ingenieria y cafe en colombia

8/3/2019 Ingenieria y Cafe en Colombia

1/16# rvsa d ngnra. nvrsdad d los Ands. Bogo .C. Colomba. rv.ng. N. 2-499. nro - juno d 2 . 99-4.

ngenera caf en Colombangneerng and Coffee n ColombaC. E. Oliveros-Tascna, J. R. Sanz-Uribeb

a h.. n ngnra Agrcola. nvsgador rncal Cnro Naconal d nvsgacons d caf CNCA Chnchn. Caldas

Colomba. [email protected]

E 3K'HQ,QJHQLHUtD0HFiQLFD,QYHVWLJDGRU&LHQWtFR,,&HQWUR1DFLRQDOGH,QYHVWLJDFLRQHVGHFDIp&(1,&$)e&KLQFKLQi&DOGDV

Colomba. [email protected]

A A B A C A

Bnfco colgco caf coscha ngnra scado

rocsamno.

RESUMEN

os aors d ngnra son clavs ara la sosnb-

OLGDG HFRQyPLFDDPELHQWDO \ VRFLDO GH OD FDFXOWXUD

TXHHQ&RORPELDGHVDUUROODQFHUFDGHIDPLOLDV

/DLQJHQLHUtDKDFRQWULEXLGRFRQWHFQRORJtDVTXHKDQ

SHUPLWLGRKDFHUPiVHFLHQWHV\VRVWHQLEOHVODVODERUHV

agrcolas l rocsamno dl caf a ravs d ra-

bajos d nvsgacn rgurosos. han gnrado c-

QRORJtDV SDUD UHFROHFFLyQ GHO FDIp SDUD HO EHQHFLR

colgco dl caf or va hmda con rduccn n l

consumo d agua conrol d la conamnacn d ms

dl 9%; as msmo s han nrgado cnologas aro-

adas ara l scado solar mcnco d caf.

Coff drng cologcal rocss ngnrng

harvsng rocssng.

ABSTRACT

ngnrng conrbuons ar crucal for h cono-

mc nvronmnal and socal susanabl of coff

growng n Colomba undrakn b aromal

6. famls. hrough rgorous rsarch ngn-

rng has allowd h dvlomn of chnologs ha

UHQGHUDJULFXOWXUDOODERUVDQGSURFHVVHVPRUHHIFLHQW

and susanabl. chnologs hav bn dvlod for

manual harvsng w rocssng of coff wh a r-

ducon of ovr 98% of war consumon and ovr

RIZDWHUFRQWDPLQDWLRQDQGDSSURSULDWHHIFLHQW

solar and mchancal coff drrs.


2/16

00 I N T R O D U C C I N

n las verenes de las res cordlleras que recorren el

as, en un rea de cerca de 890.000 hecreas local-

zadas enre 1.200 1.800 m sobre el nvel del mar, se

roduce el caf de ala caldad que exora Colomba.

s el resulado del rabajo laboroso de cas 600.000

famlas, de los suelos clmas, de las varedades que

se culvan, de la recoleccn cudadosa de los fruos,

solamene maduros, del roceso de oscosecha rea-

lzado.

n la hsora de la agrculura la ngenera ha jugadoun morane ael, al desarrollar ecnologas que

han ermdo ncremenar la roduccn, con aro-

vechameno efcene de la mano de obra los nsu-

mos, la reduccn de cosos el manejo sosenble de

los recursos suelo agua, esecalmene en los l-

mos aos. n la cafculura en ases como Brasl, las

conrbucones de ngenera en odas las eaas de la

cadena han ermdo la exansn de esa acvdad,

con menores cosos de roduccn que en oros a-

ses. n Colomba los aores a la roduccn de caf,

dervados de nvesgacones en ngenera, se concen-ran en las eaas de cosecha, benefco secado.

A fnales de la dcada de los 60s fue creada la seccn

de Benefco de Caf de Cencaf, la cual ena como

fnaldad desarrollar ecnologas ara hacer ms ef-

cene el roceso ulzado ara ransformar los fruos

en caf ergamno seco, esado en el que se comerca-

lza nernamene ese roduco en Colomba. ose-

rormene, a medados de la dcada de los 80s la men-

conada eccn camb su nombre a sclna de

ngenera Agrcola su fnaldad se cenr en gene-rar ecnologas aroadas, comevas sosenbles

ara la cosecha oscosecha de caf, lo msmo que

ara la realzacn de labores agrcolas en ese culvo.

l emleo de equos en el cul vo del caf en Colom-

ba es mu lmado, rncalmene or la oografa

de las zonas cafeeras, las condcones clmcas, los

suelos el amao de las fncas, 95% de ellas con

menos de 5 hecreas sembradas en Caf. n cosecha,

adems de los facores anerores, la desunformdad

de la maduracn del caf los esndares exgdos

lma el emleo de algunos equos orles que, en

el caso del Brasl, han ermdo ncremenar la ef-

cenca de la mano de obra en ms del 100% reducr

los cosos unaros en ms del 30%.

Cencaf ha generado ecnologas exosas, dervadas

de alcacones de dsnas ramas de la ngenera,

que han conrbudo a la solucn de desafos encon-

rados en la roduccn, cosecha oscosecha de

caf. Con ellas se ha buscado mejorar la efcenca

en el arovechameno de los recursos, dsmnur elmaco ambenal mejorar las condcones econ-

mcas socales de los roducores.

