roja )
4. Aceite voltil
5. Aceite graso.
El siguiente cuadro, elaborado por el INCAP, muestra la composicin y el valor energtico
de 100 gramos de achiote. { B - 14 }
Composicin por 100 gramos de achiote.
NOMBRE Valor
ener- gtico
Hume dad
Protena
Grasa Fibra Ca P Fe Vit. A
Tiamina Riboflavina
Niacina
Cal % gr. gr. gr. gr. gr. gr. mg. gr. gr. gr.
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Achiote
fresco
54 84.4 0.0 0.3 0.5 7 10 0.8 45 0.00 0.05 0.3
No. de
anlisis
2 1 2 2 1 1 2 1 1 1 1
Seco 334 5.6 6.6 4.6 14.5 120 116 5.6 185 0.9 0.19 1.7
No. de
anlisis
2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2
Tabla 1. Composicin del achiote
1.3.2 Bixina.
La bixina fue identificada en 1825 como un pigmento carotenoide, soluble en grasas y
aceites. Es el principal constituyente de la materia colorante del achiote representando mas
del 80% del total de pigmentos. La bixina es encontrada en varias partes de la planta, pero
su mayor concentracin est en el mesocarpio carnoso (semilla).
El contenido de bixina en las semillas de achiote es de gran importancia para los
importadores debido a que se toma como base en la fijacin del precio. El porcentaje
establecido es de 2.5 - 3.0%.
La bixina se puede convertir en un pigmento amarillo ( norbixina ) soluble en aceite por
calentamiento con actico anhdro. Tiene una buena estabilidad a la oxidacin, cierta
estabilidad a la luz, buena estabilidad al calor pero sta disminuye a altas temperaturas,
cerca de los 125 C. { B -14 }
El colorante del achiote es estable al calor y relativamente estable a la luz, comparado con
otros colorantes naturales. La estabilidad aumenta a bajas concentraciones de oxgeno o en
presencia de antioxidantes, esta cualidad hace que el achiote tenga ventajas sobre el uso de
colorantes sintticos, los cuales reaccionan fuertemente con agentes oxidantes ( cloro o
hipoclorito ) o agentes reductores ( dioxido de azufre, cido ascrbico, azcar invertido, y
algunos sabores ), causando degradacin del color.
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En la actualidad el campo en el cual puede ser aplicado el achiote es muy basto, pudindose
categorizar en los siguientes grupos:
Domstico Medicinal Industrial.
1.3.3 Sector domstico
El achiote es muy utilizado en nuestro pas como condimento para la preparacin de
diversos platillos tpicos; ste se logra al triturar la semilla seca la cual posteriormente es
mezclada con harina, chiles y vinagre, formando una masilla que es laminada y cortada en
pequeos bloques de 50 gr y que son la presentacin de venta al pblico. Otros de los
principales usos del achiote es para colorear productos lcteos y crnicos como las
mantequillas, quesos, margarinas, chorizos, jamones, etc.
En la alimentacin de las aves de corral se ha encontrado que el residuo que queda despus
del proceso de preparacin del achiote, es una buena fuente de vitamina A. Se tienen
experiencias en el sentido de que agregando un 3% de harina de achiote, a la racin
alimentaria de las gallinas ponedoras aumenta el contenido de carotina de los huevos y por
lo tanto mejora el color de las yemas. En las raciones para pollitos puede reemplazar del
30% al 50 % del maz.
PRODUCTO DESCRIPCIN DEL PRODUCTO
APLICACIN
Polvo soluble en agua Extracto de achiote con
carbonato de potasio e hidrxido de potasio.
Mezclas secas, sopas, bebidas, pasteles, cereales, postres, tabletas
Lquido soluble en agua Extracto de achiote en solucin de potasio
Quesos, cereales, pasteles, bebidas, bocadillos, conos de helados, helados, embutidos.
Lquido soluble en aceite Extracto de achiote en aceite vegetal.
Margarinas, grasas y aceites, mantecas, aderezos,
{ B - 16 }
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14
mantequillas, mezcla de especias, pastas.
Suspensin soluble en aceite
Suspensin de extracto de achiote en aceite vegetal.
Quesos procesados, confituras, cobertura de dulces, aderezos, margarinas.
