1) Introdução
A preparação
é a etapa em que se condiciona a soja para um melhor rendimento
da extração do óleo. As etapas da preparação
são:
a) pesagem;
b) quebra
dos grãos;
c) separação
das cascas;
d) cozimento;
e) laminação.
Os principais
objetivos da preparação são:
a) máxima
extração de óleo;
b) máxima
velocidade de extração (percolação);
c) mínima
retenção de solvente residual;
d) aumento
da área de contato entre a soja e o solvente;
.
2) Pesagem
Antes de entrar na preparação, toda a soja alimentada pelos silos é pesada em uma balança digital. Esta pesagem visa o controle de entrada da matéria-prima e o controle da eficiência da produção.
2.1) Operação da Balança
Todos os dados
referentes a pesagem são registrados pelo computador da balança,
sendo que todos os dias às 8:00 horas, o computador imprime um relatório
informando a produção por hora, a produção
acumulativa por hora e as paradas.
Para uma produção
de 73 toneladas por hora , que é a produção média
da Cocamar, a balança carrega 400 kilos de soja a cada 14,6
segundos aproximadamente, sendo carregada e descarregada pela ação
automática de um pistão pneumático.
Caso ocorra
algum problema, e a balança precise ser interditada, existe um by-pass
direto para o redler TP1, e neste caso, o operador controla a produção
tendo como base o nível de soja nos quebradores.
3) Quebradores
O principal objetivo
da quebra da soja é proporcionar um tamanho ideal para que possa
ser laminada.
Os quebradores
são equipamentos constituídos de dois pares de cilindros
ranhurados que giram em sentidos opostos e em diferentes rotações
para facilitar a quebra, onde o primeiro par quebra a soja em 4 partes
e o segundo par em 8 partes. Os cilindros dos quebradores possuem ajuste
de pressão mecânicas, onde é possível
ajustar a distância que um rolo ficará do outro, determinando
a quebra da soja.
3.1) Operação
dos Quebradores
Na Cocamar existem
4 quebradores dispostos em série. A distância entre os rolos
dos quebradores é o que determina o tamanho das partículas,
que ficam aproximadamente entre 2 e 3 milímetros de distanciamento.
A alimentação
dos quebradores é feita pelo redler TP4, sendo dosada no interior
do equipamento pelos cilindros de alimentação. Se houver
algum problema com o produto final da preparação, é
necessário que se faça uma análise de granulometria
com o auxílio de peneiras, isto para saber se os quebradores estão
realmente quebrando a soja de forma uniforme e adequada. São 3 peneiras,
onde a primeira possui abertura de 6 tyler (3,36 mm), a segunda 10 tyler
(1,68 mm) e a terceira de 24 tyler ( 0,71 mm). Considera-se um valor aceitável
para a produção de 73 toneladas por hora, se na primeira
ficarem retidos 45% dos grãos (metade do grão), na segunda
30% (? do grão, que é considerado o ideal), na terceira 24%
(quirela) e no fundo 1% (poeira).
Podem ocorrer
2 problemas na quebra da soja: esfarelar e quebrar pouco, ou somente amassar.
Se a soja tiver sendo esfarelada em grandes proporções pelos
quebradores, é devido a uma baixa umidade do grão, que pode
ser decorrente, por exemplo, de uma ressecagem muito intensa. Se a soja
estiver sendo apenas amassada, é devido a uma alta umidade do grão,
e com certeza a ressecagem não está sendo bem realizada.
Desta maneira, observa-se a importância de se fazer o controle correto
da ressecagem da soja, para que entre na preparação com uma
umidade ideal, que é em torno de 10,5 %. O teste de umidade da entrada
da soja é realizada com um intervalo de 1 hora, em um equipamento
“Universal Moisture Tester”.
A maneira que
os operadores tem de observar qualquer problema no processo de preparação,
é ter uma atenção especial com o último quebrador
(703 A), pois através da observação do nível
deste quebrador pelo seu visor, é possível saber se está
ocorrendo sobrecarga do equipamento, que significa que algum lugar não
está funcionando adequadamente. Quando o quebrador 703A encher,
pode estar entrando muita impureza junto com a soja, isto porque as cascas
dão um volume maior a produção, ou também,
a entrada de materiais estranhos (madeira, pedra,etc) e que não
são retirados pelos ímãs (existe um ímã
na saída da balança e outro na entrada de cada quebrador
para não danificar os rolos), impedindo o fluxo normal no equipamento,
cabendo ao operador detectar qual dos quebradores está com problema.
Evita-se a sobrecarga dos quebradores, pois o excesso da carga retorna
pelo redler TP12 para a entrada do redler TP1, o que faz com que diminua
a produção.
4) Separação de Cascas
Na quebra, aproximadamente
70% dos grãos tem a polpa separada da casca, fazendo-se necessário
a retirada destas cascas. Os objetivos da separação das cascas
são:
a) aumenta
a capacidade de extração, pois como as cascas não
possuem óleo, há uma redução na quantidade
de material na extração, sem ocorrer perdas;
b) redução
de óleo retido no farelo, pois tem-se uma massa menor;
c) controle
do teor de fibras do farelo, pois as cascas podem ser acionadas posteriormente
e são ricas em fibras, ou seja, haverá um lucro maior, pois
o farelo será vendido com a adição de cascas.
