ORIGINAL ARTICLE

  

http://opn.to/a/nhBdI

Proposal of Industrial Technological Process for the Production of Cuban Silage Feed (CSF)


ABSTRACT

The present work was carried out with the objective of making a technological proposal to obtain a CSF at an industrial scale. Alternative food that is achieved by silage agricultural products (cassava, sweet potato, banana, yams) suitable or not for human consumption, in a mixture of honey B, Saccharomyces yeast cream and distillery vinasse. The technology to produce on a large scale has areas of weighing, receiving and sampling raw materials, storage, transportation and milling, mixing, silage, dispatch, laboratory and socio-administrative. Agroindustry is equipped with scale (up to 30 t), unloading ramp (60 m long), five horizontal tanks (33 m3), conveyor belt (21 m long), mills of blades and hammers (10 t / h) , vertical mixer (15.75 m3), nine silos (40 m3) that transform the mixture of raw materials and pumps with a flow rate of 32 m³ / h, 98.7 m³ / h, 63.5 m³ / h and 140 m³ / h, that guarantee transfer of molasses, recirculation of vinasse and cream, and pumping of the mixture and the CSF. Eleven existing agroindustries in Cuba of the same technology obtain an innocuous food, with savings by import substitution of corn higher than 7 million of USD in 5 years and reduction of more than 12,000 tons of CO2 to the environment.

Keywords: 

technological process; animal feed; waste; impact.

 


INTRODUCTION

According to FAOSTAT (2017), the population will increase by 2050 to 9500 million inhabitants. The competition for food between humans and animals will be accentuated, and on the other hand, the negative impact of climate change will increase to make the efficient production of cereals. Food is a chain of events that begin with the cultivation, selection and preparation of food, up to the forms of presentation and its consumption for human feeding and animal production. Pork is one of the most produced and highest per capita consumption in the world, with an estimated production in 2015 and 2016 of around 110 million tons of meat, according to the United States Department of Agriculture. Pig breeding contributes for approximately 37% of the animal protein consumed worldwide (FAO-FAOSTAT, 2011).

The previous situation invites to look for scientific solutions in the tropical and subtropical area where the majority of the developing countries are located. It is necessary to increase agricultural yields, the search for new foods, and the efficient use of these to achieve a better standard of living. At the same time, these so-called alternative foods, generally, when they are extracted from the land and not used rapidly, tend to decompose, causing important losses for the producers (Lezcano et al., 2017).

The productions of roots and tubers in Cuba have been increasing in recent years, according to ONEI (2017), among which the production of sweet potatoes stands out, with continuous growth since 2011, although in 2015 there was a slight decrease, associated with the climatic conditions and the infestation by tetuan. In 2017, sweet potato production increased by 94.67% compared to 2012.

In 2011, Lezcano and a Multidisciplinary Group created an alternative food that they called Cuban Silage Feed (CSF), which, due to its characteristics, is conserved over time and is used with a positive effect in the feeding of pigs. For the above, the following work aims to make the technological proposal to obtain the CSF on an industrial scale.

METHODS

In order to propose the industrial technological process, the background of other agroindustries dedicated to the production of animal feed in Cuba was taken into account with the areas that integrate it. Parr (1988); McEllhiney (1995); FAO (2003), were considered for the selection of the place, norms of security and environmental regulations. Work premises to be fulfilled, the small scale production and the physical properties of the raw materials and the final product were considered according to Silva et al. (2017).

Work premises were established, with the aim of making the new technology sustainable, contributing to the substitution of maize imports, using inactive infrastructures, equipment and national raw materials, obtaining an innocuous product, kept preserved in time and that environmental contaminants were not generated. Other premises are that the pigs had a positive productive response, that the potential capacity of the agroindustries were 45 t / d and that they worked 300 effective days in the year, that they belonged to the AZCUBA Sugar Group and that the percent of exploitation capacity for the agroindustries are 75% the first year, 85% and 90% the second and third year, respectively.

