III.
EQUIPOS Y DESCRIPCION DE PROCESOS
En este capítulo se muestra como el arroz paddy es procesado en molinos hasta su transformación en arroz blanco listo para el consumo. Para lo cual debemos conocer los equipos y las operaciones básicas de molinería que aunque son pocos la combinación de etapas complementarias en el proceso nos muestra muchas alternativas. 3.1.
EQUIPOS
ETAPA
EQUIPO UTILIZADO
Pesado
Balanza electrónica De forma Tradicional en el suelo sobre capas o mantas.
Tendal o secado
Secado artificial.
Pre – limpia
Zarandas de 2 pisos
Descascaradora
Se usa una descascaradora con rodillos de jebe
Separación de cascara
Aventadora circuito cerrado
Separación de paddy
Mesa gravimétrica o mesa paddy
Pulido
Pulidoras
Lustrado
Pulidora de agua
1er clasificado
Zaranda clasificadora de mallas metálicas
2do clasificado
Clasificador tricur o cilindros clasificadores
Selección
Selectora por color
Embolsado
Embolsadora y selladora
Fuente: propia (2013)
PESADO-Balanzas Imagen E-1: Balanza digital industrial
Fuente: http://articulo.mercadolibre.com.ve /MLV-410115379-balanza-
SECADO-Torres de secado Se muestra la representación esquemática de los procesos del calentamiento del aire para realizar el secado del grano utilizando la cascarilla de arroz como el combustible que oferta la energía que es demandada en las torres de Secado o Secadores del proceso de calentamiento de aire para el secado utilizando el QDTE.
En este esquema tecnológico se utilizan dos calentadores de aire tubulares (CAT) que utiliza como agente portador del calor los gases del esquema de la cascarilla. El primer CAT incrementara la temperatura de una determinada masa o flujo de aire, que es alimentado por el ventilador de aire y lo envía directamente a las torres de secados, el segundo CAT calienta otra determinada masa de aire suministrada también por el ventilador de tiro forzado VTF y la envía al QDTE para el proceso de combustión, esto contribuye al mejoramiento de la eficiencia del proceso de combustión y de toda la instalación térmica.
Imagen E-2: Equipo de secado por torres •
T a n q u e
c o Fuente: http://articulo.mercadolibre.com.ve/MLV-410115379-balanza-o-peso-digitaln industrias-100kg-110-v-o-bateria-6-v-_JM?redirectedFromParent=MLV408205634 mallas perforadas •
Ventilador
•
Quemador, termostato de control
•
Limitadores de temperatura de seguridad
•
marco descargador de velocidad variable22
•
Tanque de reserva superior, con indicadores de nivel y alarma
•
Estructura sismo resistente
•
Manejo de grano totalmente mecanizado
•
Alta eficiencia térmica y bajo consumo de electricidad
•
Contaminantes del ambiente Secadores de “columna”
•
Secado lento, a temperatura media
•
Sin reposos intermedios
•
Recirculación de arroz hasta humedad adecuada.
•
Construcción barata
•
Exigencias de mantenimiento continuo
•
Eficiencia térmica y de aire baja
•
Construibles fácilmente
•
Baja capacidad.
Imagen E-3: Equipo de secado por “columna”
Fuente:http://www.conarroz.com/ pdf/5Tiposdesecadoras.pdf
PRE-LIMPIA-Equipos de limpieza Nuevas limpiadoras modelo GR especialmente orientadas a la limpieza de granos secos como arroz paddy, maíz, sorgo, soya y trigo. La completa limpieza de los granos se realiza con la ayuda de tres sistemas de extracción de impurezas de la máquina: un cilindro "Scalper" para separar las impurezas de gran longitud, una cámara de aspiración para separar las impurezas livianas que incorpora un transportador helicoidal para recoger los vanos y finos, y una zaranda de doble criba, para la separación de la tierra e impurezas de mayor y menor tamaño que el grano. Las limpiadoras gr son el equipo más adecuado para la limpieza de granos y cereales antes de los procesos de molienda y/o clasificación.
El triple sistema de limpieza, garantiza alta eficiencia en la limpieza del producto debido a la combinación de Scalper, zaranda y succión, con lo cual se logra remover impurezas de todo tipo.
Fácil mantenimiento reduce al mínimo los tiempos de parada ya que todos sus sistemas son de fácil acceso y manutención.
Versatilidad en el proceso.
