ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ECONOMICA
PROCESO PRODUCTIVO DEL ARROZ Autores Elías Mires Alvano Díaz Contreras Luiggi Procesos Productivos
Monografía
Pimentel, 19 de Julio del 2014
Agradecimiento
A mí distinguido profesor:
Modelo de valor y sabiduría, por su desinteresada y generosa labor de transmitir el saber, su inagotable entusiasmo y sus acertados consejos y sugerencias. Por la ayuda y la preocupación para la realización de nuestro trabajo.
A mis amigos y compañeros: Un reconocimiento especial, sin su ayuda no habríamos podido llevar a cabo nuestra investigación.
ÍNDICE Agradecimiento ............................................................................................................................. 2 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 5 I.
INFORMACIÓN GENERAL DE LA EMPRESA ............................................................................ 6
II.
OBJETIVOS ............................................................................................................................. 7
III.
DESARROLLO DEL PROCESO PRODUCTIVO ....................................................................... 8
1.
Materia Prima y Suministros ................................................................................................. 8
2.
Producto Elaborado............................................................................................................... 8 Arroz de saco naranja (8% de quebrado) ........................................................................... 8 Arroz de saco fucsia (13% de quebrado) ........................................................................... 8
3.
Subproductos ........................................................................................................................ 9 Arrocillo ¾ ................................................................................................................................ 9 Arroz descarte ......................................................................................................................... 9 Arroz Ñelen .............................................................................................................................. 9 Polvillo ...................................................................................................................................... 9 Cascarilla de arroz ................................................................................................................. 9
4.
Capacidad de Producción .................................................................................................... 10
5.
Descripción del Proceso ...................................................................................................... 11 a)
Operaciones Unitarias ................................................................................................. 11 Recepción .......................................................................................................................... 11 Inspección.......................................................................................................................... 11 Pesado ............................................................................................................................... 11 Almacenaje ........................................................................................................................ 11 Descascarado ................................................................................................................... 12 Separación......................................................................................................................... 12 Pulido .................................................................................................................................. 13 Clasificación Producto terminado .................................................................................. 13 Ensacado ........................................................................................................................... 13
b)
Diagrama de Bloques .................................................................................................. 14
c)
Proceso de Elaboración .............................................................................................. 16 1° Recepción del arroz cáscara ..................................................................................... 16 2° Limpieza del arroz cáscara ........................................................................................ 16 3° Descascarado del arroz cáscara ............................................................................... 16 4° Separación de la cáscara y el arroz limpio de cáscara (descascarado) ............. 17
5° Separación de arroz con cáscara de arroz verde o descascarado ..................... 17 6° Pulido de arroz verde .................................................................................................. 18 7° Lustrado del arroz pulido ............................................................................................ 18 8° Clasificación del arroz ................................................................................................ 19 9° Seleccionado de arroz grano entero ........................................................................ 19 10° Envasado de arroz clasificado y descarte ............................................................. 20 d)
Balance de Masa .......................................................................................................... 21
e)
Maquinaria Utilizada ..................................................................................................... 23 Máquina de pre limpieza ................................................................................................. 23 Máquina descascaradora ................................................................................................ 24 Máquina Circuito o Separadora...................................................................................... 25 Pulidora (blanqueadora 1) ............................................................................................... 26 Lustradora (blanqueadora 2) .......................................................................................... 27 Clasificadora (separador de arroz quebrado9 ............................................................. 27 Selectora (control de calidad) ......................................................................................... 28 Esquema completo de sistema de máquinas .............................................................. 29