Conception for the Agroindustrial Production of the CSF

The criteria for the industrial proposal and the equipment that make it up, were given by Pahl & Beitz (2013), in terms of activities they perform, production capacity, working conditions, energy consumption, parameters (current, voltage and frequency), safety and protection. Other aspects such as technical-economic efficiency and work guarantee for the environmental conditions of the place were considered according to Paneque (1988).

The weighing area is where the transportation means (loaded or not) are weighed; sampling is in charge of verifying the loads (for reception or not) and giving access to raw materials for storage. The transportation and milling area transports the agricultural products from the receiving hopper to the mills to be fractioned and ground to the proposed particle size (4 ± 2 mm); the mixing one , homogenizes all raw materials so there is no accumulation of clumped lumps that hinder the silage process. In the area of the same name, the process of conservation of agricultural products in the mixture of liquids occurs.

The dispatch area is responsible for the output of the final product and laboratory and socio-administrative areas are linked to the quality of the process and the working conditions of the staff.

For the reception of raw materials the criteria of some researchers were taken into account Bates et al. (1995); Khajarern, & Khajarern (1999); Jones (2000) and were carried out if they met the established requirements, guaranteeing daily production and work coverage, with good distribution of space (Brennan, 2006; Oldshue, 2014; Silva et al., 2017).

The storage capacity was selected taking into account the characteristics of the raw materials, the distance of the sources of supplies, the environmental conditions, the levels of access and the availability of automotive transport.

The proposal of the transporter took into account, technical factors, such as productivity of the machine, properties (physical-mechanical) related to the conditions of the load, characteristics of the technological process, direction, length, form of the route that made the load, method in which it was deposited in the conveyor and the conditions of the environment (Paneque, 1988).

Among the criteria for the proposal of the mills were the characteristics of the technological process, productivity (t / h), dosage form, characteristics and particle size to obtain, dimensions and cleaning of the mills (Pahl et al., 2007; Pahl & Beitz, 2013).

For the design of the mixer, the criteria of other researchers were taken into account Brennan (2006) and of Oldshue (2014), which were related to characteristics of the raw materials and the product to be obtained, quantity to be mixed, form and type of dosage; type and proportions of the mixer, agitator to use, speed of agitation and way to drive the mixture to the silos.

The raw materials have different characteristics and unequal proportions within the mixture. The dosage is made by volume, the vinasse and the cream arrive by gravity to the mixer, the honey B is driven by rotary gear pump and the ground agricultural products fall freely by the position occupied by the hammer mill with respect to the mixer. The mixture is driven to the silos with an open impeller centrifugal pump.

The silage process occurs when raw materials are already mixed in vertical silos. The capacity of the silage area is proposed based on daily production and storage coverage. The silos are selected taking into account: their form of feeding, characteristics of the mixture and of the product to obtain, amount of product to be ensiled, time of duration of the process, time in which the final product sediments, method of recirculation and safety of the personnel . The selection of the dispatch tank was made by the characteristics of the CSF, the way of feeding the tank, the established capacity, the time of permanence, homogeneity and safety of the area.

The laboratory with minimum conditions for sampling raw materials, formulation of CSF, analysis for the certification of the product (ρ, pH, SSt, ºBrix) with its procedures, conserves the control samples. A socio-administrative building with office and local to complement other activities and parking area are the areas that are complemented in the agro-industry.

The selection of the pipes, valves and accessories was made fundamentally taking into account the pressures that must be withstood in normal working conditions; the pumping systems for the most critical conditions, according to the characteristics of each product, the flow rates (m³/h) and loads (m.c.a) that are needed from the most distant point, foreseeing how to finish the production process in the event of faults or breakage of some of the systems Perez (1999); the compressor for the extreme conditions and the volume of air that is needed during 15 min to remove the solids from the bottom of the silos. The equipment was driven with three-phase squirrel cage asynchronous motors, with a power supply of 440 v, 60 Hz, taking into account for its selection the characteristics of the environment, the load and the motor.