L A B O R E S A G R C O L A S

n la roduccn de caf en Colomba se emlea

mano de obra en odas las eaas, desde la elabora-

cn de germnadores hasa la recoleccn. n algu-

QDVDFWLYLGDGHVFRPRUHFRJHUORVIUXWRVGHOVXHOR

ara faclar el manejo de la rncal laga del caf

(Hypothenemus hampeiHOUHQGLPLHQWRGHODPDQRGH

obra es bajo su coso elevado, or al movo se

requere ulzar herramenas o equos. n la ds-

clna de ngenera Agrcola de Cencaf se evalu

una asradora orl de esalda dseada en ala

ara recoger oros fruos del suelo (casaas olvas),

en cafeales ecnfcados con endene del erreno

de hasa 100%, con la cual se obuveron resulados

que ndcan que es vable cnca econmcamene

ara las condcones de gran are de la cafculura

colombana. A arr de esos resulados, una emre-

sa colombana nc la fabrcacn de esa ecnologa

con esecfcacones ms acordes a las lanacones

de caf en Colomba a menor coso que el equo

alano.

C O S E C H A D E C A F

a cosecha de caf en Colomba es realzada or er-

sonas que cudadosamene recolecan uno a uno los


3/16

dossie

fruos maduros en los rboles los almacenan em-

oralmene en recenes que cuelgan en la cnura.

Cuando se se llena, se vaca a cosales que son rans-

orados or el roo oeraro hasa lugares de aco-

o o hasa el benefcadero de caf, una vez ermnan

la jornada. l rendmeno de un recolecor de caf

deende de facores nherenes a l, como la cnca

que ulce su movacn, de facores arbubles a

la lanacn, como la ofera la dsrbucn de los

fruos maduros or recolecar, la alura de los rbo-

les, enre oros. n Colomba, se aga al desajo or

candad de caf recolecado a un reco revamene

roueso. a recoleccn de caf es la acvdad con

maor arcacn en los cosos de roduccn en

Colomba, ues arcan con 35 a 40% de los cosos

de roduccn.

l nco cambo sgnfcavo que ha endo esa labor

en 200 aos es el aso de usar recenes consrudos

con fbras naurales, llamados canasos, a recenes

lscos de gual forma, llamados cocos.

l uso de algunas ecnologas emleadas en Brasl

ara cosechar caf en errenos de maor endene

en lanacones de ala densdad, el desarrollo de

nuevas ecnologas de dseo roo se han dfcula-

do, debdo a que en la maor are de las zonas ro-

ducoras la cosecha se realza enre 12 18 ases al

ao, algunos con maor carga de fruos maduros ero

con concenracn de esos fruos nferor al 50%. n

las reas donde la cosecha es ms concenrada, rnc-

almene en la erra Nevada de ana ara, las ele-

vadas endenes, la fragldad de los suelos las alas

densdades mden el uso de ecnologas emleadas

en oros ases.

as nvesgacones en cosecha de caf emezaron

ofcalmene en Cencaf en el ao de 1997 con la

fnaldad rncal de reducr los cosos de esa labor

[1, 2, 3, 4. ara al fn, se rouso el lan general

de nvesgacn en cosecha de caf que aarece en

la gura 1, el cual es dvddo en cnco frenes derabajo que an se conservan. l rmer frene de

rabajo consse en la deermnacn de las roe-

dades fscas mecncas ms relevanes en cosecha

de caf de las esrucuras que conforman el rbol de

caf, ncluendo los fruos. l segundo frene de ra-

bajo se refere al uso de meodologas, mlemenos

o herramenas sencllas ara hacer ms efcene la

recoleccn de caf. a cosecha sem-mecanzada es

enmarcada en el uso de herramenas moorzadas

orles ara hacer la labor de desrendmeno se-

lecvo de fruos, menras que la cosecha mecanzadase refere al uso de mqunas de gran envergadura,

auoroulsadas o con fuene remoa de oenca,

ara el desrendmeno masvo de fruos. a cosecha

robozada, en cambo, se refere al uso de ecnologas

avanzadas de auomazacn ara la cosecha selecva

de caf.

gura . lan gnral d nvsgacn n coscha d caf

rodads fscas mcncas

Coscha manual manual assda

Coschasm-mcanzada

Coschamcanzada

Coscharobozada

lan nral d nvsgacnn Coscha d Caf


4/16

02 M N A C N A C A

M C N C A

n esa rea se deermnaron roedades fscas o

mecncas de las dferenes esrucuras del rbol de

caf, que se uedan omar como base ara el desarro-

llo exoso de ecnologas que realcen ms glmene

el desrendmeno de los fruos maduros.

e enconr que el esfuerzo que menor candad de

energa necesa ara desrender fruos de caf es el

de orsn, segudo del de flexn, que a ensn se

necesa un 30% ms de fuerza ara desrender fru-os verdes que ara maduros. ambn se corrobor

la ercecn de los cosecheros con relacn a que

se necesa ms fuerza ara desrender manualmene

fruos en rboles de varedades ressenes a la roa

del caf que en los rboles suscebles a la enferme-

dad [5, 6.

e los esudos se udo conclur que es dfcl ulzar

cualquer grado de mecanzacn que esa dfculad

se debe rncalmene a facores ales como una re-

lacn fuerza de desrendmeno sobre eso de los

fruos mu ala, ednculo con mu buenas carac-

erscas esrucurales, fruos mu areados en los

glomrulos, rboles con coreza mu dbl, ronco de

los rboles sus ramas mu flexbles. Adconalmen-

e, la cosecha selecva del caf, como se requere en

Colomba, ambn es lmada or la desunform-

dad de la maduracn del caf durane rccamene

odo el ao.

e enconr ambn que el romedo de la rmera

frecuenca naural de la esrucura fruo-ednculo es

ms alo ara los fruos verdes que ara los maduros,ero las dsrbucones normales de esa varable re-

senan un raslae que hacen dfcl la selecvdad or

vbracn [1, 2. e descubr ambn que cuando se

usa vbracn los fruos se caen or faga.