f)
Diagrama de bloques (equipos y maquinaria) ......................................................... 30
CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 32 ANEXOS ....................................................................................................................................... 33
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Arroz cáscara ........................................................................................................... 8 Ilustración 2: Fisionomía del grano de arroz ............................................................................... 12 Ilustración 3: Tolva ...................................................................................................................... 16 Ilustración 4: Pajilla ..................................................................................................................... 17 Ilustración 5: Polvillo ................................................................................................................... 18 Ilustración 6: Muestra de producto final .................................................................................... 20 Ilustración 7: Sacos de 50 Kg de producto final .......................................................................... 20 Ilustración 8: Máquina de prelimpieza........................................................................................ 23 Ilustración 9: Croquis de máquina descascaradora .................................................................... 24 Ilustración 10: Máquina descascaradora .................................................................................... 24 Ilustración 11: Croquis de máquina separadora ......................................................................... 25 Ilustración 12: Máquina separadora ........................................................................................... 25 Ilustración 13: Croquis de máquina pulidora .............................................................................. 26 Ilustración 14: Máquina pulidora ................................................................................................ 26 Ilustración 15: Croquis de máquina clasificadora ....................................................................... 27 Ilustración 16: Funcionamiento de máquina clasificadora ......................................................... 28 Ilustración 17: Máquina clasificadora ......................................................................................... 28 Ilustración 18: Esquema de máquinas ........................................................................................ 29
INTRODUCCIÓN
El arroz, este es el cereal por excelencia, es sabroso y muy versátil debido a ello hay hogares donde se prepara todos los días y la familia nunca se cansa de comerlo, según estadísticas por lo menos un tercio de la población mundial come arroz como alimento principal en la dieta diaria La región de Lambayeque es una zona que se caracteriza por su gran producción de arroz, por eso nace la curiosidad de analizar cómo es que se da este proceso. La introducción de la siguiente monografía parte desde la explicación de la planeación, como es que está organizada esta empresa para llevar a cabo su proceso de elaboración del arroz. Su organización, como se distribuye personal, quienes son los principales representantes, entre otros. El cultivo de arroz ha sido uno de los más dinámicos de la agricultura peruana y por ello uno de importancia nacional. Es por ello que se trata el tema de la producción de arroz por ser un producto de mucha importancia. A través de este informe se dará a conocer todo respecto al proceso de producción del arroz en el molino El Chamecino de Ferreñafe. Se indica de manera detallada las operaciones unitarias del proceso, los productos finales que se producen y sus principales características, los subproductos, el balance de masa de la producción promedio, el esquema de bloques de la producción, el esquema de bloques de la máquinas utilizadas, además se describe la función de cada máquina y su capacidad, el rendimiento de la materia prima y el proceso de producción.
I. INFORMACIÓN GENERAL DE LA EMPRESA 1. RAZON SOCIAL ACTUAL: MOLINO EL CHAMESINO S.A.C.
2. RAZON SOCIAL ANTERIOR: MOLINO EL CHAMESINO S.R.L.
3. DIRECCION: Av. V. R. Haya de la Torre Nro. Sn Prolongación (Salida Punto Cuatro Distrito Pueblo Nvo)
4. ACTIVIDAD INDUSTRIAL: Procesamiento de arroz
5. AÑO DE INICIO DE ACTIVIDADES:
01 / Enero / 2010
6. NOMBRE DEL PROPIETARIO: Núñez Tantalean Francisco
II. OBJETIVOS
a) Conocer el proceso de producción del arroz.
b) Conocer detalladamente el funcionamiento de la industria del arroz.
c) Conocer el rendimiento de las materias primas en la producción de arroz.
d) Conocer la maquinaria empleada en la industria del arroz.
e) Conocer características y funciones básicas de las máquinas utilizadas en la industria del arroz.
f)
Analizar las operaciones unitarias en el procceso de producción del arroz.
g) Analizar el balance de masas en el proceso de producción del arroz.
III. DESARROLLO DEL PROCESO PRODUCTIVO 1. Materia Prima y Suministros 28 000 Kg de arroz cascara diario
Ilustración 1: Arroz cáscara
2. Producto Elaborado Arroz de saco naranja (8% de quebrado) Arroz de alta calidad, con una longitud de 6 mm, perfecto para consumo humano de grano en muy poco porcentaje quebrado, graneado, de gran sabor en la olla. Comercializado en los principales mercados del Perú en presentaciones de 50 Kg en sacos de color naranja. Arroz de saco fucsia (13% de quebrado) Arroz de calidad media, utilizado para consumo humano, con una longitud de 5,2 mm, con poco porcentaje de quebrado, grano blanco y delicioso en la olla. Comercializado en presentaciones de 50 Kg en sacos de color fucsia.
