El proceso de trilla de arroz

PROCESO DE TRILLA DE ARROZ

El proceso de trilla de arroz comprende siete etapas: prelimpieza, secado, limpieza, descascarado, separación neumática, separación densimétrica, blanqueo, clasificación.

ETAPA 1: Prelimpieza.

La prelimpieza se realiza con anterioridad al secamiento y almacenamiento, esta tiene por objeto remover las impurezas grandes, algo de grano partido, de polvo e impurezas livianas; como generalmente la prelimpieza se efectúa "en línea" con el recibo de grano, es necesario que su capacidad sea suficiente para que no afecte la velocidad de recibo.

Un emparrillado sobre la tolva de recepción es el sistema más simple de prelimpieza y permite separar materia extraña de tamaño grande, piedras, etc., que pueden causar deterioros en los equipos; para hacer una separación un poco más efectiva con frecuencia se colocan sobre las parrillas "mallas" del tipo utilizado en la construcción de jaulas para gallina, con aberturas de 2.5*2.5 cms ; normalmente es necesario extender con la ayuda de rastrillos el grano sobre la malla, operación que al mismo tiempo permite remover las cabuyas e impurezas retenidas.

La prelimpieza mecanizada de grano, generalmente se hace con máquinas de malla de alambre, en forma de cilindro o de malla sinfín, que se combina con una corriente de aire graduable para "aspirar" el grano. El "scalperator" de Carter y la "Atlas" de EMC son representativas de este tipo de prelimpiadoras. El "scalperator" máquina de la cual existen múltiples versiones, pero desarrollada originalmente por "Carter" cerca de 1920, consiste esencialmente de una jaula de alambre, con un tejido de diferente separación según el tipo de grano, que tiene en su interior unos deflectores curvos; el grano atraviesa la malla, que retiene en su exterior la paja y materiales gruesos, los deflectores retardan el flujo de grano y mejoran la limpieza, las impurezas son descargadas en una segunda jaula que recupera parte de los granos que pueda haber rechazado la primera. Antes de su descarga, el grano se aspira mediante una corriente de aire graduable que permite separar impurezas livianas, polvo y grano vano. La máquina Atlas utiliza una malla de tipo sinfín; el grano la atraviesa y las impurezas retenidas en su exterior, son transportadas por la banda hasta el otro extremo donde se descargan. El grano en su salida se somete a una fuerte corriente de aspiración regulable, la decantación del polvo y grano vano se hace con ciclones externos.

ETAPA 2: Secado.

La humedad de un grano es el factor más importante de controlar para que un grano pueda conservarse adecuadamente. La actividad biológica depende principalmente del contenido de humedad. Para que se presente la germinación, se necesita gran cantidad de agua que produce transformaciones químicas importantes en el interior del grano.

El arroz generalmente es cosechado con un contenido de humedad del 20 al 24% y debe ser almacenado con una humedad inferior al 13%, esto debido a que se pueden presentar serias pérdidas por la fermentación debida a la acción del calor y la humedad encerrada en el grano, presencia de roedores e insectos.

El arroz es un grano delicado de secar; pocos minutos de tratamiento mal ejecutado pueden dañar los esfuerzos y cuidados de 4 o 5 meses de cultivo. El calor que se aplica al grano aumenta la presión de vapor de su humedad interna y la hace migrar hacia su superficie, donde en forma gaseosa se combina con el aire. Como el traslado de la humedad del interior del grano es más lento que la evaporación de la superficie, se establece dentro del grano un gradiente de humedad; la temperatura aplicada al exterior tampoco se transmite inmediatamente al interior y se establece otro gradiente, esta vez de temperatura, que junto con la humedad, debe conservarse dentro de niveles controlados para evitar las fisuras que se producen por la naturaleza frágil del arroz.

Las diversas variedades de arroz pueden tener comportamientos diferentes durante su secado. Por ejemplo experimentos hechos en los Estados Unidos han mostrado que la variedad "Blue Rose" se seca más rápidamente que la "Blue Bonner" en iguales condiciones.

Durante el proceso de secado el volumen del arroz se reduce apreciablemente. En la tabla 1 se indica la reducción de volumen que sufre el arroz al secarse hasta 12%.

Tabla 1. Reducción de volumen en arroz secado a 12% de humedad.

Humedad Inicial 17% 20% 25%

Reducción del Volumen 3.8% 6.5% 11.5%

Fuente: Almacenamiento y secamiento de granos en Colombia y América tropical, Álvaro Castillo 1978.

