1. FUNDAMENTO DE LA INVESTIGACIN1.1 Planteamiento del Problema: 1.1.1 Definicin del Problema: La tuna es una fruta muy agradable y bastante difundida en nuestro pas, y el valle del Mantaro es uno de los principales productores de esta fruta, la cual es bastante consumida, pero existe una dificultad bsicamente al momento de cosecharla y al momento de pelarla pues la planta e incluso el mismo fruto tienen unas espinzas bastante punzantes que pueden llegar a lastimar bastante. En este caso buscaremos una solucin para facilitar el pelado del fruto. El pelado de la tuna es un proceso un poco complicado y relativamente peligroso debido a las pequeas espinas que contiene este fruto, que penetran muy fcilmente la piel y son difciles de sacar. Segn hemos observado las personas que las comercian en algunas esquinas de nuestra ciudad estn ya acostumbradas a tomar los frutos con sus manos sin daarse. Pero una persona que desea pelar una tuna silvestre o compre tunas en el mercado sin pelar sufrir ligeros daos en las manos y brazos. Para solucionar esto se plantea el diseo y la fabricacin de una maquina que facilite este proceso.

1.1.2 Formulacin del Problema Problema general: Cmo facilitar el pelado de la tuna? 1.2 Objetivos: Objetivo General: Disear un mecanismo sencillo para pelar la tuna 1.3 Justificacin: Desde el punto de vista didctico; el diseo DISEO DE UNA MAQUINA PELADORA DE TUNAS, permitir incrementar mayores conocimientos a los Estudiantes del curso de Diseo Asistido por Computadora de la Facultad de Ingeniera Mecnica-UNCP, puesto que la informacin estar a disposicin de todos. Desde el punto de vista tecnolgico; Al culminar el DISEO DE UNA MAQUINA PELADORA DE TUNAS, facilitar el pelado de la tuna, adems dejar abierta la posibilidad de posteriores incursiones de investigacin que permitan optimizar a travs de mejoras.

Desde el impacto social, porque estaremos dando a una solucin a un problema aparentemente no muy importante, pero el consumo de tuna en el Per y especialmente en muestra regin es bastante alto, y este diseo permittira una persona cualquiera realizar el pelado sin mucha dificultad.

2. DESCRIPCION DE LA TUNA 2.1. CONCEPTO : La tuna (especies del gnero Opuntia) es altamente eficiente en el uso del agua, soporta perodos de sequa y alta temperatura. Este gnero (cactus) se adapta muy bien a suelos pobres en nutrientes y con limitaciones de recursos hdricos. En relacin con el manejo de ganado, se ha determinado que el uso de paletas de tuna en la alimentacin de corderos aumenta en 30% la eficiencia de utilizacin del agua de bebida. Por otra parte, el alto potencial productivo de la tuna bajo condiciones de dficit hdrico, coloca a esta especie como una importante fuente de forraje para bovinos, ovinos y caprinos, principalmente, en zonas de clima mediterrneo rido. La tuna tiene importancia econmica por sus frutos y cladodios o paletas. Estas ltimas, se utilizan como hortaliza en la alimentacin humana (nopales o nopalitos en Mxico) y tambin como forraje. En zonas ridas y semiridas las paletas son utilizadas por los ganaderos para proporcionar alimento y agua en periodos de sequas y escasez de forraje a bovinos, ovinos y caprinos. La utilizacin de paletas de tuna en la alimentacin del ganado es una prctica muy antigua en Mxico, Brasil, Tnez, Sudfrica, Sicilia, sudeste de Estados Unidos de Norte Amrica, Chile y otros pases. En zonas ridas y semiridas del nordeste de Mxico, los tunales +en perodos de escasez de forraje. Estas especies presentan espinas en las paletas, siendo esto una grave limitacin para el uso en alimentacin del ganado. El problema fue resuelto mediante la tcnica de usar el fuego para quemar las espinas, ste se aplica con un equipo lanza llamas. Sin embargo, la tuna que se cultiva en Chile (Opuntia ficus-indica) no tiene espinas grandes y sus paletas son consumidas por el ganado sin problema. Las ventajas del cultivo de la tuna son: alta produccin de biomasa por hectrea, alta palatabilidad, buen valor nutritivo, hbito siempre verde, resistencia a la sequa, tolerancia a la salinidad y adaptacin a diferentes tipos de suelo. Las especies del gnero Opuntia presentan alto contenido de cenizas (260 g/kg materia seca y agua (926 g/kg peso fresco), y bajo contenido de protena cruda (58 g/kg materia seca y fibra neutro detergente (185g FDN por kg materia seca). Clasificacin cientfica:

- Reino : Plantae - Divisin : Magnoliophyta - Clase : Magnoliopsida - Orden : Caryophyllales - Familia : Cactaceae - Gnero : Opuntia - Subgnero : Opuntia - Especie : O. ficus-indica

En 100 gramos de parte comestible Caloras Agua Protenas Grasa Carbohidratos Fibra Cenizas Calcio Fosforo Hierro Caroteno Tiamina Riboflavina Niacina Acido ascrbico

Unidad de medidas Cal-g g g g g g mg mg mg mg mg mg mg mg mg 58 83 0.8 0.0 15 3.8 1.0 28 33 .3 0.01 0.01 0.04 0.39 19

Contenido A (*) 67 81 1.1 0.4 17 1.1 0.5 57 32 1.2 0.00 0.01 0.02 30 18 B (*)

2.2. DESCRIPCIN MORFOLGICA A. RAICES.- las races de la tuna son fibrosas, que no profundizan mucho y de rpido crecimiento. B. TALLO.- esta conformado por ramas aplanadas denominadas botnicamente "cladodios"; en los cladodios, las yemas se ubican reticularmente en concavidades ligeras denominadas "arolas", en las cuales se encuentra pequeas espinitas llamadas "gloquidios", y espinas de tamao variable que pueden superar los 5 cm de longitud, las que pueden ser caedizas o perennes de acuerdo alas especies de tuna.. durante los primeros das de vida del cladodio se pueden observar las hojas en las arolas. Los cladodios se conocen popularmente como "PENCAS", y estn ubicadas en forma escalonada conformando los denominados " Pisos". - ltimo piso : El que corresponde a las pencas de la ltima brotacin. - Penltimo piso : Las pencas de la brotacin anterior, que presentan brotes y flores de la poca de floracin. Las pencas de este tipo son los ms adecuados para la evaluacin morfomtrica de los cultivares y tambin para el desarrollo de la cochinilla. Las pencas de este tipo son tambin denominadas " subterminales". - Antepenltimo Piso : en este piso las pencas contienen generalmente brotes. Tambin es frecuente encontrar flores y frutos en las pencas de este tipo - Tras antepenltimo piso : las pencas de este piso a veces presentan brotes; por lo general no presentan flores ni muestran una carga aceptable de cochinilla. - Tronco : son las pencas que forman la estructura basal de la planta, raramente presentan brotes y en algunos casos tienen forma ms o menos cilndrica y han perdido el color verde y presentan una gruesa corteza que normalmente est provista de espinas. C. HOJAS.- son pequeas de menos de 10 mm, de forma cnica, pice agudo y se ubican encada una de las arolas de los botones tanto vegetativos como florales. D. FLORES.- se ubican en el borde apical de las pencas subterrneas y de 3 pisos inferiores; el perianto esta constituido por hojas florales sepaloides en el borde externo y hacia el centro de color amarillo y que se tornan anaranjadas luego de la fecundacin de los vulos. El ovario es nfero, policarpelar, unilocular, con un solo estilo y de tres o quince estigmas. E. FRUTO.- El fruto es una baya carnosa que puede tener forma esfrica, cilndrica o periforme, presenta en el extremo apical una depresin a la que se le denomina "ombligo" y de profundidad variable, mayor en los frutos piriformes y menor en los esfricos. F. SEMILLAS.- son de cubierta muy dura, tiene forma reniforme irregular con 4 a 6 mm de largo, 3 a 4 mm de ancho y 1,8 a 2,5 mm de espesor.