Posee sistemas de recambio rápido de mallas, que permiten usar la misma máquina con distintas variedades de un mismo producto o de otros granos.
Diseño compacto.
Permite obtener mayores capacidades en espacios reducidos.
Imagen E-4: Limpiadora de granos-GR
Fuente:http://www.solostocks.com.co/ventaproductos/maquinaria-agricola/otra-maquinariaagricola/limpiadora-de-granos-gr-266088
DESCASCARADO - Equipos de limpieza La descascaradora a rodillos de caucho sirve para descascar el paddy separando la cáscara del grano. Esta elaboración se realiza cuando el paddy pasa a través de dos rodillos de goma que ruedan en sentido convergente a diferentes velocidades. La presión sobre el paddy entre los rodillos se mantiene constante por medio de un pistón de comando neumático. Un sensor en la alimentación acciona el acercamiento y el alejamento de los rodillos en presencia o no del producto. Construida en colado
y acero, resulta una máquina de gran consistencia que permite evitar vibraciones dañosas. El producto sale de la separadora de cascara a circuito cerrado dividido en tres partes por medio de sinfin: arroz descascarado, arroz vano y cascara.
Imagen E-5: Descascaradora a rodillos de caucho
Fuente:http://www.solostocks.com.co/ventaproductos/maquinaria-agricola/otra-maquinariaagricola/limpiadora-de-granos-gr-266088
MODEL CL600
POWER
CAPACITY
DIMENSION
(Kw)
(Ton/h)
LxWxH (mm)
7.5
5.0-5.5
1150x80x1500h
SEPARACION DE CASCARA- Equipos de limpieza
Couplada con el descascarador de arroz CL600 forma una maquina compacta simple y de optima calidad. El producto sale de la separadora de cascara a circuito cerrado dividido en tres partes por medio de sinfin: arroz descascarado, arroz vano y cascara. Con el circuito cerrado no necesita cyclon o filtro para aire.
Imagen E-6: SEPARADORA DE CASCARA CIRCUITO CERRADO.
Fuente:http://www.emmebienne.com/productos.html
SEPARACIÓN DE PADDY – Mesa gravimétrica o mesa Paddy.
Se ha venido utilizando recientemente para separar flujos de grano poco uniformes entre flujos separados clasificados por longitud y grosor. De esta manera se puede mejorar la operación de descascaradoras, del sistema de
Se estima que en condiciones normales de operación, las aventadoras, con la cáscara, pueden expulsar entre 1% y 3% de arroz paddy.
Las mesas gravimetricas se pueden utilizar para recuperar este paddy de manera economica, si el flujo es suficientemente grande.
selecciona, con base en las diferencias de densidad de los productos, el arroz cargo y el paddy no descascarado.
“Por este procedimiento, estratificando el producto en cámaras zig zag y con ayuda de la inclinación de la mesa, el arroz descascarado, específicamente más pesado, y el no descascarado, más ligero, son transportados en dos direcciones opuestas y, descargados de la máquina por separado”
Imagen E-7: Paddy-separator(RX type)
Fuente:http://www.emmebienne.com/productos.html
PULIDO – Máquina blanqueadora por abrasión.
Las blanqueadoras pulidoras de arroz tipo MBNP-MBNF fueron diseñadas y fabricadas con toda la tecnología necesaria para obtener un producto final de óptima calidad y con un bajo porcentaje de grano partido. Otras ventajas son: diseño compacto, ventilador para le expulsión, fácil operación y mantenimiento. Este tipo de pulidor efectúa el blanqueo del arroz por medios abrasivos y de fricción sobre el grano, a menor temperatura y girando a altas velocidades periféricas. Imagen E-8: Máquina blanqueadora por fricción.
