UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL AUTOR: Br. TEJADA SORIANO, Alan Augusto. ASESOR:M. Sc. NINAQUISPE ZARE, Viviano Paulino

En el Valle del Jequetepeque existen alrededor de 25 empresas dedicadas a brindar servicio de pilado de arroz, muchas de estas cuentan con tecnología de primer nivel, teniendo como principal objetivo brindar un producto de calidad con el menor porcentaje de grano quebrado en la etapa de pulido, para que de esta manera no se vea afectado el rendimiento del proceso; pero se ha visto reflejado un problema referente al alto porcentaje de grano quebrado de arroz durante el proceso de pilado de arroz, lo cual conlleva a obtener pérdidas para el agricultor, comerciante y empresario molinero.

Objetivo general: Mejorar la etapa de pulido para reducir el porcentaje de grano quebrado en el proceso de pilado de arroz en la empresa Molino Santa Catalina S.R.L. Objetivos específicos: Determinar el porcentaje de granos quebrados en el proceso de pilado de arroz en la empresa Molino Santa Catalina S.R.L. en el estado actual de la pulidora. Mejorar el funcionamiento de la pulidora de arroz en la empresa Molino Santa Catalina S.R.L. que permita obtener la menor cantidad de granos quebrados. Determinar el porcentaje de granos quebrados en el proceso de pilado de arroz en la empresa Molino Santa Catalina S.R.L. después del mejoramiento de la pulidora.

Composici ó n Nutritiva Energía (Kcal) CHO (g) Proteí. (g) Grasa s (g) Fibra (g) Fósforo (g) Potasio (g) Vit. B 1 (mg) Vit. B 2 (mg) Vit. B 3 (mg) Arroz Blanco Arroz Integral Tabla 1: Composición nutritiva del arroz (por 100 gramos de porción comestible, en crudo). Fuente: Antropología Alimentaria. El Arroz, (2003).

-Variedad Amazonas. *Altura de la planta: 95 – 115 cm *Días de maduración total del grano: 160 *Tamaño de panoja: 22.7 – 24.8 cm *Numero de granos llenos por panoja: *Peso de mil granos: 27.6 g *Grano entero: 57 % *Grano quebrado: 10 % -Variedad IR-43 Nir. *Altura de la planta: 85 – 104 cm *Días de maduración total del grano: 149 *Tamaño de panoja: 21.7 – 23.0 cm *Numero de granos llenos por panoja: *Peso de mil granos: 26.2 g *Grano entero: 58 % *Grano quebrado: 12 % *Rendimiento de masa blanca: 70 % - Variedad INIA 508 Tinajones. *Altura de la planta: 94 – 109 cm *Días de maduración total del grano: 142 *Tamaño de panoja: 22.3 – 23.2 cm *Numero de granos llenos por panoja: *Peso de mil granos: 28.1 g *Grano entero: 61 % *Grano quebrado: 10 % *Rendimiento de masa blanca: 71 % Variedades de arroz Sembradas en el Valle Jequetepeque

Proceso de pilado de arroz Arroz cáscara Pre-limpia Descascarado y separación de cascarilla Pulido Clasificado Empacado y almacenado Impurezas Cascarilla Polvillo

Metodolog í a

Procedimiento operacional: Pilado de arroz Este proceso tiene como materia prima al arroz cáscara cosechadas del Valle Jequetepeque, del distrito de San Pedro de Lloc. Para objeto del estudio de investigación se trabajó con la variedad de arroz IR-43 Nir, los cuales ingresaron al molino a través de camiones en sacos de 70 kg. En la figura 17 detalla las etapas que involucra el proceso de pilado arroz cáscara en la empresa Molino Santa Catalina que son las siguientes:

Arroz cáscara Etapa previa al pulido Etapa de pulido (P-1) (p-2) Etapas siguientes Toma de muestra Determinación % de quebrado Toma de muestra Determinación % de quebrado Etapa de pulido modificado (P-2) Toma de muestra Determinación % de quebrado Toma de muestra Determinación % de quebrado Toma de muestra inicial Determinación % de quebrado. Determinación de rendimiento de pilado. Producción final obtenida Diagrama de Flujo para la proceso del pilado de arroz.

Cabe señalar que primero se pilaron 7000 kg. de arroz cáscara con ambas pulidoras sin aun ser modificada (P-1) y (P-2), analizando las muestras para determinar el estado actual del proceso de pilado en el empresa Molino Santa Catalina SRL. Luego de rectificar la pulidora (P-2), se procedió a pilar y a realizar el analizar correspondiente para determinar en cuanto disminuyó el porcentaje de quebrado en dicha pulidora.