2.3. CULTIVO DE LA TUNA Para la obtencin de plantas de tuna puede recurrir a las semillas o a propagacin vegetativa; en el caso de utilizar semillas, se obtienen individuos con caractersticas genticas no previstas, por lo que no se recomienda este tipo de propagacin. La multiplicacin vegetativa es la usada comercialmente y por este mtodo se puede utilizar estacas que llevan una o varias pencas, en caso de que la disponibilidad de material de propagacin sea escasa. ESTABLECIMIENTO DEL CULTIVO La tuna desarrolla bien en suelos ligeros y medios, aunque sean pedregosos y poco profundos, no logra adaptarse perfectamente a terrenos hmedos y pesados. Las poblaciones de tuna, tanto para fruta como para cochinilla, muestran diversas modalidades de desarrollo, distinguindose 3 sistemas bsicos en reas de secano : huertos constituidos, cercos vivos y praderas naturales manejadas. Bajo riego se encuentran dos de estas, huertos constituidos y cercos vivos. Se recomienda par al sierra, realizar la insolacin en primavera, en la costa puede plantarse en cualquier poca, aunque se lograra prendimientos mas seguros con transplantes en otoo e invierno. 2.4. COSECHA, LIMPIEZA, CLASIFICACIN a. Cosecha y Limpieza de la fruta La cosecha de la fruta de la tuna debe llevarse a cabo en estado de sazn de tal manera que el material cosechado podr llegar a su destino en las condiciones ms apropiadas y se podr obtener mejores precios. b. Extraccin de la fruta

Cuando los frutos estn en estado ptimo de cosecha, el cosechador vestido con un delantal de material resistente, un par de botas de caa alta y anteojos panormicos de plstico, provistos de un cuchillo bien afilado y canastas de cosecha, debe calzarse un guante de material grueso en la mano con la cual coger los frutos. Con el cuchillo se corta en la zona de insercin del fruto, evitando desgarros en la cscara y la exposicin de la pulpa del fruto, debido a que la pudricin del fruto se inicia en esta zona, en muy poco tiempo, antes de llegar a su destino.

c. Limpieza de la fruta Se refiere a la eliminacin de los gloquidios, para lo cual se acondiciona un rea con el piso cubierto por una capa de paja de unos 5 cm, eliminndose los gloquidios con escobas de mano, en todo momento los operadores deben llevar guantes, delantales de material grueso y anteojos panormicos de plstico. Se finaliz la limpieza con escobillas y se transportan los frutos a una mesa seleccionadora, la que lleva en los bordes listones de madera para evitar que la fruta salga del permetro de la mesa y est cubierta con un material de la tela gruesa. 2.5. CLASIFICACIN Y EMBALAJE DE LA FRUTA a. Clasificacin de la fruta de la tuna Luego de la limpieza , se selecciona la fruta de acuerdo a su calidad. Para esto, se toman los frutos de la mesa seleccionadora y se separa en cada uno de los tipos y categoras, adems forma y tamao y color. Deben descartarse los frutos con raspaduras u orificios en la base del fruto, as como los que muestren dao o malformaciones. b. Embalaje Los frutos clasificados deben embalarse en cajas de cartn con capacidad de 4 kg, en la que debe colocarse etiquetas de identificacin por calidad y color, anotndose, tambin la fecha del embalaje y el peso neto.

3. LOS FUNDAMENTOS CIENTFICOS 3.1. Diseo en Ingeniera El diseo en ingeniera mecnica es el diseo de objetos y sistemas de naturaleza mecnica: maquinas aparatos, estructuras, dispositivos e instrumentos. En su mayor parte, el diseo Mecnico hace uso de las matemticas, las ciencias de los materiales y las ciencias mecnica aplicada. 3.2. Concepto de Solucin La elaboracin del concepto de solucin es la fase creativa del diseo, en la cual damos solucin cualitativa al problema. Esta etapa se divide en dos partes, Estructura de funciones (anlisis), Elaboracin del concepto (sntesis). Cualquier funcin, se puede representar en forma de caja negra (black box), donde solo se tiene en cuenta tres magnitudes bsicas de entrada y salida, siendo estas: la energa, la materia y las seales

Energa de entrada

Energa de salida Materia de salida Seal de salida

Materia de entradaSeal de salida

3.3. Proceso de Pelado de la tuna El pelado artesanal se realiza solo utilizando un cuchillo y las manos. Para pelar la tuna se debe seguir los siguientes pasos, no necesariamente en el mismo orden:

1 Un corte longitudinal a lo largo del fruto.

2 Un corte a cada extremo del fruto.

3 Se abre el fruto retirando la cascara, esta y la pulpa se separan fcilmente.

4 Se hecha el fruto ya pelado en un recipiente y se deshecha la cascara

4. ANEXOS