C C A M A N A M A N A A A

l rmer acercameno de ngenera ara resolver el

roblema de cosecha de caf conss en un esudo

de emos movmenos de la labor, al como era

hecha or los cosecheros [4, 7, 8. e ese esudo se

conclu que los macro-movmenos eran en su ma-

ora desordenados que haba muchos movmenos

ocosos o suscebles de ser smlfcados. Como re-

sulado de ese esudo, se esablec el modo me-

jorado de recoleccn que lanea un movmeno or-

denado en las lanacones en los rboles, lo msmo

que evar movmenos ocosos smlfcar aquellos

que se uedan (gura 2a). Adconalmene, se desa-

rroll una lengea lsca que srve ara aumenar

el rea de rececn de los fruos desrenddos en el

coco. Con el uso del modo mejorado la lengea,

se obuvo un aumeno en la caacdad de recoleccn

de hasa un 36% or oeraro una dsmnucn de

rddas de fruos al suelo [4.

Basados en el conocmeno generado en el esudo de

emos movmenos, llegaron desarrollos de m-

lemenos herramenas manuales ara el desren-

dmeno la rececn ms gl de fruos. l rmer

desarrollo de ese o se llam Aroandes conssa

en un aro undo al anebrazo ara la rececn de

los fruos desrenddos, una manga ara conducrlos

un morral en la esalda ara almacenarlos emo-ralmene (gura 2b) [9. Cuando el eso emezaba

a ncomodar, el oeraro levanaba los brazos ara

que los fruos caeran al morral. Con ese ssema se

buscaba que los recolecores realzaran solamene los

movmenos esrcamene necesaros ara la cose-

cha de caf se evaran los movmenos ocosos.

Con ese ssema se logr aumenar la caacdad de

recoleccn de los cosecheros hasa en un 40%, con la

venaja adconal de que se obenen rddas al suelo

menores de un fruo or rbol; las cuales, en el sse-

ma radconal, son en romedo 10 fruos or rbol.

n embargo, an cumlendo con las normas ara

dseo ergonmco de ngenera, la maora de los

cosecheros enrevsados mosraron rechazos haca el

dsosvo Aroandes, los cuales fueron suerados en

el ssema Canguaro [10. se recoga la maora de

las recomendacones laneadas or los msmos usua-

ros, de las cuales la ms relevane conss en un re-

cene flexble en la are fronal de manera smlar

a como se ubca el coco ara recolecar (gura 2c).


5/16

dossie

Con el Canguaro, se sgueron obenendo rddas

menores de un fruo or rbol.

a caacdad de recoleccn con el Canguaro aumen-

en romedo solamene el 10%, no erceble or

los usuaros, arbuble al aro sosendo en el ane-

brazo de los oeraros. or al razn, se roced a

ulzar dos mangas con el fn de nducr el uso de

las dos manos or gual aumenar de ese modo la

caacdad de recoleccn. ue as como se lleg al

ssema Canguaro-2 (gura 2d) con el cual se han

logrado maores caacdades de recoleccn con las

venajas de dsmnucn de rddas resenadas or

sus anecesores.

n la bsqueda de maneras ms efcenes ara el

desrendmeno de fruos de caf se lleg a la he-

rramena aselca [11, la cual consse en un ubo de

C de 50 mm de dmero corado longudnalmen-

e, con bsagras en uno de sus lados asadores ajus-ables ara los dedos con el fn de ermr la aerura

cerre rdos de la msma. a herramena ene en

uno de sus exremos denes de nlon que se usan

ara desrender los fruos a medda que el oeraro la

deslaza en la rama (gura 3). a herramena se usa

con xo en lugares donde la cosecha es concenrada

con cosecheros de baja caacdad agados al da. n

esas condcones, se logr una dsmnucn del 11%

en el coso unaro de cosecha, exresado en $kg.

gura 2. volucn cnolgca d los dsosvos con aros mangas

b Aroands 2

c Canguaro 27 d Canguaro 2M 2

a Modo Mjorado d rcolccn d caf

ransorar aco Buscar ransorar carga djar carga

ransorar a la alma d la mano

Arrancarosnr

olvr

8% %

8%

%

6%

6%


6/16

04

C C A M - M C A N A A

as aroxmacones de ngenera ara realzar la co-

secha de caf con herramenas orles moorza-

das se dvden en dos: desarrollos roos adaa-

cn de ecnologas exsenes. A su vez, la adaacn

de ecnologas exsenes se dvde en ecnologas ara

cosecha de caf ara oros roducos.

n desarrollos roos, se desacan las mqunas mo-

orzadas que emezaron en un nco omando como

fuene de oenca equeas lanas elcrcas semes-

aconaras; oserormene, se usaron moores de com-

busn nerna orles, se as a baeras moores

elcrcos de correne dreca (en un rnco de alo

FRVWR\OXHJRGHPHQRUSUHFLRTXHDOQDOKLFLHURQ

vable econmcamene esa ecnologa [12, 13, 14. l

equo elcrco ms avanzado de esa sere es el Alfa, el

cual consse en un ar de baeras recargables llevadas

en un cnurn, las cuales son fuene de energa de un

moor elcrco de correne dreca de 15 con un

goleador acolado drecamene a su eje (gura 4).

