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NOMBRE DEL TRABAJO
AUTOR
perfil de tesis-01-02-2024.docx
Bernabe
RECUENTO DE PALABRAS
RECUENTO DE CARACTERES
6666 Words
38777 Characters
RECUENTO DE PÁGINAS
TAMAÑO DEL ARCHIVO
37 Pages
3.0MB
FECHA DE ENTREGA
FECHA DEL INFORME
Feb 8, 2024 9:54 AM GMT-5
Feb 8, 2024 9:55 AM GMT-5
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Resumen
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, INFORMÁTICA Y MECÁNICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
TEMARIO DE TESIS:
Para optar el título profesional de Ingeniero Electrónico
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL GRANO
DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
RESPONSABLE:
Br. Bernabé Valer Loayza
ASESOR:
ING. Milton Jhon Velasquez Curo
Cusco - Perú
2023
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
CONTENIDO
1. MARCO REFERENCIAL
1.1.
TITULO
1.2.
RESPONSABLE
1.3.
ASESOR
1.4.
ÁMBITO GEOGRÁFICO
2. GENERALIDADES
2.1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
2.1.1. ANTECEDENTES
2.1.2. PROBLEMÁTICA
2.2.
JUSTIFICACIÓN
2.3.
OBJETIVOS
2.3.1. OBJETIVO GENERAL
2.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
2.4.
ALCANCES
2.5.
LIMITACIONES
2.6.
VARIABLES
3. MARCO TEÓRICO
3.1.
ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
3.2.
BASES TEÓRICAS
4. METODOLOGÍA E INVESTIGACIÓN
4.1.
MÉTODO
4.2.
TIPO DE INVESTIGACIÓN
4.3.
PROCESO DE DESARROLLO
Br. Bernabé Valer Loayza
1
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
5. CONTENIDO PRELIMINAR
6. CRONOGRAMA
7. PRESUPUESTO
8. BIBLIOGRAFÍA
9. MATRIZ DE CONSISTENCIA
Br. Bernabé Valer Loayza
2
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
1. MARCO REFERENCIAL.
1.1. TITULO
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL
PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL GRANO DE CAFÉ EN LA
COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓNCUSCO"
1.2. RESPONSABLE
Br. Bernabé Valer Loayza
1.3. ASESOR
ING. Milton Jhon Velasquez Curo
1.4. ÁMBITO GEOGRÁFICO
4
Un sistema automatizado para regular la fermentación de los granos de café en la
comunidad Tendalpampa-Santa Teresa-La Convención-Cusco es el escenario en
el que se trabaja en este proyecto.
Santa Teresa datos:
30
Distrito: Santa Teresa
Provincia: La convención
Departamento: Cusco
Altitud: 1550 m.s.n.m
Ubicación:
Latitud: 13° 9'51.35"S
Longitud: 72°36'32.22"O
Br. Bernabé Valer Loayza
3
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
Figura 01
Ubicación del lugar de estudio
La Convención
Cusco
Santa Teresa
Nota. Tomada de Google maps
2. GENERALIDADES
Br. Bernabé Valer Loayza
4
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
18
2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
2.1.1. ANTECEDENTES
El Perú ofrece café en diferentes calidades, los cuales dependen de los
ecosistemas en donde sea producido. En la región Cusco, Figueroa (2018)
demostró que, en el año 2016, en La Convención, la producción del cultivo de
café sufrió una disminución sustancial a diferencia de lo producido en el año
2006. Uno de las causas de esta baja producción se debió al calentamiento global,
ocasionando altas temperaturas y; la presencia de lluvias más irregulares, más
viento y otros fenómenos atmosféricos. Todos estos sucesos han ocasionado que
las plantas de café crezcan de modo más lento debido al estrés generado, por
ende, la calidad disminuyó, el suelo se secó de manera más rápida y hubo
presencia de más plagas y enfermedades.
En una línea similar, Sullca (2022) detalla el proceso de producción de café en el
sector Andihuela de la zona de Santa Teresa, provincia de La Convención. Según
su investigación, las zonas agroecológicas de la Región Cusco pueden ser ideales
para producir café de alta calidad, pero los procesos utilizados para llevarlos a
cabo son insuficientes. Uno de ellos es la tradicional fermentación aeróbica (con
oxígeno). Además, como se desconocen los mejores periodos para un
procedimiento suficiente, el proceso de secado del café consiste en someter el
embrión a la luz directa del sol durante cuatro o cinco días. Esto provoca la
muerte del embrión.
Además, el autor afirma que la temperatura media anual de 17 a 23°C es adecuada
para el cultivo del café; no obstante, se registró una temperatura de 25,72°C.
Br. Bernabé Valer Loayza
5
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
Los investigadores Gil & Álvarez (2021) realizaron un estudio que corrobora
estas conclusiones al demostrar que la producción de café ha disminuido como
consecuencia de la reducción de la floración y la caída de la drupa. Esto ha
provocado que los productores migren a zonas más altas para compensar los
incrementos de temperatura ocasionados por el cambio climático.
2.1.2. PROBLEMÁTICA
Una de las exportaciones más importantes de Perú es el café, y tanto la
satisfacción del cliente como la comercialización dependen de la calidad del
producto. Sin embargo, variables como las oscilaciones de temperatura, la
presencia de dióxido de carbono (CO2), el tipo de agua, el potencial de hidrógeno
(protones pH) y redox (electrones), la limpieza del equipo y las instalaciones, y
el tiempo que se permite el proceso de fermentación pueden tener un impacto en
el proceso de fermentación y, en consecuencia, en la calidad del café