Casi la totalidad de las secadoras usadas comercialmente, utilizan como medio desecante una corriente de aire que transporta calor y atraviesa una capa de grano removiendo humedad durante su paso. Para generar la corriente de aire se utilizan ventiladores de tipo axial o centrífugo.

El calor para efectuar la evaporación de la humedad, se genera normalmente por medio de quemadores de combustibles fósiles, principalmente ACPM, Fuel oil o gas natural.

Es recomendable que los quemadores utilizados en secado de granos, cuenten con controles automáticos, que además de mantener constante la temperatura del aire de secado, mantengas una adecuada relación entre el aire y el combustible para conseguir una combustión eficiente. El uso de quemadores rudimentarios puede producir contaminación en los granos, llegando aún a recubrirlos con una película grasosa, como sucedió hace algunos años con frijol caraota exportado a un país centroamericano y cuyo color negro disfrazó inicialmente la contaminación pero no pudo evitar las dificultades y reclamos posteriores.

Entre los sistemas de secamiento de arroz los de mayor difusión son:

• Secamiento en patios,

• Secamiento con aire frío en los silos de fondo plano perforado,

• Con aire caliente en los mismos silos,

• En máquinas secadoras de torre de flujo continuo utilizando varios "pasos" o "combinando" el sistema con silos de aire caliente.

Secamiento en Patios.

Procedimiento rudimentario y de rendimientos bajos, se requieren más de 70 m2 para secar una tonelada de arroz, extendida sobre un patio de cemento y expuesta directamente a la acción del sol, en días claros.

Si el secamiento se realiza a la sombra, se disminuye notoriamente la cantidad de grano partido, como lo indican los resultados de experimentos hechos en Camboya anotados en la tabla 2, pero el tiempo necesario se hace superior a 7 días.

Tabla 2. Grano partido en diferentes sistemas de secado.

Variable Porcentaje.

Sombra 8.3%

Sol directo 42.6%

Bajo Tela Metálica 7.4%

Bajo Papel Negro. 15.4%

Fuente : Almacenamiento y secamiento de granos en Colombia y América tropical, Alvaro Castillo 1978.

El secamiento en patios requiere bastante mano de obra para manejar volúmenes de alguna importancia y la calidad promedio se demerita bastante con el pisoteo, el arrastre y las temperaturas variables a que se ve sometido el grano.

Secado con Aire Frío.

Es un sistema recomendable para granjas pequeñas y cuya aplicación se limita por condiciones ambientales de temperatura y humedad. Se utiliza un ventilador para soplar aire por debajo de la mesa de granos. El recipiente puede construirse en ladrillo, con un fondo falso perforado, de malla fina o lámina perforada.

El paso del aire produce un enfriamiento en el aire por capas, que va "ascendiendo" lentamente por toda la masa. Este "frente" de enfriamiento es seguido varios días, o semanas, después por un "frente" de secamiento. Sin importar el volumen de aire utilizado el enfriamiento y secamiento siempre avanza por capas. La rata de aire normalmente utilizada es de 2.5 a 3 CFM/Bushell de arroz (2 a 2.4 m3/min/m3). En consecuencia una batería de 5 silos para 350 "bultos"cada una, (21 tons) requiere aproximadamente 15.500 CFM y un motor de 15 HP para mover el ventilador, con espesor de grano de aproximadamente 1.2 mts.

El principal inconveniente del sistema es el tiempo de secamiento necesario, que dependiendo de las condiciones ambientales de la temperatura inicial del arroz y del grosor de la capa de grano, puede variar entre una semana y dos o tres meses, en sitios muy húmedos es posible que no se pueda terminar el secamiento y se desarrollan hongos con su secuela de toxinos y deterioro de calidad.

El aumento del espesor del grano incrementa la resistencia ejercida al paso del aire y exige un aumento, más proporcional, en el tamaño de los ventiladores y el consumo de potencia, prolongando además, en algunos casos, el tiempo de secamiento en tal forma que permite también el desarrollo de hongos en las parte aún húmedas del grano.

Secado en Silos con Aire Caliente.

Se utilizan estructuras similares a las descritas anteriormente. El uso de aire precalentado permite que en casi todas las condiciones climáticas se pueda efectuar secamiento sin peligro de rehumedecimiento. El secamiento del paddy se lleva a cabo con aire calentado entre 40oC y 50oC, el cual se inyecta a presión a través del paddy con la ayuda de ventiladores (radiales y radiales – axiales) o, en ocasiones se aspira también en el caso de secamiento en torres.

Secamiento en Torre.

Se remueve la humedad al atravesar con aire caliente una mesa de grano colocada dentro de una columna.

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