3. Subproductos Arrocillo ¾ Conformado por granos quebrados de una longitud de ¾ la longitud de un grano completo de la variedad de arroz de mayor contraste (Arroz de saco naranja).Se obtiene del procesamiento físico al que es sometido el arroz. Se comercializa en sacos negros de 70 Kg y sin ningún tipo de presentación. Utilizado principalmente para la alimentación de aves. Arroz descarte Desperdicio del arroz blanco. Arroz manchado o con propiedades no aptas para una buena presentación de un producto final, que se comercializa en sacos negros de 70 Kg. Se utiliza principalmente para la alimentación de ganado. Arroz Ñelen Lo conforman los granos quebrados menores a ¼ de la longitud de la variedad del grano de mayor contraste; es decir, granos con longitud menor a 1,5 mm. Polvillo Se encuentra constituido por cutícula, embrión y otras partes del grano como producto del blanqueado de arroz, cuando este pasa por pulidoras abrasivas y de fricción. Se utiliza como abono para los sembríos de arroz. Cascarilla de arroz Se obtiene en el proceso de descascarado de arroz, el destino de este subproducto es su comercialización para granjas y productores artesanales de ladrillos.
4. Capacidad de Producción Capacidad Promedio de Arroz Cascara que ingresa diariamente: (
)
Productos obtenidos: Ñelen = 58,23 Kg Arrocillo ¾ = 2 308,01 Kg Arroz de Saco Naranja = 7 750 Kg = 155 sacos de 50 Kg c/u Arroz de Saco fucsia = 11 725,12 Kg = 234 sacos + 25,12 kg Arroz Descarte = 1 641,64 = 32 sacos + 41,64 Kg
Área de terreno Planta de producción Área: 500 Área de Almacén: 1 Ha Oficinas de Administración Área de Oficinas Administrativas: 500
5. Descripción del Proceso a) Operaciones Unitarias Recepción El arroz cáscara llega del campo en sacos de 70 Kg, un promedio de 400 sacos diariamente. Los sembríos de arroz están ubicados en el caserío de Mamape. Para el proceso de pilado se recepciona el arroz en la tolva de recepción. Inspección Se realiza el control de humedad y de porcentaje de impurezas. El nivel de humedad promedio ideal debe ser entre el 11-13 % (FAO, 2014) Pesado Se realiza el pesado para llevar el control de arroz cascara que ingresa de la empresa y de empresas externas que solicitan servicio de pilado, además se considera importante este control para determinar el rendimiento de la materia prima y la eficiencia de la maquinaria. Este proceso se realiza en una máquina para camiones con una capacidad de 48 toneladas; se determina el peso del camión vacío, luego del camión con la materia prima y finalmente realiza el balance para determinar el peso neto de la materia prima. Secado Se realiza el secado por método de convección natural, proceso mediante el cual se realiza el secado al aire libre a través de la energía solar. El arroz se debe secar un promedio de 6 horas. Almacenaje Se debe realizar esta operación manteniendo las condiciones recomendadas de temperatura (17 °C a 18 °C), humedad y almacenamiento en medios pobres de oxígeno. Con ello se frenará el riesgo de degradación del grano y se logrará un mayor periodo de almacenamiento.
Limpieza Se lleva a cabo en la máquina prelimpia, la cual posee lustradores que se encargan de despolvar el arroz, separar el palote, la paja y piedras del arroz cascara. Esta máquina de prelimpia posee un ventilador con el cual expulsa los sólidos inservibles.
Descascarado Es la operación que consiste en separar la lenma, palea y lemmas estériles, dejando el endospermo y el embrión con su cubierta; mediante la máquina descascaradora.