Fuente:http://www.conarroz.com/pdf/5 Tiposdesecadoras.pdf
POWER
CAPACITY
DIMENSION
(Kw)
(Ton/h)
LxWxH (mm)
MBNF 15
18.5
1.2/1.4
1300x450x1800
MBNP 12
12.5
1.2/1.4
1400x600x1950
TYPE
MODEL
ABRASIVE FRICTION
LUSTRADO- Pulidora con agua El pulidor abrillantador de agua CB está diseñado para producir un mejor arroz, con mejor apariencia, calidad y vida útil en el almacenamiento. Se utiliza para remover el exceso de harina depositado en la superficie del grano, puliéndola y dándole notable brillo superficial. La cantidad de agua nebulizada puede variar según las condiciones iniciales del grano y el grado de acabado final que se requiera. En cualquier caso, el agua
en
exceso
incorporada
al
proceso
Imagen E-9: Pulidora con agua CB
Fuente:http://www.emmebienne.co m/productos.html
es
retirada
con:
POWER
CAPACITY
DIMENSION
(Kw)
(kg/h)
LxWxH (mm)
CB 10
15
1.000
1420x620x1680
CB 20
23
2.000
1900x700x2200
CB 40
30
4.000
2300x920x2800
MODEL
SELECCIÓN-Selectora por color Utiliza un sensor de imagen CCD de colección linear de alta velocidad (2048 píxeles) y lentes de alta precisión para realizar la adquisición de imagen, que puede detectar regiones heterocromática 0.04mm2 Imagen E-10: Clasificadora por color
Fuente:http://www.emmebienne.co m/productos.html
3.2.
DESCRIPCIÓN DE PROCESOS:
3.2.1. Recepción de materia prima: A. Muestreo- se identifica el lote y se toma la muestra según método representativo. Tabla N°0__: Formas de muestrear Lote
N° de muestras
10-101
10
102-169
13
170-325
15
226-324
18
325-400
20
401-529
23
530-625
25
626-784
28
Fuente: Torres. (3013)
B. Humedad: se determina la humedad. (anexo 3: Figura 2-medidor de humedad GrainMoistureTester PM410). C. Mezcla varietal: Determinamos el porcentaje de mezcla existente en el lote.
D. Condiciones del grano: Se determina si el grano se encuentra: Germinado Hongueado Grano verde Grano vano impurezas
E. Almacenamiento: Se designa un lugar donde el lote pueda permanecer hasta el turno de secado. 3.2.2. Pesado Consiste en pesar los granos de arroz que llega en tráileres proveniente de diferentes chacras. 3.2.3. Secado 3.2.3.1.
Natural o en pampa:
El secamiento de los granos se realiza de forma natural, por la acción de calor solar y el movimiento natural del aire circundante. Por lo cual se necesita una superficie amplia donde se pueda tender el arroz, utilizando mantas de 5.75 x 5.75 m de largo y ancho, haciendo ingresar por cada manta de 4 a 5 sacos húmedos de peso entre 77 kg a 80 kg y rayando el arroz dependiendo de la humedad cada 20 a 30 min después de la cual se toma una medida llevando su control hasta llegar a la humedad deseada. El tiempo de secado varía de acuerdo a la humedad del lote y al clima, siendo más provechoso el tendido en horas de la mañana y el secado más rápido a horas del medio día.
3.2.3.2.
Secado artificial.
En muchas industrias de la zona el secado artificial se realiza siguiendo los siguientes pasos:
A. Unión de lotes: se agrupan los lotes del mismo propietario para el proceso de secado con un peso no mayor a 27.2 TN y no menor A 18 TN. la unión se realiza tomando en cuenta la misma variedad, humedades cercanas cuya variación puede oscilar en 3 puntos aumentando o disminuyendo, la calidad del grano tomando en cuenta la cantidad de grano vano, impurezas. B. Ingreso a la tolva: el arroz es incorporado a una tolva de recepción, es allí donde se regula la carga antes de su ingreso a las pre-limpias. C. Pre-limpieza: Se realiza en dos zarandas dispuestas para retirar el polvo, paja, grano vano y todo tipo de impurezas. D. Aireación: el arroz ingresa inicialmente a un silo de aireación antes de ingresar a la torre de secado, esto sucede con el fin de uniformizar la humedad la humedad del grano, inyectando aire frio, por lo general se
airea el lote por espacio de una hora, ese tiempo permite que el arroz pierda humedad superficial en el grano mayormente por causa de lluvias. E. Secado: se utilizan dos torres de secado de 30 Tn de capacidad, encargadas de remover el agua contenida en los granos de arroz a través de una convección forzada de aire caliente para transportar el calor y evacuación de la humedad. El arroz procedente del silo de aireación es llevado a la torre de secado utilizando equipos de elevaciony transporte a través de fajas. Una vez que la secadora se ha llenado se inicia el proceso de encendiendo el ventilador, quemador y sistema de descarga. El flujo de aire generado por los ventiladores, cumple con tres funciones principales: transporte de calor hasta el granos, remover humedad evaporada y ayudar a la combustión de los quemadores.
