Diseño y Desarrollo de una Máquina Compacta para la Desaponificación de Quinua por Escarificación y Lavado Húmedo, con Sistema Integrado de Secado, para la Empresa “Comercial Mary”

• Autores: Mariño Guizado, Joel, Vargas Salazar, Danny Jheison
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas
• Repositorio: UPC-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorioacademico.upc.edu.pe:10757/688283
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/10757/688283
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Quinua; Desaponificación; Escarificación; PLC; Lavado de quinua; Quinoa; De-saponification; Scraping; Wet washing; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

El presente trabajo describe el desarrollo e implementación de una máquina compacta para la desaponificación y secado de quinua, diseñada para la empresa Comercial Mary, ubicada en la ciudad de Huancayo. Esta empresa presentaba limitaciones económicas y de espacio que dificultaban la adquisición de equipos industriales, lo que la obligaba a subcontratar el proceso de lavado del grano, incrementando los costos y reduciendo su capacidad de producción. Ante esta problemática, se propuso el diseño e integración de una máquina automatizada que combina los métodos de escarificación en seco y lavado húmedo a temperatura controlada, reduciendo significativamente la dependencia de servicios externos. El sistema se estructura en cinco etapas automáticas controladas por un PLC Siemens S7-1200 AC/DC/RLY: dosificación, tamizado, escarificación, lavado y secado. La etapa de dosificación cuenta con una tolva equipada con un tornillo sin fin y un sensor capacitivo, lo que garantiza un flujo constante de grano. El tamizado se realiza mediante un tamiz N.º 10 (ASTM E11-22) accionado por un motor vibratorio. En la escarificación, dos rodillos rugosos que friccionan los granos contra paredes ubicadas a 1.6 mm, eliminando la capa superficial donde se concentran las saponinas. Posteriormente, el lavado húmedo se lleva a cabo en un tanque con control de nivel, temperatura y agitación axial, mientras que el secado se efectúa por centrifugación a 715 rpm, asistida por electroválvulas y bombas de drenaje. Además, se aplicó un flujo de aire caliente hasta alcanzar un contenido de humedad adecuada. La máquina desarrollada procesa 10 kg de quinua en 4 minutos, logrando un contenido residual de saponinas menor o igual al 0.12 % y una humedad final menor 13 %, manteniendo la integridad del grano. Con ello, la empresa logra reducir costos operativos, optimizar espacio y fortalecer su autonomía productiva.