(Tomapasca, 2022).
Una de las consecuencias de que el café sea de baja calidad es que los productores
pierden credibilidad y confianza de los grandes mercados, ocasionando que no
puedan vender su producto a un precio adecuado. Asimismo, provoca pérdidas
económicas, por lo que resulta muy complicado compensar la mano de obra y
recuperar la inversión realizada para su producción (Osorio, 2021).
Sin embargo, ello no significa que no puedan venderlo, pero termina siendo
vendido como “pasilla”. Este café no solo es barato, sino que no contiene los
mismos beneficios que ofrece un café de calidad, como el sabor y los
antioxidantes que resultan ser beneficiosos para la salud del consumidor.
Br. Bernabé Valer Loayza
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“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
La fermentación del café se hace a mano en la comunidad de Tendalpampa-Santa
Teresa-La Convención-Cusco utilizando sólo su propia experiencia y sin
tecnología. Se reconoce que la calidad es una variable que varía en cada etapa del
proceso de cultivo, cosecha y postcosecha del café. Además de otras
características organolépticas, con frecuencia se determina evaluando la acidez,
el sabor, la fragancia, el cuerpo y la impresión general del café. Se ha demostrado
que un eslabón crítico en la cadena de fabricación del café que promueve la
síntesis de precursores organolépticos es la fermentación del grano. Se trata de
un proceso que, si bien puede proporcionar cafés distintivos con características
exquisitas, cuando se hace mal, también puede dar lugar a cafés con
características no deseadas o cuyas tazas no se consideren limpias.
La estandarización del proceso de fermentación garantiza un resultado constante
de fruto de café fermentado, siempre que el caficultor asegure el cumplimiento
de un proceso y unas condiciones básicas de ejecución. Los protocolos de cafés
diferenciados se pueden lograr monitoreando el comportamiento de variables
críticas del proceso para determinar el punto ideal de fermentación y el tiempo
correcto para alcanzarlo. Mediante el control de los parámetros de fermentación,
el caficultor puede obtener un resultado consistente de características
organolépticas de su café y por lo tanto asegurar una calidad constante dentro de
un rango.
Tendalpampa-Santa Teresa-La Convención-Cusco se centra en los métodos
artesanales utilizados por los caficultores para fermentar sus productos. Los
Br. Bernabé Valer Loayza
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“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
22
caficultores artesanales de Cusco llevan a cabo el proceso de fermentación
del café sin el uso de tecnología, sistemas de control ni supervisión constante.
2.2. JUSTIFICACIÓN
Teórica
Se ofrece una sólida justificación teórica en esta investigación, ya que los
resultados obtenidos respaldarán teorías previas sobre sistemas automatizado
para controlar el proceso de fermentación del grano de café. Además, este estudio
proporcionará información valiosa para poder tomar decisiones estratégicas que
van a impulsar la eficiencia para controlar el proceso de fermentación del grano
de café en la comunidad Tendalpampa-Santa Teresa-La Convención-Cusco,
debido a que al controlar dichos parámetros de fermentación impulsara a obtener
un café con mayor calidad.
Económica
Esta investigación se justifica económicamente ya que al obtener una café con
mejor calidad aumentara los ingresos de la población. Además, el café que se
obtenga podría ser exportado, abriendo nuevos mercados, generando mayores
trabajos en la comunidad
Práctica
La investigación comienza con la observación de señales que indican problemas
prácticos en la calidad del café en la comunidad Tendalpampa-Santa Teresa-La
Convención-Cusco. Al llevar a cabo esta investigación, a partir de los resultados
Br. Bernabé Valer Loayza
8
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
obtenidos al diseñar un sistema automatizado para controlar el proceso de
fermentación del grano de café será posible demostrar como la calidad de café
mejora con dicho sistema.
Justificación social
La justificación social de esta investigación es sólida, y sus resultados
beneficiarán a los productores de café, por ejemplo, los resultados que se
alcancen van a poder ser empleadas para diseñar e implementar soluciones a los
problemas encontrados de la baja calidad del café. Lo que resulte de esta
investigación también van a servir como fuente de consulta para académicos en
general motivados en el estudio sobre sistemas de automatización. Asimismo,
futuros investigadores motivados en el tema de esta investigación, podrán
considerar los resultados de este trabajo como antecedentes. Además, los
consumidores de café tendrán un producto con mejor sabor y mayores atributos
sensoriales
13
2.3. OBJETIVOS
2.3.1. OBJETIVO GENERAL
El objetivo general es “Diseñar un sistema automatizado para monitorear el
proceso de fermentación del grano de café en la zona Tendalpampa-Santa TeresaLa Convención-Cusco”.
2.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Br. Bernabé Valer Loayza
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“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"