Color de la emulsin Achiote purificado, procesado y emulsificado con propilen glicol, monoglicridos e hidrxido de potasio.
Bebidas, yoghurt, helados, mantequillas, margarina, quesos, mantecas, dulces, confituras, bocadillos, aderezos para ensaladas, elaboracin de coberturas.
Tabla 2. Productos y usos del achiote.
1.3.4 Sector industrial.
La materia tintoria del achiote es poco empleada en la industria textil; bsicamente para
modificar o avivar ciertos tintes. Pero por el contrario, ha tenido gran aplicacin para dar
color a los barnices, aceites y grasas animales. Lo anterior es debido a que los colores del
achiote resisten mucho tiempo a la accin del jabn y los cidos, pero cambian rpidamente
al contacto con el aire.
En nuestro pas las principales industrias consumidoras del achiote o la bixina se
encuentran ubicadas bsicamente en el sector alimenticio, esto es posible afirmarlo, pues se
realizaron entrevistas telefnicas y personales con aproximadamente 30 empresas
vinculadas con los colorantes, tenindose como resultado los mostrados en la siguiente
tabla:
EMPRESA LOCALIZACIN PRODUCTOS EN LOS QUE INCORPORAN EL ACHIOTE
1. EL YUCATECO MRIDA,
YUCATN Elaboracin de condimento de achiote a
partir de la semilla. 2. LA ANITA MERIDA,
YUCATN Elaboracin de condimento de achiote a
partir de la semilla. 3. ESCOSA DISTRITO
FEDERAL Elaboracin de condimento de achiote a
partir de la semilla. 4. LOL - TUN DISTRITO
FEDERAL Elaboracin de condimento de achiote a
partir de la semilla.
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15
5. LA EXTRA MRIDA, YUCATN
Elaboracin de condimento de achiote a partir de la semilla.
6. CONDIMENTOS Y PRODUCTOS MARN
MRIDA, YUCATN
Elaboracin de condimento de achiote y carnes procesadas y condimentadas.
7. INDUSTRIAL ALIMENTARIA DEL SURESTE
MRIDA, YUCATN
Produccin de pasta de achiote
8. PRODUCTOS LA CHATA
CULIACN, SINALOA
Preparacin de cochinita pibil enlatada
9. ANDERSON CLAYTON
DISTRITO FEDERAL
Elaboracin de bixina y norbixina.
10. INDUSTRIAS ALIMENTARIAS FABP
DISTRITO FEDERAL
Colorantes naturales para la industria lctea y de crnicos
11. KOHASTAM DE MXICO
DISTRITO FEDERAL
Elaboracin de colorantes naturales.
12. WARNER JENKINSON
DISTRITO FEDERAL
Elaboracin de colorantes naturales
Tabla 3. Principales consumidores de achiote en Mxico.
Es necesario destacar que en los ltimos aos se ha presentado un aumento constante en el
aprovechamiento del achiote como colorante natural; esto debido a las disposiciones de la
Secretara de Salud, que incluyen la sustitucin de los colores artificiales como el amarillo
40 y el rojo 14 para la elaboracin de productos alimenticios de consumo humano, por los
naturales como la bixina o el colorante de la paprica.
1.3.2.5 Sector medicinal.
El achiote es muy apreciado para la pronta curacin de quemaduras, tanto que cuando se
aplica oportunamente evita la formacin de ampollas. Tambin es antidisintrico y agente
til que facilita la digestin de ciertos alimentos. En envenenamientos con la yuca brava, es
eficaz administrndose a cucharadas cada hora, variando segn la gravedad del caso.
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Las ramas y hojas tiernas picadas y puestas a macerar en agua fra suministran un
muclago espeso y abundante de sabor anlogo al de la goma arbiga y que tiene
propiedades tan estimulantes como ella.
Aplicadas las hojas en la frente alivia los dolores de cabeza y de su coccin es usada
frecuentemente para la curacin de enfermedades de la garganta, como la angina; excelente
hemosttico en las heridas leves.
1.3.2.6 Mercado.
El achiote se comercializa principalmente en forma de semilla seca en el mercado
internacional; en pasta o en polvo casi no se realiza, observndose que sta es la
presentacin ms popular en la entidad.