Con el primer grano que sale de la secadora se encuentra aun húmedo, es necesario re-circularlo la parte superior de la secadora con ayuda del elevador, de esa manera se continua trabajando hasta obtener la humedad deseada con temperaturas de45 a 50 °C se debe tener precaucion para evitar que la temperatura del grano sea superior a 37 ó 38°C y esto se produce con temperaturas que oscilen alrededor de 55 a 60°C.
Este control se lleva a cabo cada hora desde el momento que se inica el secado; la humedad a la que se desea llegar es de 13 a 14 según la variedad que se trabaje.
F. Reposo: el arroz después de haber sido secado es trasladado hacia el silo de reposo con el propósito de estabilizar la humedad, posteriormente es descargado y arrumado para seguir su estabilización hasta el momento de pilado.
G. Almacenamiento: el arroz ya seco debe permanecer como mínimo dos días almacenados antes de ingresar al proceso de pilado con el objeto de que el porcentaje de granos partidos tienda a ser estable. Esto se realiza teniendo en cuenta el sitio de almacenaje, la temperatura del ambiente, insectos, etc.
3.2.4. Pre-limpia
El arroz previamente secado ingresa a un proceso de pilado, pasando primero por una remoción de materias extrañas conocidas como impurezas como paja, polvo, piedras, metales, semillas, objetables que son todas aquellas diferentes al arroz, utilizando zarandas vibratorias; esta limpieza se realiza obligatoriamente para todos los lotes tanto los secadores en pampa como en secado industrial, en este último caso el arroz pasa por una limpieza previa.
3.2.5. Descascarado
Es el proceso mediante el cual las cascaras son separadas del paddy. Esto se consigue mediante el suave efecto que los cilindros de goma ejercen sobre el paddy. El granos no descascarado, normalmente es aquel de menor diámetro que no alcanza recibir el efecto de la velocidad diferencial de los rodillos. Este grano sufre cambios físicos en su superficie, especialmente en la rugosidad de la misma, debiendo retornar a la misma descascaradora.
El descascarado se realiza por la combinación de tres efectos: presión de los rodillos, efecto de la velocidad diferencial e impacto, contra la platina colocada debajo de las descargas de rodillos. Algunas variedades de arroz presentan baja dureza que con lleva al ajuste de velocidad de los rodillos para evitar el excesivo partido del arroz.
3.2.6. Separacion de la cascara
En esta etapa se separa la cascarilla del flujo de grano descascarado que proviene de la desecadora. La mayoría de los equipos realizan esta separacion con ayuda de corrinetes controladas de aire.
3.2.7. Separacion del grano paddy.
Se descarga de la descascaradora contiene una mezcla de grano paddy y un arroz integral. La separación se realiza en 2 separadoras (mesas) las cuales tiene un movimiento de vaivén y una inclinación variable aquí debemos de tener en cuenta algo muy importante porque la graduación de la inclinación de la mesa varia al tipo de arroz que estamos pilando y además se tiene en cuenta al paso espeso del grano paddy. Las mesas paddy tiene una descarga de grano mezclado (intermedia) existe una mezcla de más grano paddy y menos grano integral pero en realidad es un porcentaje mínimo, esta descarga sube a la descascaradora; para completar su descascarado. La otra descarga que es una mezcla que contiene un 95% - 99% de arroz integral y el 2% - 1% de grano paddy sube a la pulidoras. 3.2.8. Pulido
El arroz moreno o integral es descargado a las pulidoras para convertirlo en arroz blanco; en esta etapa del proceso toma el nombre de arroz pulido. Tiene 2 tipos de pulidoras:
2 pulidoras verticales de piedra; esta le da el primer pase o primer pulido con un rendimiento del 50% este pulidor está compuesto por una piedra esmeril que gira dentro de una cámara cerrada que pule arroz moreno por medio de efectos de desgastes y de abrasión.
2 pulidoras horizontales de Cribas; esta le da el segundo pase o segundo pulido completando el porcentaje de rendimiento del primer pulido; las cribas tiene una función como por ejemplo proporcionar compresiones y vacios necesarios para conseguir una acción efectiva del pulimento.