Ilustración 2: Fisionomía del grano de arroz
Separación La primera separación que se realiza es después del descascarado, el arroz descascarado pasa circuito en el cual se separa el arroz descascarad de la pajilla. La segunda separación se da en la mesa Paddy, la cual separa; arroz descascarado el cual pasa a las pulidoras y el arroz Paddy regresa a la maquina descascaradora.
Pulido Proceso para remover del arroz descascarado los tegumentos, el embrión y partículas de harina que quedan adheridas al grano, para darle un aspecto liso y brilloso. Este proceso se lleva a cabo en la máquina pulidora. Clasificación Producto terminado Proceso final que sirve para separar y seleccionar los granos quebrados, Ñelen y partículas finas del grano entero, quedando listo para el pesado y ensacado. Se lleva a cabo en la maquina clasificadora. Ensacado El arroz pilado se comercializa a granel o en envases que permitan mantener sus características. Para ello se utilizan sacos nuevos con capacidad de 50 kg. neto , los sacos naranja son para arroz de grano entero con 8% de quebrado y los de color fucsia para arroz con 13% de quebrado.
b) Diagrama de Bloques
1
Recepción
2
Inspección = 12 % Humedad
3
Pesado
4
Secado
5
Almacenaje = 48 000 Kg
Impurezas
6
Limpieza = 27 860 Kg arroz cascara limpio y 140 Kg desechos.
Cascara
7
Descascarado = 26260 Kg de arroz descasc. y 1600 Kg pajilla.
8
Separación = 25 940Kg de arroz descascarado.
9
Pulido= 2464 kg de polvillo y 23465 de arroz
10
Lustrado= 10 kg de polvillo y 23465 de arroz pulido
Polvillo
0
Clasificación y ensacado Ñelen
11
0
Ñelen= 1 saco + 8,23 kg Descarte= 32 sac. + 41,64 Kg Arrocillo ¾= 46 sac. + 8,01 Kg Arroz sac. Naranja= 155 sac. Arroz sac. Fucsia= 234 sacos + 25,12 Kg
12
Almacenaje
13
Despacho
c) Proceso de Elaboración
1° Recepción del arroz cáscara En un tolba se recepciona el arroz cascara para iniciar todo el proceso para obtener el arroz blanco, el cual es el extraido del campo. Se recepciona diariamente un promedio de 28 000 Kg de arroz cáscara, llegan en sacos negros de 70 Kg (400 sacos diarios). ARROZ
CAPACIDAD 50 Sacos de 70 Kg
Ilustración 3: Tolva
2° Limpieza del arroz cáscara El arroz pasa por un elevador hacia la máquina de pre limpia, en la cual se separa el palote, la paja, piedra, y otros sólidos inservibles del arroz cáscara. De los 28 000 Kg iniciales de arroz cáscara, se estima que se va un promedio de 140 Kg de desecho y queda 27 860 kg de arroz cascara pre limpio.
3° Descascarado del arroz cáscara Luego del pre limpiado del arroz cáscara, se transporta el arroz cáscara pre limpio a la máquina descascaradora en donde descascara el arroz en un 80 %. En este proceso se separa aproximadamente 1600 Kg de pajilla, queda 26 260 Kg de arroz descascarado al 80 %.
4° Separación de la cáscara y el arroz limpio de cáscara (descascarado)
El arroz pasa de la máquina descascaradora a la máquina llamada circuito en donde separa la cáscara del arroz limpio, el arroz limpio pasa a la mesa paddy y la pajilla es expulsada a través de un sinfín. De esta operación es que se obtiene la pajilla (1920 Kg).
Ilustración 4: Pajilla
5° Separación de arroz con cáscara de arroz verde o descascarado En la mesa paddy se separa el arroz paddy del arroz que quedó sin descascarar, al arroz verde lo envía a la pulidora y al arroz con cáscara lo regresa a la máquina descascaradora para que repita el proceso y luego sea enviado a la pulidora. Se regresa a la descascaradora de los 26 260 Kg, aproximadamente 5 252 Kg. De la cantidad que regresa a la descascaradora se elimina 493 Kg de pajilla y obtenemos 4932 Kg de arroz verde, en total estaríamos obteniendo 25 940 Kg de arroz verde.