MuestrasPorcentaje de humedad Porcentaje de impureza Rendimiento de pilado Porcentaje de grano quebrado Porcentaje de panza blanca m m m Promedio Tabla 4. Resultado del an á lisis de la muestra inicial en el molino de laboratorio (muestra realizada para el pilado con las pulidoras sin rectificar). RESULTADOS Y DISCUSIONES

MuestraPorcentaje de quebrado previo ingreso a la pulidora m16.1 m27.5 m37.2 m46.3 m55.1 Promedio6.44 Tabla 5: Resultados del an á lisis previo al ingreso a la etapa de pulido sin rectificar.

MuestraPorcentaje de quebrado salida de pulidora (P-1) Porcentaje de quebrado salida de pulidora (P-2) m m m m m Promedio Tabla 6. Resultados del an á lisis a la salida de la pulidora sin rectificar. El porcentaje de grano quebrado que existe en la etapa de pulido es igual a la diferencia del porcentaje de quebrado de salida menos el porcentaje de quebrado a la entrada Porcentaje de quebrado en la pulidora (P-1) = – 6.44 Porcentaje de quebrado en la pulidora (P-1) = Porcentaje de quebrado en la pulidora (P-2) = – 6.44 Porcentaje de quebrado en la pulidora (P-2) = 12.4

Rectificaci ó n de la pulidora de arroz. El primer contacto que tiene el arroz es con la tolva de entrada, luego el arroz ingresa al cuello de la pulidor, es aquí que el arroz es trasportado por el tornillo alimentador (trasportador sin fin) y es ingresado a la cámara de trabajo; es aquí (cuello de la pulidora) donde se realizó la primera rectificación Figura 18. Estado actual de la pulidora S ú per Brix.

Se observó que el diseño de fabricación de esta máquina (cuello de la pulidora) existe una abertura entre el trasportador sin fin y las paredes de la pulidora de 1.7 cm tal cual se muestra en la figura 19, es justo por donde el arroz escapa (cae) entre la hélice del sin fin y las paredes de la pulidora, y dado que el grano de arroz tiene una medida de 0.25 mm de ancho; es justo acá donde, el grano de arroz sufre fricción entre la hélice del sin fin con el cuello de la pulidora, fricción que hace que el grano de arroz se quiebre y por tal aumenta el porcentaje de quebrado en esta etapa. Abertura entre hélice de sin fin con las paredes de pulidora Figura 19. Abertura entre hélice de sin fin y las paredes de la pulidora.

Visto el problema, se mandó a diseñar un trasportador sin fin al taller del torno en la ciudad de Chiclayo, en donde se tomaron las medidas para el diseño del nuevo trasportador sin fin (figura 20) con la finalidad de que entre la hélice del trasportador y las paredes de la pulidora allá una abertura interna no mayor de 0.2 mm. Figura 20. Diseño del nuevo trasportador sin fin.

El siguiente contacto del arroz con la pulidora, es en la cámara de trabajo, es aquí donde el grano de arroz sufre los efectos de abrasión ejercidas por la masa y las cuchillas de esmeril encajadas en este, contra las cribas y segmentos de esmeril encajados en el portacribas (figura 21). Es aquí donde se observó que las cuchillas insertadas en las botellas y los segmentos tenían un diseño de fabricación de 50 % de esmeril y 50 % de un cementante de cloruro y magnesita según descripción técnica, las mismas que se clasifica en granulaciones gruesas, por tal se cambiaron las cuchillas y cribas, las cuales tiene ahora tiene un 80 % de superficie cubierta con esmeril, clasificándola como granulaciones finas y blandas. Además de la calibración de los nuevos segmentos puestos en el portacribas, todas contrapesadas (figura 22).

Figura 21. Portacribas de diseño de fábrica, con segmentos y cuchillas sin modificar. Figura 22. Segmentos y cuchillas rectificadas.

Evaluaci ó n de la eficiencia de la pulidora despu é s de su rectificaci ó n muestras Porcentaje humedad Porcentaje quebrado Rendimiento de pilado Porcentaje impureza m m m Promedio Tabla 7.Resultado del an á lisis de la muestra inicial para el pilado con la pulidora rectificada en el molino de laboratorio.

Muestras Porcentaje quebrado previo a la etapa de pulido m16.1 m28.1 m37.1 m46.1 m56.0 Promedio6.68 Tabla 8.Resultado del an á lisis del porcentaje de grano quebrado previo a la etapa de pulido, para la pulidora rectificada.

MuestraPorcentaje de quebrado salida de pulidora (P-2) m114,1 m213,5 m314,8 m413,1 m512,8 Promedio13,66 Tabla 9. Resultado del porcentaje de quebrado a la salida de pulidora rectificada (P-2).