3.2.9. Lustrado
Esta etapa es muy importante por que consiste en dar un brillo especial al arroz también llamado sistema moderno que utiliza hidropolichadoras. En este caso contamos con dos hidropolichadoras a las cuales inyectaremos agua con aire a presión, la adicion de agua es el de ejercer una acción de abrillamiento sobre el grano que contiene salvado sobre su superficie y una fuerte corriente de aire realiza un sacamiento de la humedad sobrante sobre el procedimiento, esta ayuda a que el arroz se mantenga fresco y no corramos el riesgo de su deterioro por humedad durante el periodo de almacenamiento por lotes. Tambien debemos de tener en cuenta que la cantidad de agua y presión, agrega al arroz en blanco tambien depende de la variedad de arroz que estamos procesando. 3.2.10. Primer clasificado
Después de haber sido lustrado el arroz cae una zaranda clasificadora que está compuesta de dos mallas metálicas.La primera zaranda tiene una malla metálica que tiene doce perforaciones por pulgada.Tenemos que tener en cuenta que el arroz en blanco proviene de la lustradora, contiene arroz en blanco entero, arrocillo ¾ y ñelen ½.
Entonces la primera zaranda el arrocillo mezclado con arroz blanco en menor cantidad, así podemos decir que representa el 20% de arrocillo mas arroz entero lustrado.Cae a la segunda zaranda el arrocillo mezclado con arroz blanco en menor cantidad, así podemos que representa el 20% de arrocillo mas arroz entero lustrado. El ñelen representa un 5% después de haber sido pasado por la segunda zaranda. Entonces podemos concluir que la zaranda tiene 3 corrientes de descarga.
1º de arroz entero lustrado que representa el 75% de la producción.
2º de arroz lustrado más ñelen el 20 % de la producción.
3º de ñelen que representa el 5% de la producción.
Esta etapa es muy importante porque en esta etapa definimos que tipo de arroz en blanco desea el dueño del arroz; por ejemplo asi tenemos: si deseamos arroz directo entonces vamos a mezclar la 1º y 2º corrientes de la zaranda e decir vamos a unir a la corriente de arroz entero que representa el 75% de la producción con la corriente del 20%
3.2.11. Selección
La función de la selectora es mejorar el arroz es decir quitarle el grano yesoso, grano panza blanca y grano manchado con la finalidad de obtener un producto de mejor calidad y asi podamos embolsarlo en un saco de 1º
La selectora tiene tarjetas eletronicas con válvulas de aire y que tienen una presión de 50lb, compresión de aire y rayos infrarrojos. Los rayos infrarrojos detentan al grano cristalino y hacen que vaya directamente a la tolva de almacenamiento y de allí va a ser embolsado. Las tarjetas eletronicas detentan el grano yesoso, grano panza blanca.
3.2.12. Envasado
El arroz después de su seleccione esta listo para ser embolsado en bolsas de 1 kg y en sacos de 50 kg, para luego ser almacenado y posteriormente ser distribuido para su comercialización.
3.2.13. Embolsado y Almacenamiento
El almacenamiento del producto final, se hace por categorías. Los sacos de 50 Kg son almacenados sobre parihuelas dentro de la sala de proceso hasta su distribución, distribuidos y separados por lotes independientes. Los empaques que contienen las unidades de 1 kg y de 5 kg envasados en bolsas de polietileno, son almacenados también sobre parihuelas en el almacén del área de envasado.
3.2.14. Distribución
Una vez obtenido el producto con las características establecidas por el cliente, el Jefe de control de calidad da la autorización al responsable del almacén para despachar el producto, registrando la ubicación, lote, Nº de sacos y fecha de entrega. El producto es cargado en camiones de acuerdo al pedido del cliente, el cual es inspeccionado verificando las condiciones higiénicas y sanitarias exigidas para el caso, los sacos van protegidos con una manta, cuando van en cama abierto.
DIAGRAMA DE BLOQUES PARA EL ARROZ PADDY
RECEPCIÓN MATERIA PRIMA
PESADO
SECADO No
No
Conforme H ≤ 14%
Impurezas
Conforme
Si
Si
ELIMINACIÓN
ALMACENAMIENTO
ENFRIADO
PRE - LIMPIEZA
Impurezas
DESCASCARADO
Cáscara
SEPARACION DE CASCARA No
SEPARACION DEL GRANO PADDY
Conforme
Si
PULIDO
Polvillo
LUSTRADO
PRIMER CLASIFICADO
Ñelen, Arrocillo
SEGUNDO CLASIFICADO
Descarte
SELECTORA
ENVASADO