6° Pulido de arroz verde El arroz verde pasa a la pulidora en donde se pule el arroz, aquí se remueve del arroz verde los tegumentos, el embrión y partículas de harina que quedan adheridas al grano; quedando el arroz blanco. De este proceso se obtiene el polvillo que son los residuos del arroz verde, se obtiene aproximadamente 2 465 Kg de polvillo y 23 475 g de arroz pulido.
Ilustración 5: Polvillo
7° Lustrado del arroz pulido
Después del pulido, el arroz pasa a la maquina lustradora en donde gracias a cerdas se separa todos los residuos de polvillo que quedaron en el arroz, se obtiene un promedio de 10 Kg de polvillo. Queda 23 465 Kg de arroz.
8° Clasificación del arroz
El arroz pulido pasa a la máquina clasificadora en donde se clasifica el arroz y sus subproductos. Obtenemos en promedio: Ñelen = 58,23 Kg Arrocillo ¾ = 2 308,01 Kg Arroz grano entero = 21 098,76 Kg El Ñelen y el arrocillo ¾ pasan a ser envasados. El arroz de grano entero se divide en arroz con 8% de quebrado y arroz con 13% de quebrado.
9° Seleccionado de arroz grano entero El arroz de grano entero pasa a la maquina selectora en donde se selecciona el arroz con 8% de quebrado, arroz con 13 % de quebrado y el arroz descarte. Para determinar el porcentaje de quebrado del arroz se utiliza un molino de prueba en donde se coloca una muestra del arroz y de acuerdo a las características de la muestra se regula el grado de quebrado del producto final. Se obtiene en promedio: Arroz de Saco Naranja = 7 750 Kg = 155 sacos de 50 Kg c/u Arroz de Saco fucsia = 11 725,12 Kg = 234 sacos + 25,12 kg Arroz Descarte = 1 641,64 = 32 sacos + 41,64 Kg
10° Envasado de arroz clasificado y descarte
Después de clasificar el arroz de acuerdo a su porcentaje de quebrado y separar el arroz descarte se procede a envasar el producto final y el subproducto (arroz descarte). El arroz con 8% de quebrado se envasa en sacos de color naranja, el arroz con 13 % de quebrado en sacos de color fucsia y el arroz descarte en sacos negros sin presentación.
Ilustración 6: Muestra de producto final
Ilustración 7: Sacos de 50 Kg de producto final
d) Balance de Masa
28000 Kg de arroz Cáscara
RECEPCIÓN
28000 Kg de arroz Cáscara
LIMPIEZA
SALIDA 140 Kg de desechos sólidos
27 860 Kg de arroz Cáscara limpio 320 Kg de pajilla y 4932 de arroz desc. DESCASCARADO
1 600 Kg de cascarilla o pajilla
26260 Kg de arroz descascarado al 80%
1° SEPARACIÓN
1 562 Kg de arroz con cascara
SALIDA 320 Kg de cascarilla SALIDA 1 600 Kg de cascarilla
26260 Kg de arroz descascarado al 80%
4 932 Kg de arroz descascarado 100%
2° SEPARACIÓN Queda 21 008 Kg de arroz descascarado al 100%
2 5940 Kg de arroz descascarado al 100%
PULIDO
SALIDA 2 465 Kg de polvillo
23 475 Kg de arroz pulido
ABRILLANTADO
SALIDA 10 Kg de polvillo
23 465 Kg de arroz pulido limpio
CLASIFICADO
58,23 kg de Ñelen
2 308,01 de arrocillo 21 116,76 Kg
ÑELEN
ENVASADO 58, 23 Kg
19 457,12 Kg
ARROZ CON 8% DE QUEBRADO
ENVASADO 7 750 Kg arroz de saco naranja
ENVASADO 2 308,01 Kg
1 641,64 Kg
ARROZ CLASIFICADO
7 750 Kg
ARROCILLO 3/4
ARROZ GRANO
DESCARTE
11 725,12 Kg
ARROZ CON 13% DE QUEBRADO
ENVASADO 11 725,12 Kg arroz de saco fucsia
ENVASADO 1 641,64 Kg de arroz descarte
e) Maquinaria Utilizada
Máquina de pre limpieza
Esta máquina se encarga de separar el palote, la paja y piedras del arroz cáscara. Tiene una capacidad de 150 000 panegas de arroz, cada panega equivale a dos sacos.