Con esa herramena se han logrado aumenos en la

caacdad de recoleccn de hasa un 100%, con la au-

da de mallas lscas en el suelo ara recbr los fruos

desrenddos. a masa de caf cosechada cumle con el

requso mxmo de fruos verdes.

e las ecnologas ara sem-mecanzacn de la cose-

cha de caf fruos smlares se desacan las derriado-

ras desarrolladas en Brasl los vbradores orles

desarrollados ara la cosecha de olvas oros ro-

ducos smlares en uroa.

as derriadoras son equos mecncos ara al-

car vbro-macos a las ramas los fruos a ravs

gura 4. sma orl moorzado Alfa ara la coscha sm-

mcanzada d cafgura 5. brador orl d allos usado n la coscha d caf

gura . sosvo aslca ara assr la coscha manual d caf


7/16

dossie

de un ar de juegos de dedos lscos que osclan

desfasados 180. Con el uso de derriadoras ara las

condcones colombanas no se lograron resulados

sasfacoros. olamene en casos donde la cosecha

se resena con ala carga concenracn de fruos

maduros se logr un aumeno de ms del 100% en la

caacdad or oeraro una reduccn morane

del coso unaro de recoleccn (41%); sn embargo,

la masa de caf ena un conendo de fruos verdes

de ms del 10% que hacen que esa herramena no

sea recomendable ara las condcones colombanas

acuales [15.

os vbradores orles de allos (s), en cambo,

han mosrado mejores desemeos. os s son

ssemas que se ulzan ara alcar vbracn a los

rboles a ravs de un uno de conaco en el allo

del rbol (gura 5). Con ellos se han logrado aumen-

os de ms de 300% en la caacdad de recoleccn

or oeraro reduccones de cerca del 10% en el

coso unaro de recoleccn de caf. n embargo, el

caf recolecado resena un alo conendo de fruos

verdes se deja un alo nmero de fruos madurosdejados en los rboles, que hacen que esa ecnologa

no es an lsa ara ser enregada a los cafculores

[16, 17, 18, 19. n esos momenos se rabaja en la

reduccn del nmero de fruos maduros sn cose-

char, en la reduccn del conendo de fruos verdes

en la masa cosechada en el aumeno del rendmeno

a ravs de dferenes esraegas.

C C A M C A N A A

aras mqunas se han consrudo con el fn de raar

de afronar el roblema de los alos cosos de cosechaa ravs de la mecanzacn. a rmera mquna que

fue consruda con ese roso se llam Covauo.

sa mquna fue dseada con base en los desarro-

llos de mqunas del Brasl con nsrumenacn

avanzada ara la oma de daos. a mquna resen

muchos nconvenenes como la combnacn de alo

eso llanas de baja floacn que hacan que se aas-

cara en el suelo hmedo, nclusve en errenos lanos

o lgeramene nclnados. n las ocas ruebas que se

uderon realzar se observ un conendo de fruos

verdes mu lejano de la cosecha selecva que se ese-

ra del caf colombano.

ra aroxmacn que se hzo conss en un veh-

culo con caracerscas esecales que se movera en

las lanacones de caf con fnes de cosecha meca-

nzada, llamado rgas. l ssema menconado fue

dseado con el fn de que la lanacn se acomode

a la mquna no que la mquna se acomode a la

dversdad de arones que los camesnos usan ara

sembrar el caf. l ssema consse en dos mqunasneracuando, una movndose ransversalmene en

la are ala de la lanacn (haladora), de manera n-

ermene, ora deslazndose haca arrba haca

abajo (cosechadora) or medo de un cable desde la

haladora, menras cosecha los rboles en flas ds-

uesas aralelamene a la endene. a cosechadora

ene un rco que se manene aroxmadamenevercal or medo de un ssema de conrol, con el fn

de realzar la agacn aralelamene a los rboles de

caf hacerla esable en errenos de ala endene al

manener el cenro de gravedad en un lugar semre

seguro. as ruedas de la cosechadora son de ala flo-

abldad, las cuales sumadas a un eso de 2.300 kg,

hacen que la comacacn del suelo sea menor a la

causada or una ersona. l hecho de ser halada or

cable hace que no haa el desrendmeno de sue-

gura 6. Coschador mcnco d caf Covauco


8/16

06 lo or el movmeno relavo causado or las ruedas

con raccn (erosn).