Temario de Tesis
Determinar el estado actual del proceso de fermentación del café de la
comunidad Tendalpampa - Santa Teresa.
6

Identificar los elementos críticos en el proceso de fermentación del café.

Diseñar los componentes y circuitos del sistema de automatización para
25
el control del proceso de fermentación.

Evaluar el sistema de automatización para el control del proceso de
fermentación.
2.4. ALCANCES
Esta investigación tiene un alcance explicativo, ya que se enfoca a tener resultados de
variables de manera independiente (Sistema de automatización para el control y
Proceso de fermentación del grano de café) para luego establecer relaciones de causaefecto; de esta manera en esta investigación se podrá determinar los parámetros o
componentes más adecuados del sistema de automatización para el control del
proceso de fermentación.
2.5. LIMITACIONES
Una limitación sea el acceso al total de la información de como se desarrolla el
proceso de fermentación del café en la comunidad de estudio, posiblemente se de esta
situación por la reserva de la comunidad sobre parámetros de proceso productivo. En
este sentido, para poder prevenir dicha limitación, el autor del presente proyecto
explicara con fundamento la información que se necesita y los beneficios que va a
tener la comunidad con la solución que se va a proponer.
11
3. MARCO TEÓRICO
Br. Bernabé Valer Loayza
10
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
3.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
3.1.1. Antecedentes Internacionales
34
[6] estudiaron la implementación de un sistema de monitoreo de la fermentación del café
10
en Nariño, Colombia. Durante el proceso de desarrollo de la investigación se realizaron
pruebas de laboratorio, pruebas de campo, análisis de instrumentación eléctrica, diseño y
desarrollo de circuitos impresos, implementación y uso de bases de datos, programación
de microcontroladores y desarrollo y validación de prototipos funcionales. A
24
continuación, se determinaron las variables que debían medirse en el proceso de
fermentación del café, como el tiempo, la temperatura, los grados brix, el pH y la
12
humedad relativa. El diseño del sistema consta tanto de hardware como de software. La
administración de la base de datos, el diseño de la interfaz de usuario, la programación de
los sensores, los componentes lógicos y operativos del sistema de vigilancia y la
automatización de la adquisición de variables formaban parte del software. El hardware
consistió en filtros, sensores, módulos, tarjetas de desarrollo y planos de los componentes
27
del sistema. Se estableció que el desarrollo de un prototipo para la adquisición de señales
durante la etapa de fermentación del café servirá como base para el desarrollo de hardware
de procesamiento de señales para futuras investigaciones sobre el crecimiento del café.
2
[7] investigaron la automatización de un sistema de fermentación de cacao en grano
(Theobroma cacao L.) en Machala, Ecuador. El estudio pretendía determinar hasta qué
punto un fermentador de rotor de madera automatizado puede mejorar las propiedades
sensoriales del licor de cacao. El estudio analizó cuatro técnicas de fermentación distintas:
2
el rotor de madera no mecanizado (T1), el rotor de madera mecanizado (T2), la caja de
madera (T3) y el proceso de presecado (T4). Cada una de estas técnicas se sometió a un
Br. Bernabé Valer Loayza
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“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
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Temario de Tesis
proceso de fermentación de 72 horas en condiciones ambientales idénticas para todos los
tratamientos. Los factores examinados fueron el índice de granos, la temperatura, el
porcentaje de cáscara, el porcentaje de fermentación y la calidad del líquido de cacao.
Cada 24 horas se registraron las lecturas de temperatura y remojo. Los resultados
mostraron que se produjeron cambios considerables en todos los tratamientos; sin
embargo, hubo una ligera variación entre T1 y T2, y las almendras de T3 estaban
violáceas y pizarrosas, con moho en ellas. Basándose en el examen sensorial, se
determinó que el tratamiento (T4) era el de mayor calibre.
A través de su estudio, [8] intentaron crear un método automatizado para transferir granos
de café en Guayaquil (Ecuador) durante el proceso de secado. El procedimiento de
17
desarrollo de la investigación se dividió en tres fases: recopilación de datos, diseño y
selección del equipo. Fue factible desarrollar un rastrillo automatizado utilizando un
37
autómata programado y un mecanismo de tornillo sin fin, resultando en una propuesta
que satisfacía los requerimientos y al mismo tiempo proporcionaba al usuario una
solución económica y prácticamente viable.
[9] realizaron una investigación para diseñar y construir un sistema de fermentación y
8
monitoreo para la cervecería artesanal "Cuatro Ríos" en Cuenca, Ecuador. Se recomendó
el diseño de un sistema mecatrónico que ayudara a estandarizar el producto mediante el
8
monitoreo de los procesos de elaboración y fermentación en cada lote de fabricación y
33
considerando los aspectos más críticos en cada etapa del proceso. Para garantizar el
correcto funcionamiento del sistema, se realizaron pruebas antes y después de la puesta
36
en marcha. Por último, se obtuvieron importantes mejoras de productividad, como: uso
Br. Bernabé Valer Loayza
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Temario de Tesis
eficaz de la energía y los recursos; gestión del tiempo, el volumen y las temperaturas;
avisos y alarmas de error; disminución del tiempo de cocción de siete a cinco horas; y
reducción del personal de dos a un operario.
3.1.2. Antecedentes Nacionales
20
[10] realizó una investigación sobre un sistema de control automatizado para el negocio
de elaboración de cerveza artesanal en Lima. Para realizar la investigación se programó
31
un PLC S7-1200 con monitoreo y control HMI. Esto permitió la selección automática del
estilo de la receta, así como el control sobre variables tales como la cantidad de agua
necesaria, la cual fue determinada por bombas, un medidor de flujo, un sensor de nivel,
resistencia eléctrica, temperatura del quemador industrial, temperatura del enfriador de
placas, recirculación de líquido, tiempo de paso y registro del estilo de la receta. Además,
se emplearon electroválvulas de acero inoxidable para controlar el flujo de líquido. En
resumen, se controlaron mejor el tiempo y la temperatura, al tiempo que mejoraron el
rendimiento y la calidad de la cerveza.
5
[11] realizó un análisis y recomendó construir un sistema automatizado de control PLC
para el proceso de secado de pastas en Agroindustria y Comercio S.A. de Chiclayo. Para
5
identificar los factores de control, se realizó un diagnóstico del proceso de secado de
pastas. Se determinó que la falta de controladores provocaba la fatiga del operario por las
actividades manuales, retrasando el envasado del producto terminado. Un sistema
automatizado de control de la inversión del motor mejoró la productividad de los
trabajadores en un 99% durante el transporte del producto para su secado y en un 90%
5
durante el envasado. El desarrollo de un sistema de control de bucle cerrado mediante un
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Temario de Tesis
PLC (controlador lógico programable) permitió regular las variables físicas del proceso temperatura y humedad- y mejorar el proceso de secado.
1
[12] estudiaron los efectos de la adición de levadura (Saccharomyces sp.) y la duración
en la fermentación del café (C. Arábica) en Chachapoyas. Utilizando un diseño factorial,
6
se probaron tres tiempos de fermentación (4, 8 y 12 horas), tres dosis de levadura (20, 40
y 60 mL) y un estándar. Cuando el café alcanzó la madurez organoléptica, se cosechó en
el campo. Los granos se separaron, despulparon, fermentaron, lavaron, secaron,
almacenaron y tostaron. El análisis estadístico no reveló cambios significativos entre los
tratamientos; sin embargo, hubo variaciones sustanciales en la evaluación sensorial,
caracterizándose el perfil ganador como "mucha caña, frutos secos, ciruelas, manzana
roja, frambuesa". Se obtuvo de un proceso de fermentación de 12 horas que produjo café
almendra con características fisicoquímicas de 13,8% de humedad, 74% de rendimiento,
y café tostado con 3,683% de humedad, 3,55% de cenizas, 7,85% de extracto etéreo,
1
21,293% de fibra cruda, 16,293% de proteína, 47,214% de extracto libre de nitrógeno,
pH 5,01, y energía bruta de 5794 kJ/kg. El estudio constató un aumento de la calidad del
café.
3.2 BASES TEÓRICAS.
3.2.1. Café
28
4
Los granos de café son las semillas de los frutos del cafeto, que pertenece a la familia de
las Rubiáceas y al género Coffea [13]. Los granos de café tienen forma ovalada, con una
cara redondeada y otra plana con un surco longitudinal; se procesan y luego se
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Temario de Tesis
comercializan tostados o molidos. La figura 1 muestra la composición del grano de café,
cuyo fruto consta de cinco capas principales [14][15].
Figura 02
Composición del fruto del cafeto.
Nota. Obtenido de [15].
A partir del extracto de los granos de café, mondados, tostados y molidos, tratados con
agua caliente, se obtiene una bebida muy conocida en el mundo, como café. Esta bebida
puede ser consumida filtrada o sin filtrar, y se caracteriza por su atractivo sabor y aroma,
además de ser estimulante y energizante [13].
3.2.1.1. Tipos de café
Dependiendo de la variedad de la planta de la cual cultivada podemos encontrar las
variedades dos principales tipos de café:

Café Arábica. Este tipo de café es el de mayor consumo, representa cerca del 80%
de la producción mundial. El fruto tiene forma ovalada y logra madurar a los 7 a 9
meses; los granos de café se caracterizan por ser grandes y claros, de sabor suave y
agradable, asociado a aromas silvestres y frutos secos; además, es considerado un café
Br. Bernabé Valer Loayza
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GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
tipo gourmet y tiene una baja concentración de cafeína de 1-1,5%. Algunas de las
variedades apreciables de café arábica son: Bourbon, Maragogipe y Nacional o
Brasilla [16] [17].

Café Robusta. Este tipo de café ocupa el segundo lugar de mayor consumo en el
mundo. El fruto es de forma redondeada y logra madurar a los 11 meses; los granos
de café se caracterizan por ser pequeños, de sabor áspero y amargo, asociado a frutos
secos y madera; es utilizado para mezclas (blends) y tiene una alta concentración de
cafeína de 2-3%; algunas de las variedades importantes de café Robusta son:
Congensis, Java, Kouilou, Niaolili y Congensis [18][19].
3.2.2.2. Proceso para la obtención del café
El beneficiado en húmedo produce granos de mayor calidad que el beneficiado en seco,
razón por la cual se prefiere el beneficiado en húmedo en el proceso de elaboración del
café [20]. A continuación, se describe cada paso del procedimiento:

Cosecha. Se puede realizar de manera manual o usando maquinaria, pero es
mejor realizarlo de manera manual, ya que los frutos de café se seleccionan según
su grado de madurez. Estos frutos deberán ser recolectados maduros uno por uno,
incluyendo su pedúnculo, en un ambiente fresco, con un tiempo máximo de 8
horas antes de su procesamiento, luego se colocan en canastas que permitan su
ventilación y eviten una fermentación anticipada [20].

Recepción. Para facilitar la eliminación de frutos vacíos y verdes, hojas, ramitas
u otros materiales extraños, se colocan los frutos en un recipiente de aluminio o
de concentrado y se vierte agua hasta llenar el recipiente [20].
Br. Bernabé Valer Loayza
16
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GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"

Temario de Tesis
Despulpado. En este punto, se retira la piel de la fruta y parte de su pulpa
(mucílago); se recomiendan despulpadoras cilíndricas calibradas en función del
tamaño medio de la fruta [20].

Fermentación. Se realiza en fermentadores abiertos dejando los frutos en reposo
durante 15 a 40 horas, de acuerdo a la temperatura del lugar, es importante no
exceder el tiempo de fermentación, para no causar defectos en el grano
(decoloración, manchado, vinagre), o sabor agrio o rancio del líquido [20].

Lavado. Este procedimiento es realizado para eliminar por completo el mucílago
del pergamino del grano de café. Es recomendable añadir agua al tanque de
fermentación que permita eliminar los granos vanos y residuos de la degradación
bioquímica del mucílago [20].

Secado del café. Este proceso es necesario para reducir la humedad del café hasta
un 11%, y se aconseja secar el café en un secadero al sol parecido a un invernadero
[20].

Tostado. El tostado del café es muy importante para en la obtención de un
producto de buena calidad. Se puede realizar sometiendo el grano a la acción del
calor en un tostador a 210°C, de manera natural o con la adición de azúcar
(torrefacto), sin embargo, la adición de azúcar puede ser desfavorable por cambiar
el sabor y aroma de característico de café [20].

Molienda. Los granos de café pierden sabor y fragancia rápidamente después de
ser molidos, por lo que este procedimiento debe realizarse con cuidado. Para
conservar la calidad de los granos, guárdelos en recipientes herméticos [21].
Br. Bernabé Valer Loayza
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“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"

Temario de Tesis
Envasado. El café es envasado en empaques con diseño y materiales técnicos con
las condiciones adecuadas que permitan conservar sus características de calidad
[21].

Almacenamiento. Se aconseja conservar el producto en un lugar seco, limpio y
frío [21].
9
3.2.2.3. Fermentación del café
La fermentación del café comienza con una serie de acontecimientos bioquímicos
iniciados por bacterias y levaduras presentes en el mucílago del grano de café. Estos
microbios emplean enzimas para descomponer y fermentar carbohidratos, proteínas y
lípidos, transformándolos en ácidos, alcoholes, cetonas y ésteres. Estos factores afectan
1
al pH, sabor, color, olor y composición tanto del sustrato (mucílago) como de los granos
de café [22].
Diversos elementos reguladores del metabolismo microbiano influyen en la tasa y el tipo
de productos de la fermentación del café. Para limitar los riesgos y evitar consecuencias
1
negativas, esta técnica debe gestionarse o regularse. La temperatura, la duración de la
fermentación, la calidad del agua, la calidad del café y las condiciones sanitarias son
variables que deben regularse (véase la figura 2) [22].

Tiempo y temperatura de fermentación. El tiempo es un parámetro variable
que puede ser determinado dentro de un rango, para diferenciar la calidad del
café, de esta forma se puede decidir de acuerdo al sistema de fermentación, las
características a acentuar en el café. Para obtener un café de calidad en el proceso
por fermentaciones sólidas es recomendable: en fermentaciones abiertas un
tiempo entre 14 y 18 h a temperaturas de 20 a 23°C y un tiempo de 14 a 24 h para
Br. Bernabé Valer Loayza
18
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
13 y 17°C. En fermentaciones sumergidas un tiempo entre 18 a 30 h a
temperaturas entre 20 a 23°C y hasta 42 h para 13 y 17°C [22].
Figura 03
Factores que influyen en el proceso de fermentación del café
Nota. Obtenido de [22].
3.2.2.3.1. Diferentes Tipos de sistemas de fermentación

Fermentos sólidos. Sin añadir agua, se llena el fermentador con café molido y se
mantiene cerrado el desagüe [22].