El mercado ms importante es probablemente Rusia, que importa de 100 a 150 toneladas de
semilla al ao, principalmente de la India. Otros pases que importan arriba de 100
toneladas anuales son Argentina, Israel, Japn, Portugal y Nueva Zelandia; es consumido
tambin por Colombia, Cuba, Espaa y Suiza. { B - 16 }
En Mxico se tienen datos de exportacin hacia los Estados Unidos y los pases bajos
durante los aos de 1972 y 1973, no obstante en los ltimos aos este mercado ha sido
satisfecho por Costa Rica y el Per; inclusive, Mxico import de Guatemala, Per y Costa
Rica en el ao de 1995 grandes cantidades de la semilla para satisfacer las necesidades de
la industria de los condimentos del centro del pas.
En Mxico el principal productor de achiote es Yucatn, empresas como La Anita, La
Extra; Marn, etc., consumen casi la totalidad de la produccin de semilla.
Si bien es cierto que se tiene identificado un mercado potencial de consumo, ste es
mayoritariamente para la semilla seca; hasta el momento, por no existir una tecnologa
adecuada para la separacin de la semilla, esta no representa un beneficio econmico para
el productor por lo que opta en transformarla en pasta, que si bien tiene un precio de venta
en el mercado mucho mayor, la lentitud con la que esta se comercializa y la elevada
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CAPTULO I ______________________________________________________________________
17
competencia, nulifican nuevamente la posibilidad de una mas justa retribucin al esfuerzo
del campesino. En el siguiente captulo se expondrn las tcnicas actuales de obtencin de
semilla usadas por el campesino y diversas mquinas de trilla desarrolladas por algunas
industrias para la obtencin de semillas como el frijol, arroz, etc., que como podr
apreciarse no son susceptibles de aplicarse al achiote.
Fig. 8 Pasta de achiote producida domsticamente.
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CAPITULO II _____________________________________________________________________ 18
2.1 Generalidades de la cosecha de granos.
La cosecha de granos incluye la recoleccin de granos tales como semillas de oleaginosas,
pastos, alfalfa, lino, trbol, girasol, trigo, cebada, avena, centeno, arroz, sorgo, maz,
arvejas, soya y frijol. Para ste efecto, se desarrollan las siguientes operaciones bsicas:
Separacin de la parte area de las plantas con respecto a sus races, mediante una
operacin de corte.
Secado y postmaduracin del material cortado. Separacin de las semillas de las espigas o vainas mediante una operacin de trilla. Limpieza y clasificacin de las semillas. La separacin de la parte area de las plantas mediante el corte del cultivo deja un rastrojo
en el campo. En el caso de la cosecha del maz, se arrancan las mazorcas de los tallos,
dejando los restos de las plantas en el campo.
Por otra parte, en el caso de la cosecha de cultivos como arveja, soya y frijol es, a menudo,
necesario levantar las plantas para evitar el corte de las vainas que quedan cerca del suelo.
Tambin se pueden cortar las arvejas y frijoles con una cuchilla ligeramente por debajo de
la superficie del suelo.
Luego del corte, puede ser inminente dejar que el material cortado se seque. El secado se
requiere cuando: (1) El material contiene gran cantidad de hierbas verdes, (2) Cuando la
maduracin de las semillas no es uniforme y, (3) Cuando el ambiente es hmedo. El secado
es particularmente necesario en el caso de la cosecha de granos en vainas y de semillas de
pasto y de alfalfa.
La separacin de los granos de las espigas o vainas se efecta por impacto y/o friccin
sobre el material cortado y seco. Esta operacin se llama trilla, cuyo resultado es una
mezcla de paja, pajilla, granos y residuos. En la operacin de limpieza se separan los
granos de las impurezas.
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CAPITULO II _____________________________________________________________________ 19
2.1.1 Cosecha manual de granos.
La cosecha manual se aplica cuando se trata de pequeas parcelas y bajo condiciones que
econmica o tcnicamente no permiten el empleo de maquinaria.