El porcentaje de grano quebrado que existe en la etapa de pulido rectificada es igual a la diferencia del porcentaje de quebrado de salida menos el porcentaje de quebrado a la entrada Porcentaje de quebrado en la pulidora rectificada (P-2) = – 6.68 Porcentaje de quebrado en la pulidora rectificada (P-2) = 6.98 Como se puede apreciar los resultados del an á lisis realizado a la pulidora rectificada (P-2) muestran que se en la etapa de pulido hay un porcentaje de grano quebrado de 6.98 en comparaci ó n del estado actual que fue de 12.4, por tal una reducci ó n de grano quebrado de 5.42 porciento. Tambi é n se puede apreciar que la diferencia del porcentaje de grano quebrado del proceso de pilado en planta (13.66) en comparaci ó n de la muestra inicial de laboratorio (10.27) es de 3.39 lo cual muestra la gran disminuci ó n del grano quebrado final.

Evaluación económica del mejoramiento de la pulidora Gastos por rectificación de los accesorios de las pulidora AccesoriosMonto (S/.)unidadTotal (S/.) Tras. Sin fin segmentos cuchillas Total del GastoS/ Tabla 10. Gastos realizados por rectificación de accesorio de pulidoras. El gasto total realizado fue de S/ , dicho gasto se ha realizado por única vez por la rectificación, cabe señalar que la empresa cambia sus accesorios trimestral, y el precio de los accesorios rectificados no han cambiado.

Beneficio económico para el agricultor y la empresa El beneficio económico para el agricultor, se ve reflejado en la producción final obtenida del proceso de pilado de arroz, en la siguiente tabla se muestran las producciones obtenida con las pulidoras sin rectificar y las rectificadas. De los 7000 kg de arroz pilados de las pulidoras rectificadas se obtuvo la siguiente producción que se muestra en la tabla 11, cabe indicar que la producción se basó en las estándares de calidad del envasado del producto final de la empresa. Producción Obtenida de la Pulidora Rectificada ProducciónNº sacosPrecio de venta (S/.) Venta (S/.) Arroz clasificado Descarte Arrocillo Ñelen135 Polvillo Tabla 11. Total de venta de la producción obtenida con la pulidora rectificada. Total S/

De igual manera de los 7000 kg de arroz pilados de la pulidora sin rectificar se obtuvo la siguiente producción que se muestra en la tabla 12 teniendo en cuenta los estándares de calidad del producto final de la empresa. Tabla 12.Total de venta de la producción obtenida con la pulidora sin rectificar. Producción Obtenida de la Pulidora sin Rectificar ProducciónNº sacosPrecio de venta (S/.) Venta (S/.) Arroz clasificado Descarte Arrocillo Ñelen23570 Polvillo Total S/

Como se puede apreciar en las dos producciones, la producción de la pulidora rectificada el producto final ha aumentado y el sub-producto (arrocillo y ñelen) ha disminuido en comparación de la pulidora sin rectificada; y en base al valor de venta de la producción se observa que por cada 7000 kg de arroz cáscara a pilar hay un beneficio económico de S/ a favor del agricultor y/o comerciante

Producción Obtenida de la Pulidora Rectificada ProducciónNº sacosMaquila/Saco (S/.)Total Maquila (S/.) Arroz clasificado Descarte4624 Arrocillo23,57 Ñelen100 Polvillo100,44 Tabla 14. Total de Maquila cobrada de la producción de pulidora sin rectificar. Total S/

Tabla 13. Total de Maquila cobrada de la producción de pulidora rectificada. Producción Obtenida de la Pulidora Sin Rectificar ProducciónNº sacosMaquila/Saco (S/.)Total Maquila (S/.) Arroz clasificado Descarte4624 Arrocillo63,521 Ñelen200 Polvillo100,44 Total S/

Producción anual estimada con las pulidoras rectificadas Estimación de la Producción (kg)Ganancia (S/.) Producción Anual Como se aprecian en ambas tablas hay un cobro de maquila a favor de la empresa de S/ por cada producción de 7000 kg de arroz cáscara pilada; para ello se debe de tener en consideración que la empresa trabaja 20 horas diarias, 6 días a la semana con una capacidad de producción de 7000 kg de arroz cáscara por hora, el beneficio económico para la empresa para un año se muestra en la tabla 15. Tabla 15. Producción estimada anual con las pulidoras rectificadas.

CONCLUSIONES En el estado inicial de las pulidoras en la empresa Molino Santa Catalina S.R.L. existi ó un porcentaje de grano quebrado promedio de Al mejorar el funcionamiento de la pulidora se obtuvo 6.98% de granos quebrados obteni é ndose una reducci ó n del 5.26%. Se obtiene una ganancia adicional anual de S/ Nuevos Soles al mejorar el funcionamiento de la pulidora en la empresa Molino Santa Catalina S.R.L. Adem á s, la empresa gana prestigio debido a que los agricultores tambi é n mejoran sus ingresos al obtener m á s sacos de arroz clasificado.