Ilustración 8: Máquina de prelimpieza
Máquina descascaradora
Esta máquina se encarga de separar la lenma, palea y lemmas estériles, dejando el endospermo y el embrión con su cubierta del arroz cáscara. En pocas palabras descascara el arroz. Tiene una capacidad de 50 sacos/hora.
Ilustración 9: Croquis de máquina descascaradora
Ilustración 10: Máquina descascaradora
Máquina Circuito o Separadora
Esta máquina se encarga de expulsar la cáscara del arroz a través de un ventilador y deja el arroz descascarado libre de residuos. Tiene una capacidad de 100 sacos/hora.
Ilustración 11: Croquis de máquina separadora
Ilustración 12: Máquina separadora
Pulidora (blanqueadora 1)
Encargada de separar del arroz verde los tegumentos, el embrión y partículas de harina que quedan adheridas al grano; es decir pule el arroz, le da la característica de grano liso y blanco. Tiene una capacidad de 50 sacos/hora.
Ilustración 13: Croquis de máquina pulidora
Ilustración 14: Máquina pulidora
Lustradora (blanqueadora 2)
Máquina que posee cerdas de limpieza encargada de retirar las partículas de polvillo que queda en el arroz pulido para que este pueda pasar al proceso de clasificado. Tiene una capacidad de 50 sacos/hora.
Clasificadora (separador de arroz quebrado9
Máquina encargada de clasificar según la calidad del grano en Ñelen, Arrocillo y Arroz Entero. Tiene una capacidad de 50 sacos/hora.
Ilustración 15: Croquis de máquina clasificadora
Ilustración 16: Funcionamiento de máquina clasificadora
Ilustración 17: Máquina clasificadora
Selectora (control de calidad)
Máquina encargada de clasificar el arroz entero según su porcentaje de quebrado en arroz con 8 % de quebrado, arroz con 13 % de quebrado y Arroz descarte. Tiene una capacidad de 100 sacos/hora.
Esquema completo de sistema de máquinas
Ilustración 18: Esquema de máquinas
f)
Diagrama de bloques (equipos y maquinaria)
TOLVA
MÁQUINA DE PRE LIMPIA
MAQUINA DESCASCARADORA
CIRCUITO
SEPARADOR PADDY
PULIDOR
VENTILADOR DE EXPULSIÓN
ÑELEN ARROCILLO MEDIO LUSTRADORA
CLASIFICADOR
ENVASADO
ARROCILLO 3/4
ENVASADO
ARROZ ENTERO
ENVASADO
ENVASADO
ARROZ CLASIFICADO
DESCARTE
SELECTORA
CONCLUSIONES En promedio, la pajilla que posee la materia prima (arroz cascara) representa el 5,71 % de la materia prima de lo que representa. En promedio, el polvillo representa el 8,84 % de la materia prima que ingresa al proceso de producción. El Ñelen representa el 0,21 % de la materia prima que ingresa al proceso de producción. El arroz que se obtiene en el proceso de producción representa el 5,86 % de la materia prima en peso que ingresa. De la materia prima que se ingresa a procesar, el 27,68 % del contenido en peso es convertido en arroz con 8 % de quebrado. De la materia prima que se ingresa a procesar, el 41,88 % del contenido en peso es convertido en arroz con 13 % de quebrado. Las máquinas utilizadas están correcta y esquemáticamente bien ubicadas y cada una cumple correctamente sus funciones.
ANEXOS