2.1.1.1 Operacin de cosecha manual.
La cosecha manual requiere ms tiempo que la cosecha mecanizada debido a que la
capacidad del hombre es limitada. Por esto, se inicia el corte del cultivo lo ms temprano
posible para disponer de un tiempo suficiente que permita la realizacin de las dems
operaciones.
Como resultado del corte temprano, el material necesita un secado y un tiempo de
postmaduracin que puede demorar hasta varias semanas, para el secado y la maduracin,
se une el material cortado en gavillas, stas se juntan en hacinas de diferentes formas y
tamaos segn las exigencias climatolgicas; de esta manera, el material queda protegido
contra lluvias y pjaros.
Cuando los tallos y granos estn bastante secos y maduros, el material puede ser trillado en
el campo; sin embargo, muchas veces no se dispone de suficiente tiempo para realizar la
trilla de inmediato. Por eso, para evitar mayores prdidas, se junta el material en hacinas
grandes o en depsitos bajo techo para su posterior trillado.
2.1.1.2 Corte del cultivo.
El corte manual del cultivo se realiza con diferentes tipos de herramientas, segn la regin
y el tipo de cultivo; entre las herramientas ms comunes se encuentran la hoz, la zapa
flamenca, la guadaa, la cuchilla arrocera y el machete. La hoz y la cuchilla arrocera se
usan principalmente para la siega de arroz, stas permiten una siega minuciosa e impiden
que las espigas se desgranen antes de tiempo. Para la recoleccin de otros cereales, se
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CAPITULO II _____________________________________________________________________ 20
utiliza principalmente la guadaa y el machete, la guadaa es fundamentalmente un
instrumento
para cegar hierba a ras del suelo. Bajo la misma lnea, la zapa flamenca se usa por ejemplo,
para el corte de arveja, soya o frijol.
2.1.1.3 Secado y maduracin.
Despus del corte, el paso siguiente es el del secado de los productos. Una de las prcticas
ms comunes es la de exponer directamente al sol las plantas cortadas para eliminar la
humedad. Es importante denotar que de un adecuado secado depender la posibilidad de un
tiempo de vida en almacn prolongado pues se evitarn la proliferacin de hongos y moho,
que daarn rpidamente los granos pudindose tener considerables prdidas; otro factor
importante para llevar a cabo el secado de los granos es el del transporte, al eliminar peso
por humedad, el productor estar en la posibilidad de transportar de forma ms econmica
su mercanca a los centros de acopio o distribucin.
2.1.1.4 Trilla
Despus del secado y la maduracin, los granos deben ser trillados, o sea separados de las
espigas o vainas. Existen varias herramientas y equipos para efectuar la trilla:
Trillado primitivo. Esta operacin se realiza mediante el golpeo del material con ltigos o mayales, o haciendo que los animales pisoteen las mieses.
Trillado rotativo. Consiste en pasar un rodillo de costillas sobre las mieses. Trilladora de tambor. El tambor es accionado por medio de un pedal, este equipo se
usa, por ejemplo en pases productores de arroz.
Desgranadora. Consiste en una tolva pequea, un disco desgranador y un dispositivo para sujetar la mazorca contra el disco desgranador. El disco es accionado por medio de
una manivela.
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CAPITULO II _____________________________________________________________________ 21
La separacin de los granos de las espigas o vainas se realiza mediante el impacto y la
friccin que se aplica con las herramientas y equipos sobre el material. La separacin ser
ms completa si se golpea el material con mayor fuerza, si el rodillo de costillas tiene ms
peso y si gira el tambor a mayor velocidad. Sin embargo, si la trilla se realiza con
demasiada intensidad se corre el riesgo de quebrar granos, por eso, el operario deber tener
cuidado de mantener la velocidad adecuada, la cual es difcil lograr en la trilla manual.
2.1.1.5 Limpieza.
El material trillado requiere de limpieza para separar los granos de la paja, de la pajilla y de
otras impurezas. Un mtodo primitivo es el que consiste en aventar los granos al aire. Para
esto se emplean tiles tales como horcas, cestos y harneros. La operacin depende de la
presencia de vientos continuos y constantes. Si no hay viento, la limpieza por aventado se
realiza con la ayuda de ventiladores.
