Publicación: Diseño de un fermentador para la semilla de cacao del clon ccn 51 de acuerdo con los requerimientos establecidos en la norma NTC 1252
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Resumen en español
En el presente trabajo se diseñó un fermentador para la semilla de cacao CCN 51 que cumplió con los requisitos presentados en la norma NTC 1252, con el fin de mejorar la calidad sensorial mediante un proceso de fermentación controlada. Inicialmente, se compararon cuatro modelos de fermentadores en madera (lineal, tipo escalera, cilindro-tambor y hexagonal), evaluando su desempeño con base en parámetros físicos, sensoriales y estructurales. El modelo cilindro-tambor obtuvo los mejores resultados, con una calidad sensorial de 5,8 y un 73,6 % de granos bien fermentados. A partir de estos hallazgos, se implementó un prototipo experimental cilindro-tambor con acero inoxidable 304, recubierto con un tanque de polietileno de alta densidad (HDPE) que proporcionó aislamiento térmico y barrera contra contaminantes externos. Este prototipo incorporó aspas internas y un sistema de soporte en madera prensada que cuenta con chumaceras y ruedas. Tras las pruebas de fermentación, el prototipo alcanzó una calidad global de 7 y un 97 % de granos fermentados, cumpliendo los criterios de la norma NTC 1252. En la fase final del proyecto, el diseño experimental fue escalado para procesar la producción promedio de una hectárea de cacao. Con el fin de validar el comportamiento de los materiales en ambos fermentadores (experimental y escalado), se realizaron análisis estructurales y de resistencia de materiales mediante el uso de software de ingeniería como SkyCiv, XVIGAS, MDSolids y SolidWorks, los cuales permitieron efectuar cálculos de esfuerzos, ilustraciones técnicas y verificaciones estáticas. El diseño final constituye una solución viable, ergonómica y replicable, orientada a productores de diferentes escalas, promoviendo la estandarización y optimización del proceso de fermentación del cacao.
Resumen en inglés
In this study, a fermenter was designed for CCN 51 cocoa beans that met the requirements established by the NTC 1252 standard, with the objective of improving sensory quality through a controlled fermentation process. Initially, four wooden fermenter models (linear, staircase-type, drum-cylinder, and hexagonal) were compared, evaluating their performance based on physical, sensory, and structural parameters. The drum-cylinder model achieved the best results, with a sensory quality score of 5.8 and 73.6% well-fermented beans. Based on these findings, an experimental drum-cylinder prototype was built using 304 stainless steels, coated with a high-density polyethylene (HDPE) tank that provided thermal insulation and protection against external contaminants. This prototype incorporated internal blades and a pressed wood support system equipped with bearings and wheels. After fermentation tests, the prototype achieved an overall quality score of 7 and 97% well-fermented beans, complying with the requirements of NTC 1252. In the final phase of the project, the experimental design was scaled up to process the average production of one hectare of cocoa. To validate the behavior of the materials in both fermenters (experimental and scaled), structural and strength analyses were carried out using engineering software such as SkyCiv, XVIGAS, MDSolids, and SolidWorks, which enabled stress calculations, technical illustrations, and static verifications. The final design represents a viable, ergonomic, and replicable solution, suitable for producers of various scales, and promotes the standardization and optimization of the cocoa fermentation process.