Con base en las exerencas anerores, se as a

dsear un ssema ms lvano manobrable en las

lanacones de caf en Colomba. l ssema recbe

el nombre de Covauco es hecho en una esruc-

ura de ubera con un eso oal de 250 kg (gu-

ra 6). Como ssema de agacn ene unos cellos

smlares a los usados en las mqunas usadas en el

Brasl, con la dferenca que ene menor nmero de

dedos que los dedos son de ubera C de 16 mmde dmero nomnal (menor nerca) con el fn de

buscar selecvdad a ravs de un raameno menos

agresvo a los rboles. l ssema uede ser halado

or un malacae (cable), or un racor equeo, or

un mooculor o uede ener raccn anmal (mular).

C C A B A A

Cualquer roeco que se haga en cosecha robo-

zada de caf es un rabajo a largo lazo or las df-

culades menconadas. No obsane, en la sclna

de ngenera Agrcola de Cencaf se han realzadorabajos que ueden ser de uldad en el desarrollo de

mqunas con alo grado de auomazacn. os ra-

bajos consseron en la ubcacn esacal de fruos

maduros de caf en las ramas, a nvel de laboraoro.

n ellos se desarrollaron algormos de vsn ar-

fcal, rncalmene basados en segmenacn, que

ubcaban con exacud aceable las coordenadas de

los cenrodes de los fruos maduros en el esaco.

T R A N S P O R T E D E L O S F R U T O S D E C A F A L

B E N E F I C I A D E R O

na vez los oeraros ermnan la jornada de rabajo

llevan los cosales con los fruos recolecados hasa el

benefcadero. Algunas fncas enen unos de aco-

o cerca de las lanacones all recogen en vehcu-

los el caf ara ransorarlo hasa el benefcadero.

n embargo, en la maora de las fncas colombanas

el ransore del caf lo deben realzar los msmos

cosecheros al hombro.

Conscenes de que el ransore de caf al hombro es

una labor dura, esecalmene en erreno emnado

como el de las zonas cafeeras colombanas, en Cen-

caf se gener la nformacn necesara ara el dseo

de ssemas de ransore or cable areo, lo msmo

que un ssema de ransore que consse de un ve-

hculo halado or cable. l ssema de cable areo

uede ser or gravedad, en caso de que el benefca-

dero se encuenre en un lugar ms bajo que los loes,

o moorzado, en el caso conraro. ara ssema de

ransore or cable areo de gravedad se consru

un banco de ruebas donde se ensaaron las osbles

endenes deflexones del cable, ara ransorar

bulos de caf de 60 kg. n la nvesgacn se deer-

mn que endenes enre 10 12,5%, con deflexo-

nes del cable enre 4 5% no necesan ssema de

frenado cuando se usan oleas con bujes en lugar de

rozamenos [20. se ssema se consdera amgable

con el ambene orque maca oco el asaje el

suelo, eva la consruccn de carreeras no reque-

re energa elcrca.

n cuano al ransorador or cable areo moor-zado se deermnaron las esecfcacones que debe

cumlr un ssema de sos ara mover una vagonea

con caacdad de 300 kg de caf en cereza, a ravs

gura 7. sma d malaca vhculo ranscaf


9/16

dossie

de la consruccn de un modelo. l ssema dsea-

do consse en un cable de maor dmero (16 mm)

que srve de va un cable ms delgado (6,35 mm)

ara halar la vagonea. e deermn que, con unaendene de 40%, se requere un moor de 4,9 k

ara halar la vagonea con su carga mxma. e la

nvesgacn se conclu que los ramos con curvas

son mu comlcados se deben evar [24. am-

bn se conclu que aunque ene las msmas vena-

jas asajsas del ssema or gravedad, necesa una

nversn ncal mucho ms ala requere energa

elcrca.

ambn se desarroll un ssema de malacae ara

halar un vehculo que oda ransorar hasa 500 kgde caf en cereza denro de las lanacones. l sse-

ma, denomnado ranscaf, fue robado con x o en

la esacn Cenral Naranjal. e hceron evaluacones

del dao al suelo se deermn que la comacacn

era aceable que el suelo se recueraba de la de-

formacn causada or el aso del vehculo cargado

en menos de dos semanas. a gura 7 muesra al

ssema ranscaf.

B E N E F I C I O H M E D O D E L C A F

l benefco del caf es el roceso medane el cual

se ransforman los fruos en caf ergamno seco, el

cual es el esado en el que se comercalza el roduco

a nvel naconal. ara realzarlo se remueven odas las

envoluras que cubren los granos como son la ul-

a, o ecaro, el muclago, o mesocaro, ose-

rormene se secan los granos desde una humedad de

aroxmadamene 53% base hmeda hasa un rango

enre el 10 12%, lo cual erme su conservacn en

las condcones naurales [20.

A A C N A M A A M A

Con el nmo de rocesar la mejor maera rma

osble se han hecho desarrollos de ngenera quehan endo xo. no de los que ms se desaca es