Fermentaciones sumergidas. Después de añadir agua en función de la cantidad
9
de masa de café a fermentar, el café en suspensión se introduce en el fermentador,
modificando la composición química y microbiológica del sustrato. Se
recomienda hacer una fermentación sumergida del 30%, lo que implica cerrar el
1
drenaje del fermentador y añadir 30 litros de agua limpia por cada 100 kg de café
en suspensión [22]. Este procedimiento de fermentación es más uniforme que la
fermentación sólida.
Br. Bernabé Valer Loayza
19
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"

Temario de Tesis
Fermentaciones continuas. Transcurrido un tiempo determinado, se introduce
nuevo sustrato y se deja fermentar a los microbios. Los productos del sistema de
2
fermentación se eliminan al mismo tiempo y se necesita oxígeno para mantener el
crecimiento de las bacterias y levaduras fermentadoras [22].

Fermentaciones discontinuas. La fermentación del café se realiza de manera
discontinua, ya que la recolección del café se realiza en diferentes tiempos.
Consiste en fermentar cada lote de café despulpado y posteriormente este es
lavado y secado; generalmente en este tipo de sistema no se agrega ni se quita
oxígeno [22].

Sistema de fermentación abierto. Este tipo de sistema experimenta de forma
espontánea y simultánea la fermentación alcohólica por levaduras, en particular
Saccharomyces cerevisiae, y la fermentación láctica por especies de Lactobacillus
y Streptococcus [22].

Sistema de fermentación cerrado. Se realiza en fermentadores cubiertos o
cerrados, lo que favorece que las Enterobacteriacea produzcan fermentaciones
mixtas [22].

Sistema de fermentación con agitación. Para comprobar las cualidades del
2
sustrato fermentado y de los granos de café, la homogeneización debe realizarse
al inicio y al final de la fermentación, antes del lavado [22]. No se recomienda la
agitación continua durante toda la fase de fermentación.
3.2.3. Automatización
La automatización es el uso de métodos y componentes tecnológicos para garantizar que
un proceso industrial está bajo control y funciona correctamente [11]. La automatización
Br. Bernabé Valer Loayza
20
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
se define como un sistema de control automatizado que realiza mediciones y correcciones
sin necesidad de intervención humana, verificando así su propio funcionamiento [11]. En
general, la automatización puede adaptarse a circunstancias tanto previstas como
imprevistas, mejorar un proceso y fomentar la colaboración de los recursos humanos [23].
3.2.1. Sistema de automatización
4
Los sistemas de automatización se refieren a los equipos, sistemas de información y
procedimientos que permiten que un proceso funcione de forma autónoma mediante
actividades de control y supervisión. Un sistema de automatización permite la
comunicación entre personas y procesos, lo que determina el tipo de sistema de
automatización que debe emplearse. El sistema de automatización consta de dos
componentes: el operativo y el de control (véase la Figura 3 [11]).

Parte operativa. Es el componente que afecta directamente a la máquina; es
decir, las piezas que permiten que la máquina se mueva y lleve a cabo la acción.
Estos componentes están formados por los actuadores de la máquina, que incluyen
bombas, compresores, actuadores hidráulicos, motores de corriente alterna y
corriente continua, y cilindros neumáticos [11].

Parte de mando. Se compone de un autómata programable que se sitúa en el
corazón del sistema automatizado y puede hablar con cualquier otro componente
del sistema [11].
Figura 04
Parte de mando y parte operativa
Br. Bernabé Valer Loayza
21
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
Nota. Obtenido de [11].
Basándose en las órdenes del operario y en las señales de los sensores, el PLC
interpreta y ejecuta las actividades del sistema de producción de acuerdo con el
programa almacenado en la memoria, como se ilustra en la figura. El PLC puede
4
interactuar con otros procesos comunicándose con otros PLC de la línea de
producción o proporcionando supervisión adicional. También puede comunicarse
con el operador recibiendo señales y enviando información [11].
16
3.2.2. Sistema de control
Un sistema de control está formado por componentes físicos que pueden comandar,
gobernar o regular dinámicamente un determinado sistema. Los sistemas de control se
10
clasifican en lazo abierto o lazo cerrado. Un sistema de control puede emplear o no datos
de la planta para desarrollar estrategias de supervisión y control [11].
3.2.2.1. Sistemas de control de lazo abierto.
Como las salidas de estos sistemas no se comparan con las entradas de
referencia y el proceso no ofrece retroalimentación al controlador, cada
entrada de referencia tiene una condición operativa predeterminada. Se
trata de dispositivos baratos, sencillos y fáciles de mantener, pero son
Br. Bernabé Valer Loayza
22
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
imprecisos, no tienen en cuenta posibles fallos y su rendimiento depende
29
de la calibración (véase la Figura 4) [11].
Figura 05
Sistema de control de lazo abierto
Nota. Adaptado de [11].
3.2.2.2. Sistemas de control de bucle cerrado.
Son sistemas de control realimentados, donde la salida o señal controlada
es comparada con la entrada de referencia. Para corregir errores es
necesario enviar una acción de control proporcional a la diferencia entre la
entrada y salida por medio del sistema, cuya diferencia se conoce como
seña de error, la cual actúa sobre el sistema con el fin de llevar la salida a
un valor esperado (ver figura 5) [11].
Figura 06
Sistema de control de lazo cerrado
Br. Bernabé Valer Loayza
23
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
Nota. Adaptado de [11].
3.2.3. Tipos de controladores
Un controlador es un dispositivo que compara un valor medido con un valor esperado y
utiliza la información obtenida de esta comparación para determinar un error que puede
corregirse. Para que la variable de control coincida con la señal proporcionada, los
controladores elaboran señales de control [11].
También existen controladores neumáticos, manuales y electrónicos; sin embargo, los
PLC (controladores lógicos programables), los ordenadores con tarjetas de adquisición
de datos y los microcontroladores (PIC) son los controladores electrónicos más utilizados.
El PLC es el tipo de controlador más utilizado [11]:
Controlador PLC. A menudo denominado controlador lógico programable
(PLC) o autómata programable industrial (API), este dispositivo electrónico está
compuesto por microprocesadores y memoria programable y reescribible (RAM),
cuyos elementos almacenan instrucciones en forma de algoritmos que permiten
seguir la lógica de control. Se compone de una interfaz que gestiona una multitud
de entradas y salidas analógicas o digitales; esta forma de controlador es aplicable
a diversos procesos de producción industrial, control de instalaciones, etc. [11].
Br. Bernabé Valer Loayza
24
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
4.
Temario de Tesis
METODOLOGÍA
4.2.
MÉTODO
32
Debido a que el objetivo de esta investigación es crear un sistema
26
automatizado para gestionar el proceso de fermentación del grano de café en
la comunidad Tendalpampa-Santa Teresa-La Convención-Cusco, se
empleará el enfoque descriptivo.
4.3.
TIPO DE TRABAJO
El proyecto actual, que pretende abordar un problema de fabricación de café
6
construyendo un sistema automatizado para gobernar el proceso de
fermentación de los granos de café, se inscribe en el ámbito de la tecnología
aplicada.
19
4.4.
PROCESO DE DESARROLLO
2

