Diseño de una máquina industrial para el pelado y extracción de pulpa de banano maduro

Abstract

Ecuador es uno de los principales exportadores de banano dentro del mercado internacional, sin embargo, también existen empresas locales que se dedican a procesarlo, elaborando productos derivados como el flake de banano. Dentro de estas empresas se presentan falencias a lo largo de su línea de producción que no permiten alcanzar la productividad deseada. Una de ellas se encuentra en la etapa de pelado de fruta, donde se generan pérdidas de la materia prima y altos costos de operación. Es por eso que el presente proyecto plantea el diseño de una máquina para el pelado de banano maduro con capacidad de 3 ton/h. Se propuso un mecanismo de pelado compuesto por dos rodillos dentados, cuya función es adherirse a la cáscara de la fruta y desprenderla, dejando caer la pulpa desnuda. El diseño final de la máquina fue modelado y simulado en el software SolidWorks. Se contempló una banda transportadora para ingreso de la fruta y otras dos en la salida para la pulpa y cáscara obtenidas tras atravesar el sistema de pelado. Los materiales seleccionados para su construcción fueron acero inoxidable SAE 304 y POM dado que son de grado alimenticio y se ajustan a las propiedades mecánicas requeridas por la aplicación. Por otro lado, el sistema eléctrico y de control fue diseñado considerando un PLC Simatic S7-1200 como controlador, mismo que fue programado con lenguaje de programación Ladder. La simulación de este sistema fue realizada con ayuda del software CadeSimu, obteniendo resultados válidos para la operación y seguridad de la máquina. Con la máquina diseñada se prevé alcanzar una tasa de pelado de 3 ton/h y reducir costos de operación en un 80%, además de aumentar la productividad en un 2.5% dado que se reduciría la cantidad de materia prima desperdiciada.