el earador drulco de olva ornllo nfn

() consse en una olva de recacn un

ransorador de ornllo snfn nclnado ubcado

en la base ara exraer del fondo de la olva el mae-

ral decanado. a olva de recacn se llena con

agua lma, la cual al ser almenada con una masa

heerognea de fruos de caf e murezas, erme

TXHORVREMHWRVPHQRVGHQVRVRWHQPLHQWUDVTXHORV

gura 8. arador hdrulco d olva ornllo snfn

NC Cncaf 2. bujo onzalo oos

olva d rcbo

6 lros d agua

osfcador olva d rcacn

rama d dras

an

ornllo snfn

scarga dl caf crza slcconado


10/16

de maor densdad se recan hasa el fondo de la

WROYD/RVIUXWRVHLPSXUH]DVTXHVHLGHQWLFDQFRPR

de menor densdad son rncalmene fruos secos,

vanos, brocados, hojas alos. os objeos de

maor densdad ms comunes, dferenes a los fruos,

son las edras las unllas, enre oros. ara evar

que los objeos duros esados sean ransorados

con los fruos densos, la almenacn del ransora-

dor de ornllo snfn nclnado se realza 5 cm arrba

de la base de la olva, formando as un andce o

rama de edras, donde quedan araados esos

objeos. ara que la olva de recacn la rama

de edras funconen adecuadamene, los fruos de

FDIpGHEHQDOLPHQWDUVHHQIRUPDGRVLFDGDVREUHOD

cara oseror de la olva. a gura 8 muesra el core

de un la manera como funcona. l dso-

VLWLYRKLGURPHFiQLFRWLHQHXQDHFDFLDGHVHSDUDFLyQ

de maeral lvano de 98,8% de maerales densos

GXURVGHFRQXQFRQVXPRHVSHFtFRGHDJXDGH

solamene 0,025 kg de caf ergamno seco [21 .

ro aore sgnfcavo de la sclna de ngene-

ra Agrcola de Cencaf ha sdo la mquna selecorade fruos de caf or color, la cual es caaz de sea-

rar fruos de caf en cnco esados de maduracn a

ravs de un crcuo elecrnco que denfca oma

las decsones a ravs de un algormo de calbracn

clasfcacn que ene grabado en la memora [22.

a mquna ene un ssema que reara la mae-

ra rma almena los fruos ara que uedan ser

analzados ndvdualmene, un ssema de eeccn

neumco que ubca los fruos de acuerdo a su ma-

duracn. a mquna fue desarrollada ensando en

mejorar la conssenca del roduco a ravs de una

maera rma conssene. a mquna ene ambn

la oencaldad de ser usada ara la rearacn con-

ssene de maeras rmas con dferenes conendos

de fruos en dferenes esados de maduracn, lo cual

erme la exloracn de nuevas caldades que ue-

dan ener ala valoracn en el mercado de los cafs

esecales. a mquna es en roceso de aene a

ravs de las solcudes 7-128251 7-128272. a -

gura 9 muesra una foografa de la mquna selecora

de fruos de caf or color.

A

n Cencaf se desarroll la norma NC-2090, la

cual srve de gua ara que los fabrcanes de desul-

)LJXUD0iTXLQDVHOHFWRUDGHIUXWRVGHFDIpSRUFRORU


11/16

dossie

adoras la sgan en sus rocesos de manufacura

garancen un roduco con esndares mnmos de

caldad a los cafculores [20.

no de los resulados ms moranes relaconados

con el benefco de caf conss en demosrar queel agua no es necesara ara realzar el desulado del

caf, a que la humedad roa del fruo es sufcen-

e ara que las semllas sean searadas de la ula,

con mu bajos esfuerzos. e enconr que cuando no

se usa agua en el desulado se eva el 72% de la

conamnacn oencal de las aguas or benefco

hmedo de caf. se es consderado el aso ms m-

orane haca el desarrollo de la ecnologa ara el

benefco ecolgco de caf or va hmeda.

Conjunamene con una emresa colombana, se dse-

consru una mquna ara desular caf con

menor nmero de ezas que las exsenes, maor

recsn en la fabrcacn de sus comonenes, ms

fcl de calbrar, con ornllo snfn ara ener flujo de

caf en el rango deseado (gura 10). l clndro den-

ado el echero se fabrcaron ncalmene ulzan-

do lscos de ngenera con roedades mecncas

adecuadas ara el rabajo, ero debdo a roblemas

resenados en fncas arbudos al maeral, se o

or consrurlos con aleacn de alumno al slco,

obenendo buenos resulados hasa la fecha. or ese

desarrollo se obuvo la aene de modelo de uldad

No. 00-63875.

M C N M C A

a remocn de muclago se realza radconalmene

or fermenacn naural, ara degradar el muclago,

lavado vgoroso con dferenes mlemenos agua

lma. n aore morane de la ngenera consse

en la ecnologa ara lavado de caf en el anque na

con cuaro enjuagues. Con ese desarrollo se as a

un consumo esecfco de agua del 10% del consumode agua radconal [23.

na forma dferene de remover el muclago consse

en el uso de enzmas ara hacer ms rda conro-

lada la degradacn del muclago, sn afecar la caldad

fsca organolca del roduco. e deermn que

los cosos del uso de la enzma son bajos, comara-

dos con las venajas de conrol de la caldad que rae

consgo la alcacn de esos roducos.

ra manera de remover el muclago consse en u-

lzar medos mecncos. n ese aseco la ngene-ra cre un desarrollo ara remover mecncamene

el muclago del caf con un bajo requermeno de

energa con un bajo consumo de agua. l ssema,

denomnado eslm, consse en un desmuclagna-

dor de flujo ascendene, el cual somee los granos de

caf a esfuerzos coranes a colsones enre ellos

con las ares fjas mvles del aarao, con el

fn de remover ms del 97% del muclago del caf en

segundos. l caf sale lavado or la are sueror

el muclago sale or fuerza cenrfuga a ravs de las

erforacones de la carcasa. sa mquna ene enra-das de agua ara dlur un oco el muclago ara que

ueda ser exulsado [20, 24.