Recopilación de datos para el diseño del sistema automatizado durante la
fermentación del café.

Identificación de los ingredientes clave en la fermentación del café.

Diseño de los componentes del sistema de automatización para controlar
23
el proceso de fermentación.

Validación del sistema de automatización para la gestión del proceso de
fermentación.
5.
3
CONTENIDO PRELIMINAR
CAPITULO I:
1.1
Generalidades
Introducción
Br. Bernabé Valer Loayza
25
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
1.2
Planteamiento del Problema
1.3
Antecedentes del problema.
1.4
Problemática
1.5
Justificación del Estudio
1.6
Objetivos
1.6.1
Objetivo General
1.62
Objetivos Específicos
1.7
Alcances y Limitaciones
1.8
Método de la Investigación
Temario de Tesis
CAPITULO II: Fundamento Teórico
2.1
Café
2.1.1. Tipos de café
2.1.1. Proceso para la obtención del café
2.1.1. Fermentación del café
2.2
Automatización
2.3
Sistema de automatización
2.5
Tipos de controladores
35
CAPITULO III: Diseño del sistema automatizado
3.1
Diseño del sistema y funcionalidad
3.2
Elección de los dispositivos componentes.
3.3
Características de los sensores elegidos.
3.4
Implementación del módulo de monitoreo.
Br. Bernabé Valer Loayza
26
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GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
CAPITULO IV: Análisis de resultados de fermentación
15
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
PERSPECTIVAS
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANEXOS
Br. Bernabé Valer Loayza
27
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
6.
Temario de Tesis
CRONOGRAMA
Tabla 01
Cronograma de actividades.
21
CRONOGRAMA DEL PLAN DE TRABAJO DE LA TESIS DE GRADO
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL GRANO DE CAFÉ EN LA
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7
FASES O ETAPAS
ACTIVIDADES
MES 1
MES 2
MES 3
MES 4
MES 5
MES 6
MES 7
MES 8
ACTIVIDADES
EXPLORATORIAS
7
FASE PRELIMINAR
ELECCIÓN DEL TEMA DE
TESIS
ELABORACIÓN DEL PLAN
FASE DE DESARROLLO DE TESIS
DEL PLAN DE TESIS
APROBACIÓN DEL PLAN
DE TESIS
ELABORACIÓN DEL
CAPITULO I
ELABORACIÓN DEL
FASE DE DESAROLLO CAPITULO II
DE TESIS
ELABORACIÓN DEL
CAPITULO III
ELABORACIÓN DEL
CAPITULO IV
BIBLIOGRAFÍA, ANEXOS
Y REVISIÓN FINAL
REVISIÓN FINAL
FASE FINAL
EDICIÓN E IMPRESIÓN
PRESENTACIÓN Y
SUSTENTACIÓN
7.
PRESUPUESTO ANALITICO
Tabla 02
Presupuesto para el desarrollo de tesis.
PRESUPUESTO DE TRABAJO DE LA TESIS DE GRADO
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL GRANO DE
CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO”
ITEM
DESCRIPCIÓN
UNID.
CANTIDAD
PRECIO UNITARIO(S/.)
SUBTOTAL(S/.)
1. Materiales para el uso en el escritorio
1.01
14
Papel bond
Millar
2
S/
30.00
S/
60.00
1.02
Impresión
Unid.
500
S/
0.10
S/
50.00
1.03
Fotocopia
Unid.
500
S/
0.10
S/
50.00
1.04
Laptop
Unid.
1
S/
1,800.00
S/
1,800.00
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28
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GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
1.05
Internet
Temario de Tesis
Meses
8
S/
80.00
S/
640.00
2. Desarrollo y presentación del estudio
2.01
Viajes
Días
6
S/
60.00
S/
360.00
2.02
Viáticos
Días
6
S/
30.00
S/
180.00
2.03
Bibliografía
Global
2
S/
100.00
S/
200.00
2.04
Impresión de Volúmenes
Unid.
8
S/
100.00
S/
800.00
2.06
Gastos Administrativos
Global
1
S/
500.00
S/
500.00
3.01
Tramite Documentario
Global
1
S/
1,700.00
S/
1,700.00
3.02
Imprevistos
Global
1
S/
500.00
S/
500.00
S/
6,840.00
3. Otros
TOTAL (S/.)
8.
BIBLIOGRAFÍA
[1] R., Figueroa, “Cambio climático y producción del café en el Valle de la
Convención’’, Cusco: 2000-2016”, (trabajo de investigación), Cusco,
Universidad
Global
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https://repositorio.unsaac.edu.pe/handle/20.500.12918/6864
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Br. Bernabé Valer Loayza
en:
29
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
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Br. Bernabé Valer Loayza
30
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
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pregrado),
Universidad
Politécnica
Salesiana,
Cuenca,
2020’’.
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(Saccharomyces Sp) En el Proceso De Fermentación De Café (Coffea
Arabica)’’, (tesis de pregrado), Amazonas, Universidad Nacional
Br. Bernabé Valer Loayza
31
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
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y
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del
café’’.
Ocu.org.
https://www.ocu.org/alimentacion/cafe/informe/cafe-origen-yvariedades (Accedido: 13-Oct-2023).
Br. Bernabé Valer Loayza
32
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
[17] Cumbal. Cafeinízate: ‘‘¿Cuántas Variedades de café hay en el
mundo?’’. Cafés Cumbal. https://cafescumbal.com/cuantas-variedadescafe-mundo/ (Accedido: 13-Oct-2023).
[18] Café1820. ‘‘¿Conoce los distintos tipos de café que existen en el
mundo?’’.
https://cafe1820.com/cuales-son-los-tipos-de-cafe-mas-
populares-en-el-mundo/ (Accedido: 13-Oct-2023).
[19] Teka. ‘‘Recetas y gastronomía: ¿Cuántas variedades de café podemos
encontrar’’?.
https://cafe1820.com/cuales-son-los-tipos-de-cafe-mas-
populares-en-el-mundo/ (Accedido: 13-Oct-2023).