4.1) Operação dos Separadores de Cascas
Existem 8 máquinas
em série para a separação de cascas na Cocamar, e
são alimentadas pelo redler TP5A, entram por um cilindro alimentador
e as cascas e os finos saem por meio de roscas. Quando a soja cai no equipamento,
um cilindro exaustor dentro do equipamento separa as cascas desviando-as
para outro compartimento.
As cascas saem pela
rosca TP5C, enquanto a soja sai pelo redler TP5B. As cascas passam por
uma peneira rotativa que separa as partículas finas de soja e que
são alimentadas juntas com os grãos da soja no elevador TP6,
seguindo para os cozinhadores. As cascas porém, são transportadas
para serem adicionadas ao farelo da soja na peletização.
5)
Cozimento
A soja quebrada
e sem cascas sofre um cozimento com os objetivos de:
a) proporcionar
aos grãos a plasticidade adequada para poder ser laminada;
b) diminuir
a formação de finos e poeira na laminação;
c) corrigir
a umidade dos grãos;
d) liberar
o óleo na massa ;
e) coagular
certos componentes protéicos;
f) menor
energia e desgaste dos rolos.
5.1) Operação
do Cozinhador
O equipamento
cozinhador, também conhecido como “chaleira”, é composto
de 6 estágios superpostos, onde o sentido do fluxo é de cima
para baixo. A soja é alimentada nos cozinhadores 705A e 703B5, que
estão em paralelo, pela rosca TP7 e permanecem em média dentro
de cada cozinhador de 10 a 15 minutos. Dentro de cada estágio existe
um “facão” que transporta a soja e em seguida a soja passa para
o outro estágio por meio de uma abertura chamada comporta, e assim
até sair dos cozinhadores 705A e 705B para respectivamente, redler
TP8 e TP9. Cada estágio do cozinhador possui um “pendente” que permite
a passagem da soja para o outro estágio quando é aberta,
e são acionados pelo próprio facão, fazendo com que
o braço abra e feche as comportas de cada estágio. Este sistema
faz com que a soja permaneça mais tempo dentro do cozinhador.
Realiza-se a
dosagem de vapor direto e indireto nos cozinhadores, sendo que no primeiro
caso o objetivo é o aquecimento e no segundo o aumento da umidade
da soja. A quantidade de vapor utilizado depende das condições
da soja e do ambiente, sendo que quando a umidade dos grãos está
alta não é dosado vapor direto. A pressão do vapor
direto utilizado pode chegar em média a até 1 Kg/cm2, mas
normalmente fica em torno de 0,2 Kg/cm2; o vapor indireto utilizado é
em média de 9,5 Kg/cm2. A temperatura que os grãos são
submetidos dentro do cozinhador está entre 70 e 75°C. Caso haja
uma diminuição na produção do vapor, haverá
também uma queda na produção da preparação.
6) Laminação
Após o cozimento, a soja é laminada para obter o formato ideal para a extração de óleo. Os laminadores possuem 2 cilindros lisos, e que possuem rotações diferentes e sentidos opostos para facilitar a laminação dos grãos. Os cilindros ficam quase que em contato ( aproximadamente a espessura das lâminas), sendo que a regulagem da distância entre estes é feita por um ajuste de pressão hidráulica, e são ajustados de acordo com a espessura desejada das lâminas. A pressão entre os cilindros dos laminadores em média fica entre 110 e 120 Kg/cm2. É importante observar que pelo fato do óleo da soja estar contido em “bolsões”, também conhecidos como “esferozomas”, e em capilares fibrosos, a laminação faz com que ocorra o rompimento destes bolsões, facilitando a extração do óleo presente.
6.1) Operação dos Laminadores
Pelo fato dos
cozinhadores 705A e 705B operarem independentes, eles alimentam respectivamente
as linhas do redler TP8 e redler TP9. O redler TP8 alimenta os laminadores
704E, 704F, 704G e 704H; enquanto o redler TP9 alimenta os laminadores
704A, 704B, 704C e 704D.
A espessura
ideal da lâmina está entre 0,25mm e 0,35mm, gerando em média
uma área de 1,5cm2 de superfície. Se a lâmina estiver
grossa, a quantidade de óleo liberada por dissolução
será menor, ou seja, os bolsões não estão sendo
totalmente rompidos, então haverá um volume maior a ser extraído
por difusão; por outro lado, se a lâmina estiver muito fina,
o solvente não conseguirá uma boa extração
porque as lâminas começarão a “boiar” no solvente.
A espessura da lâmina é medida com o auxílio de um
paquímetro, porém, a prática que os operadores possuem
lhes permite fazer este controle apenas com o tato. Quando a soja entra
nos laminadores com umidade alta, normalmente diminui-se a pressão
entre os cilindros para se obter a lâmina um pouco mais grossa, para
que posteriormente na etapa da extração, o solvente tenha
maior facilidade de penetrar a soja.
7) Coleta de Partículas
Devido ao acúmulo
do poeira nos redlers TP8, TP9, TPP10 e TP11, e também na balança,
existe o ciclone 714 que capta estas partículas, que, além
de não sujarem o local, retornam ao processo pelo redler TP12.