B N C C C C A A M A

- B C B

a ecnologa ara el benefco ecolgco manejo

de los subroducos Becolsub, es el aore ms

morane de la ngenera a la cafculura naconal.

l ssema consse en la negracn del desulado

)LJXUD0iTXLQDSDUDGHVSXOSDUFDIpGLVHxDGDSRU&HQLFDIp\OD

mrsa ngsc da.


12/16

0 sn agua, el desmuclagnado mecnco con mu oca

agua en un equo eslm el ransore de la mezcla

de ula muclago en un ornllo snfn, con el cual

se dsmnue el consumo esecfco de agua radco-

nal en ms del 98% , rabajando de acuerdo a las

recomendacones, se eva ms del 90% de la cona-

mnacn oencal de las aguas [20. l ransore de

la ula el muclago concenrado con ornllo snfn

no uede ser cambado or oro o de ransora-

dor, dado que denro de l sucede una mezcla al que

ms del 50% del muclago se reene en la ula, lo-

grando as el conrol adconal al desulado sn agua

ara llegar hasa ms del 90% del conrol de la con-

amnacn. n la gura 11 se muesra un mdulo

Becolsub 300, que ene una caacdad de 300 kg de

caf en cereza or hora. ara obener un mejor des-

emeo caldad del roduco, se recomenda usar

una clasfcacn or amao desus de la desula-

dora anes del desmuclagnador ara rerar fruos

que no son desulados rozos de ula.

no de los asecos que reraz el lanzameno de

esa ecnologa fue el desconocmeno del efecosobre la caldad en aza de ese roceso mecnco.

ara al fn, se realzaron ruebas de caacn en -

neles naconales e nernaconales a caf rocesado

con desmuclagnado mecnco con fermenacn

naural, ncluendo almacenameno. os resulados

ermeron conclur que la caldad del caf desmuc-

lagnado mecncamene es al menos gual que la del

caf rocesado con fermenacn naural, nclusve

hasa desus de ms de un ao de almacenameno.

16 aos desus de su lanzameno, ms del 80% de

los oencales usuaros en Colomba usan esa ecno-

loga se han exorado decenas de undades a ases

en Amrca, Asa frca, donde han obendo las

msmas venajas ecolgcas de caldad observadas

en nuesro as. Con el uso de esa ecnologa , se aho-rran ms de 11 mllones de meros cbcos de agua al

ao se eva que ms de 130.000 meros cbcos de

muclago vaan al los cueros de agua, lo cual sera

equvalene a la conamnacn dara de una cudad

de 100.000 habanes.

C A C A C N C A

l caf lavado resena granos de nferor caldad (va-

nos, brocados, enre oros) e murezas (como ula)

que deben ser rerados anes de ncar el roceso de

secado. Con ese roso, la dsclna de ngenera Agrcola de Cencaf dse evalu hdrocclones

ara dferenes caacdades de rocesameno (-

gura 12), de ala efcaca bajo consumo esecfco

de agua de 3,8 .kg cs-1, nooramene nferor a los

gura 2. droccln dsado n Cncaf

ara la lmza dl caf

gura . Mdulo Bcolsub con caacdad ara kg d caf n crza or hora


13/16

dossie

observados en oros equos ulzadas en las fncas

colombanas, como el canal de correeo (maor de 20

.kg cs-1 ) el canal sem-sumergdo (en romedo

6,4 .kg cs-1) [25.

C A

Al fnalzar el roceso hmedo, los granos de caf

resenan conendo de humedad romedo del 53%,

condcn que los hace mu vulnerables al aaque de

mcroorgansmos que ueden causar daos en su cal-

dad fsca, organolca en la nocudad. or ano,

su humedad debe ser reducda hasa el rango esable-cdo en Colomba ara su comercalzacn: 10 12%.

ara secar el caf en Colomba se ulza el secado

solar, esecalmene en fncas equeas que en el as

son ms del 95%; en fncas de maor roduccn en

los das de menor flujo de cosecha en combnacn

con secado mecnco (secado hbrdo). a dsclna

de ngenera Agrcola de Cencaf ha desarrollado

ecnologas que ermen arovechar efcenemen-

e la energa solar del are ara el secado del caf,

ulzando maerales dsonbles en la maora de lasregones cafeeras, lsco emleado en nvernaderos

de fcl consruccn, fcl uso coso enre $ 40.000

m2 $ 60.000m2 [26. sas ecnologas (gura 13) se

ulzan exosamene en la maora de los dearamen-

os colombanos; se han consrudo decenas de mles de

HOODVSHUPLWLHQGRDOFDFXOWRUDJUHJDUYDORUDVXSUR-

duco, obener caf de buena caldad, sn conamnar el

ambene or emsones de gases de efeco nvernadero

() de arculas.

ara medr la humedad del caf en secado solar, la

dsclna de ngenera Agrcola desarroll un mo-do de fcl uso denomnado ravme (gura 14), de

bajo coso (menos de $ 40.000) exacud adecuada,

basado en la relacn en eso del caf en los esados

de lavado seco cuando es en el rango 10 12%.