[20] Incapto. Café: ‘‘Comó se hace el café: Proceso, elaboración y
producción’’. https://incapto.com/blog/como-se-hace-el-cafe-procesoelaboracion-y-produccion/
[21] I.G., Sanchez, S.V. Olivares ‘‘Efecto de la adición de levadura
(saccharomyces sp) en el proceso de fermentación de café (coffea
arabica)’’, (tesis de pregrado), Universidad Nacional Toribio
Rodriguez de Mendoza de Amazonas, Chachapoyas,2018. Disponible
en:
https://repositorio.untrm.edu.pe/bitstream/handle/20.500.14077/1514/S
anchez%20De%20La%20Cruz%20Inder%20Gley.pdf?sequence=1&is
Allowed=y
Br. Bernabé Valer Loayza
33
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
[22] G.I. Puerta, J.G., Echeverry. ‘‘Fermentación Controlada del café:
Tecnología para agregar valor a la calidad’’Cenicafe, Abr.2015.
Accedido: Accedido: 13-Oct-2023. [En línea]. Disponible en:
https://www.cenicafe.org/es/publications/avt0454.pdf
[23] J., Carranza, ‘Diseño y simulación de la automatización del proceso de
conserva de espárragos para el incremento de la productividad’’, (tesis
de pregrado), Lambayeque, Universidad Católica Santo Toribio de
Mogrovejo,
Chiclayo,2021.
Disponible
en:
https://tesis.usat.edu.pe/bitstream/20.500.12423/4990/1/TIB_Carranza
SantosJeniffer.pdf
Br. Bernabé Valer Loayza
34
9.
MATRIZ DE CONSISTENCIA
Matriz de Consistencia
TITULO: “DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESALA CONVENCIÓN-CUSCO”.
PROBLEMAS
En la comunidad
Tendalpampa - Santa
Teresa - La Convención
Cusco, la fermentación
del café se realiza sin la
aplicación de ninguna
tecnología y por
experiencia de los
mismos pobladores. La
estandarización del
proceso de fermentación
garantiza un resultado
constante de fruto de
café fermentado, siempre
que el caficultor asegure
el cumplimiento de un
proceso y unas
condiciones básicas de
ejecución.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Diseñar un sistema
automatizado para
controlar el proceso de
fermentación del grano de
café en la comunidad
Tendalpampa-Santa
Teresa-La ConvenciónCusco
OBJETIVOS
ESPECÍFICOS
• Diagnosticar las
condiciones actuales del
proceso de fermentación
del café en la comunidad
Tendalpampa-Santa
Teresa-La ConvenciónCusco.
• Determinar los factores
claves en el proceso de
fermentación del café.
• Diseñar los componentes
del sistema de
automatización para el
control del proceso de
fermentación.
• Evaluar el sistema de
automatización para el
control del proceso de
fermentación.
JUSTIFICACIÓN
Teórica
Los resultados obtenidos
respaldaran teorías previas sobre
controlar el proceso de
fermentación del grano de café.
Económico
El obtener un café con mejor
calidad aumenta los ingresos de
la población. Además, el café
que se obtenga podría ser
exportado, abriendo nuevos
mercados, generando mayores
trabajos en la comunidad.
Alcances y limitaciones
ALCANCES
Esta investigación tiene un alcance explicativo, ya que se
enfoca a tener resultados de variables de manera
independiente (Sistema de automatización para el control y
proceso de fermentación del grano de café) para luego
establecer relaciones de causa – efecto; de esta manera en
esta investigación se podrá determinar los parámetros o
componentes más adecuados del sistema de automatización
para el control del proceso de fermentación.
LIMITACIONES
Una limitación es el acceso al total de información de cómo
se desarrolla el proceso de fermentación en la comunidad de
estudio, se da esta situación por la reserva de la comunidad
Práctica
La investigación comienza con la sobre parámetros de proceso productivo. En ese sentido, para
observación de señales que
poder prevenir dicha limitación, el autor del presente
indican problemas prácticos en la proyecto explicara con fundamentos la información que se
población de estudio. De los
necesita y los beneficios que va a tener la comunidad con la
resultados obtenidos será posible solución que se va a proponer.
demostrar como la calidad de
café mejorará con dicho sistema.
Social
La justificación social de esta
investigación es sólida, y sus
resultados beneficiaran a los
productores de café, por ejemplo,
los resultados que se alcancen
van a poder ser empleadas para
diseñar e implementar soluciones
de la baja calidad de café.
Antecedentes
Metodología
[6], realizó una investigación
referente al desarrollo de un
sistema de monitoreo en el
proceso de fermentación del café,
en el departamento de Nariño,
Colombia. El diseño y
elaboración de un prototipo de
obtención de señales en la etapa
de fermentación de café, es la
base inicial en el desarrollo de
hardware orientado al proceso de
señales para futuras
investigaciones en el área de
caficultura.
MÉTODO
[8], mediante su investigación
tuvieron como finalidad
implementar un sistema
automatizado para el movimiento
del grano de café durante el
proceso de secado, en la ciudad
de Guayaquil, Ecuador. El
desarrollo de la investigación
consistió en tres etapas:
recopilación de información,
diseño y selección de equipos. Se
utilizó un PLC y se diseñó un
rastrillo automatizado con un
mecanismo de tornillo sin fin, con
lo que se legró crear una
propuesta conforme al
requerimientos, brindando al
usuario un sistema personalizable
y factible en relación al factor
económico y práctico.
El presente trabajo se encuentra
clasificado dentro del uso de la
tecnológica aplicada, ya que