2.2 Trilla y limpieza del achiote.
Como se explic anteriormente, el achiote es un producto agrcola muy conocido y
aprovechado, no tan solo en Mxico sino tambin en gran parte de Amrica Central y
algunos pases de Amrica del Sur como Brasil y Colombia. Al ser una planta rstica,
requiere en trminos generales un nivel de cuidado muy bajo, lo que le ha permitido
adaptarse a las regiones tropicales del Africa y Asia, donde se ha introducido
satisfactoriamente. En Europa y los Estados Unidos, se procesa eficientemente la semilla
para obtener industrialmente la bixina e incorporarla como colorante a los procesos de
elaboracin de quesos y embutidos principalmente.
A pesar de lo anterior, el desarrollo de una tecnologa exclusiva para el achiote se
encuentra an en un nivel incipiente en la mayora de los pases dedicados a su cultivo,
hasta la fecha, la gran mayora de los productores de Amrica lleva a cabo la exposicin
directa al sol del fruto para su secado, la separacin manual de semilla y la elaboracin
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CAPITULO II _____________________________________________________________________ 22
domstica de la pasta, lo que conlleva a bajos niveles de rendimiento y una ganancia
reducida del producto.
Durante el desarrollo del presente captulo, se indicarn los procedimientos y tcnicas, as
como algunos de los equipos probados hasta el momento para el trillado de la semilla de
achiote.
2.2.1 Separacin de la semilla.
Aunado al problema del secado del achiote, otro de los puntos en los cuales no se cuenta
con avances tcnicos para el procesamiento del fruto es en la separacin y coleccin de la
semilla; actividades que son realizadas completamente en forma manual por los
productores del estado de Tabasco, bajo los siguientes mtodos:
2.2.2 Coleccin de la semilla en verde.
Cuando el fruto ha madurado; es decir, cuando presenta una coloracin roja intensa en su
exterior, el productor corta del rbol aquellos racimos que ya estn listos; posteriormente,
separa las cpsulas de sus ramas y finalmente abre cada una de ellas oprimindolas entre
sus dedos y as extraer la cutcula que contiene las semillas. Esta actividad adems de ser
ardua, involucra un alto nivel de desperdicio de colorante, pues al estar la semilla an
hmeda es muy posible que la pasta acuosa que contiene el colorante sea aplastada por las
paredes del fruto o los dedos del agricultor al momento de oprimir la cpsula.
Este procedimiento se justifica por la suavidad que presentan los apndices espinudos de
la superficie y la facilidad con la que abre la cscara; cuando el fruto se seca, estos
mismos apndices dificultan la extraccin, pues resultan dolorosos y lastiman la mano;
sin embargo, el bajo nivel de aprovechamiento y la alta duracin del proceso, lo vuelven
improductivo.
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CAPITULO II _____________________________________________________________________ 23
Fig. 9. Corte con machete de los frutos del achiote.
2.2.3 Coleccin de semilla en seco.
Una vez que el achiote ha sido secado, es susceptible de ser almacenado durante largos
periodos; no obstante, para el campesino que pretende producir pasta a partir de frutos
secos no le es conveniente aplicar la tcnica anterior para separar la semilla, pues la dureza
externa del fruto y espnulas lesionan los dedos , por lo que se procede a utilizar una
tcnica diferente, la cual se describe a continuacin.
Cpsulas por romper
Cpsulas rotas, de donde se buscan las
semillas
Bsqueda visual y coleccin manual
Fig. 10. Proceso manual de coleccin de semillas
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CAPITULO II _____________________________________________________________________ 24
El fruto del achiote seco es extendido sobre una manta blanca, posteriormente, se le golpea
con un palo, con lo cual se rompen las paredes externas de la cpsula liberando as la
semilla; como la superficie es blanca, el alto contraste de la semilla con la superficie
permite por inspeccin visual ubicar las semillas y las cscaras, separndose manualmente
una de otra.
Este mtodo resulta an mas ineficiente que el anterior. Muchas de las semillas no se
desprenden del envoltorio que las cubre al momento de golpearlas, por lo que el productor
puede desechar lo que el considera basura con una cantidad significativa de semilla; otras
semillas no son vistas entre la gran cantidad de ramas, hojas y pedazos de cscara que se
encuentran presentes, con lo que son tambin e