Anes de ener dsonble esa ecnologa, los cafcul-

ores resenaban dfculades ara deermnar el mo-

meno en el cual ermnar el secado, raendo consgo

la resenca de granos con conendos de humedad

fuera del rango mo. ara la alcacn del modo

ravme, se ulza una balanza dgal de bajo coso

($ 30.000) con rango 0 5kg resolucn de 1g ca-

nasllas fabrcadas en malla lsca. n la canaslla

se coloca una muesra de caf lmo de 200g, con

granos sanos, lo que da una alura de 2 cm, la cual

debe ser gual a la alura de caa en odo el secador.

Cuando el eso de la muesra se reduce a 104 105g

ndca que el roceso de secado ha ermnado. l

modo fue valdado en fncas colombanas con exce-

lenes resulados.

l secado mecnco del caf se ulza cuando las con-

dcones ambenales no son favorables ara el secado

solar o cuando el flujo de caf daro es alo el

coso se ncremena or las reas requerdas la mano

gura . cadors solars con cubras lscas a arablco

b nl

a

b


14/16

2

de obra emleada. a dsclna de ngenera Agrco-

la de Cencaf desarroll en la dcada del 70 un se-

cador de dos cuaros, con nel cenral comueras

que ermen la nversn del flujo del are en cada

uno ara mejorar la unformdad de la humedad fnal

del caf. s consrudo en mamosera las dos

caas se encuenran en secado (secado en aralelo).

oserormene, al observar el oder secane que an

osea el are exhauso se modfc el slo secador Ce-ncaf ara que se rabajara una caa en secado ora

en re-secado (secado en sere). se ssema ha sdo

mu ulzado en Colomba ha servdo de referen-

ca ara el desarrollo de nuevas ecnologas de mejor

desemeo rmco a arr de la smulacn maem-

ca del roceso. Aare de la omzacn del rabajo

con secadores de caa esca, el roduco ms m-

orane del modelameno smulacn maemca

es el secador nermene de flujos concurrenes de

granos are de secado (gura 15), con el cual se

logra secar caf en menos de 24 h, con efcenca r-mca de 3.500 kkg de agua evaorada, nooramene

nferor a la observada en los secadores de caa es-

ca (> 7.000 kkg de agua evaorada), con maor

unformdad de humedad [20.

os modelos de smulacn de secado desarrollados

ambn han ermdo omzar la oeracn de los

equos exsenes, ara obener caf seco de mejor

caldad, con menores cosos or dsmnucn del con-

sumo de combusble, energa elcrca mano de

obra [27. Adconalmene, dsmnur el maco am-

benal or menores emsones de de arculas.

I N G E N I E R A G E N T I C A Y C A F 1

a ngenera genca, enendda como la alcacn

creava de rncos cenfcos ara dsear esruc-uras o rocesos boqumcos a arr la cadena de

AN, el maeral rmaro de almacenameno de n-

formacn de los seres vvos, con el fn de modfcar

el comorameno de las clulas de manera rede-

cble, ha sdo ulzada en Cencaf ara enender

mejorar asecos agronmcos del culvo del caf.

rabajos ncados en la dcada de los aos 90 erm-

eron el aslameno caracerzacn de los romo-

ores gencos de la alfa-ubulna la arabcna. sas

secuencas conrolan la exresn de genes en las c-lulas del cafeo ueden drgrla a ejdos u rganos

HVSHFtFRVHQODSODQWD&RQVWUXFFLRQHVJHQpWLFDVTXH

conenen esos romoores asocados a roenas

LGHQWLFDGDVHQRWURVRUJDQLVPRVFRPRTXLWLQDVDVLQ-

hbdores de roenasas e nhbdores de alfa amlasas

se esn evaluando en esos momenos en lanas de

caf como alernavas en la bsqueda de fuenes de

)LJXUD3ODQWDGHEHQHFLRGHFDIpFRQHFDGRUHV

LQWHUPLWHQWHGHXRVFRQFXUUHQWHV

1 Conrbucn del docor lvaro . an-Busamane, coordnador de la sclna de oaologa de Cencaf.

gura 4. Modo ara mdr la humdad dl

caf n scado solar ravm


15/16

dossie

ressenca a enfermedades lagas an graves ara la

FDFXOWXUDFRPRODURFDGHO&DIp\ODR\D

n el hongo Beauveria bassiana, que conrola naural-

mene a la broca del caf, se han robado consruc-

cones de ngenera genca que le ermen ressr

mejor la radacn ulravolea a la que se exone lue-

go de ser alcado en el camo aumenar su aoge-

ncdad al nseco. n la broca del caf, ulzando la

nformacn comlemenara de las cadenas de AN

arovechando mecansmos resenes en los orga-

nsmos, que slencan la exresn de los genes ormedo de fragmenos coros conocdos como NA

de nerferenca, se dsearon molculas que al ser n-

cororadas en deas arfcales nhben la acvdad

de las enzmas que le ermen al nseco dgerr los

granos de caf.

Con la caacdad de esudar genomas comleos de

genoos de caf de sus organsmos asocados, an-

o benfcos como agenos, se abren aun maores

osbldades ara hacer uso de herramenas de nge-

nera genca que erman afronar los desafos de

una roduccn sosenble en rmnos de los requ-

sos del mercado, el cambo clmco la conserva-

cn ambenal.

R E F E R E N C I A S B I B L I O G R F I C A S

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cbdo 6 d mao d 2 modfcado 7 d julo d 2 arobado 8 d julo d 2

ingenieria y cafe en colombia

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