busca aportar en la solución a una
problemática que es el de la
producción del café, mediante el
diseño de un sistema
automatizado para controlar el
proceso de fermentación del
grano de café.
El método a utilizarse en el
presente trabajo es el método
descriptivo, ya que el objetivo es
diseñar un sistema automatizado
que permita controlar el proceso
de fermentación del grano de café
en la comunidad TendalpampaSanta Teresa-La ConvenciónCusco
TIPO DE TRABAJO
“DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE FERMENTACIÓN DEL
GRANO DE CAFÉ EN LA COMUNIDAD TENDALPAMPA-SANTA TERESA-LA CONVENCIÓN-CUSCO"
Temario de Tesis
Operacionalización de variables
Variables
Definición conceptual
Definición
operacional
Dimensiones
Indicadores
Técnicas
instrumentos
Conjunto de equipos,
sistemas de información y
técnicas que hacen posible la
ejecución de manera
autónoma de un proceso, por
medio de operaciones de
control y supervisión [11].
La automatización
del proceso de
fermentación
comprenderá un
sistema de
detección, control,
supervisión y
monitorización.
Sistemas de
detección
Tiempo
Búsqueda de
información
bibliográfica.
Sistemas de
control
humedad
Fichas de
Búsqueda de
información
bibliográfica.
Independientes
Sistema de
automatización
para el control.
Temperatura
Sistemas de
supervisión
pH
Sistemas de
monitorización
Dependientes
Proceso de
fermentación del
grano de café.
Br. Bernabé Valer Loayza
La fermentación del café se
origina a partir de una serie
de procesos bioquímicos, por
acciones de levaduras y
bacterias presentes en el
mucilago del café, estos
microorganismos mediante
sus enzimas degradan los
azucares, proteínas y lípidos,
para convertirlos en ácidos,
alcoholes, cetonas y ésteres
[22].
En el proceso de
fermentación los
parámetros a
evaluar será la
cantidad de agua,
temperatura y
tiempo.
Cantidad de
Agua
porcentaje
(%)
Temperatura
Grados
Celsius (0C)
Tiempo
Horas
36
Búsqueda de
información
bibliográfica.
Fichas de
Búsqueda de
información
bibliográfica.
Identificación de reporte de similitud: oid:27259:326907990
10% de similitud general
Principales fuentes encontradas en las siguientes bases de datos:
9% Base de datos de Internet
1% Base de datos de publicaciones
Base de datos de Crossref
Base de datos de contenido publicado de
Crossref
5% Base de datos de trabajos entregados
FUENTES PRINCIPALES
Las fuentes con el mayor número de coincidencias dentro de la entrega. Las fuentes superpuestas no se
mostrarán.
1
2
3
4
5
6
7
8
1library.co
Internet
researchgate.net
Internet
unsaac on 2023-01-28
Submitted works
hdl.handle.net
Internet
pdfslide.es
Internet
revistas.untrm.edu.pe
Internet
unsaac on 2024-01-30
Submitted works
dspace.ups.edu.ec
Internet
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
Descripción general de fuentes
Identificación de reporte de similitud: oid:27259:326907990
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Universidad de Guayaquil on 2023-08-16
Submitted works
coursehero.com
Internet
repositorio.usil.edu.pe
Internet
empiezoinformatica.wordpress.com
Internet
repositorio.unal.edu.co
Internet
Universidad Privada Antenor Orrego on 2019-03-14
Submitted works
unsaac on 2023-09-20
Submitted works
ddd.uab.cat
Internet
docplayer.es
Internet
repositorio.ucsg.edu.ec
Internet
repositorio.unsaac.edu.pe
Internet
repositorio.upagu.edu.pe
Internet
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
Descripción general de fuentes
Identificación de reporte de similitud: oid:27259:326907990
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
scribd.com
<1%
Internet
CONACYT on 2017-12-04
<1%
Submitted works
Instituto Superior de Artes, Ciencias y Comunicación IACC on 2024-0...
Submitted works
John F Kennedy, The American School of Queretaro on 2016-11-14
Submitted works
Oak Lawn Community High School on 2023-12-17
repository.unad.edu.co
<1%
Internet
tesis.ipn.mx
<1%
Internet
slideshare.net
<1%
Internet
Escuela Politecnica Nacional on 2024-02-02
<1%
Submitted works
STANTEC PERU S.A.. "DIA del Proyecto Línea de Transmisión Eléctrica...
alicia.concytec.gob.pe
Internet
coloquiodipm.uson.mx
Internet
<1%
<1%
Submitted works
Publication
<1%
<1%
<1%
<1%
Descripción general de fuentes
Identificación de reporte de similitud: oid:27259:326907990
33
34
35
36
37
idoc.tips
Internet
independent.academia.edu
Internet
repositorio.umsa.bo
Internet
camara.cl
Internet
dspace.espol.edu.ec
Internet
<1%
<1%
<1%
<1%
<1%
Descripción general de fuentes
Identificación de reporte de similitud: oid:27259:326907990
Excluir del Reporte de Similitud
Material bibliográfico
Material citado
Material citado
Coincidencia baja (menos de 8 palabras)
Bloques de texto excluidos manualmente
BLOQUES DE TEXTO EXCLUIDOS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCOFACULTAD DE ING...
unsaac on 2023-01-28
ASESOR:ING. Milton Jhon Velasquez CuroCusco - Perú
repositorio.unsaac.edu.pe
1. MARCO REFERENCIAL1.1.TITULO1.2.RESPONSABLE1.3.ASESOR1.4.ÁMBITO G...
Submitted on 1692709906905
2.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA2.1.1
cip.org.pe
ALCANCES2.5.LIMITACIONES2.6
Fundacion Universitaria Juan de Castellanos on 2021-05-05
4.1.MÉTODO4.2.TIPO DE INVESTIGACIÓN4.3
tesis.ipn.mx
ASESORING. Milton Jhon Velasquez Curo1
repositorio.unsaac.edu.pe
Se excluyó del reporte de similitud
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