RESULTS AND DISCUSSION

Proposal of the Agro-Industrial Process

The weighing area has room for operator and arm mechanic weighing machine (up to 30 t), with ball system. It is used in means of transport of up to 15 m length.

Sampling of the raw materials is carried out from the transport means and the yeast cream and vinasse are received from the tank truck that is positioned on the unloading ramp, the agricultural products from the receiving hopper (40 m3) or pallets in bags and honey B from rail hopper with positive displacement rotary electric pump with flow 32 m3 / h.

The storage area for raw materials has 5 horizontal deposits of carbon steel of 33 m3 (diameter of 2.54 m and length of 6.56 m) to store liquids, equidistant from each other (1.30 m above the level ± 0.00 m), with register, vent, valves and carbon steel pipes, all coated in its interior with epoxy paint, two railway hoppers (40 t each) for transfer and storage of honey B and a receiving hopper (inclined 20o) large capacity for 35 t (1.0 m above the level ± 0.00 m), with slat conveyor mat that moves smoothly (0.011 m / s) and without noise, and push attachment across the width. The stamped sheets of steel sheet (thickness 4 mm) are attached to the chains with screws. The storage capacity guarantees the work coverage for 7 days for agricultural products, 7 days for vinasse, 3 days for cream and 18 days for honey B.

The yeast cream and the vinasse have to be recirculated to achieve the required homogeneity; the operation is performed with centrifugal electric pump (BSA 90-10) of open impeller of national production.

The area of transportation and milling with rubber belt conveyor (length 21 m, width 0.7 m) of productivity of 10 t/h, works discontinuously, inclined trajectory (3.3 °) and low speed (0,04 m/s), being less than that recommended by Paneque (1988), to avoid excesses of agricultural products at the entrance of the mill. The load is deposited in bulk and at the end up to a mill of blades (designed in 1973 and modified in 2011) of equal productivity, which has four sets of screwed blades, with possibilities of change and arranged at 90 ° from each other.

Due to the size of the agricultural products, they are chopped to reduce their size (approximately 8 times), to facilitate their entry into the hammer mill, an action that prolongs the life of the hammers due to mechanical wear. The industrial hammer mill (10 t / h), is subjected to a wet milling by the hammers have the edges with cutting edges as blades, which made it possible to grind fibrous and still sticky material (Litster et al., 2004). It is an easy to clean mill, with interchangeable hammers, anvils and screen.

Vertical cylindrical mixer (diameter 4.3 m and height 1.1 m) of large dimensions that mixes 15 t for each volume, was designed with agitator that works with low frequency of rotation (1.39 s-1), centered of pallets in form of grid and baffle plates, which give circulatory movement to the mixture because it generates greater turbulence, which improves the mixing process and the formation of vortices. Construction proposal in carbon steel 6 mm, with flat bottom, which is dosed by volume, is covered – parts of the upper area, with railing and ladder for safe access of personnel, with removable lid to make measurements and take samples of the volume .Two centrifugal pumps of open impeller of national production (BSA 40-15), have the function of extracting the mixture of the mixer and propelling it to the silos. One of the pumps works in an auxiliary way, in case of failure or breakage of the main pump or maintenance of it.

The silage area was proposed with 9 vertical silos, made of carbon steel of 41 m3 (1.25 m above the level ± 0.00 m) each, with filling at the top and conical bottoms with unloading system, all equidistant from each other, coated inside with epoxy paint, with registers, vent, sampling, recirculation and air injection system, carbon steel pipes and flanged guillotine valves. It has an area with air compressor to inject air to the exit valve of each silo, before caking of the solids at the bottom of the silos and two centrifugal pumps of open impellers (BSA 140-25) of national production, coupled to electric motor, for transfer and recirculation of the silage.

The dispatch is carried out from an area that has a carbon steel storage tank, covered in its interior with epoxy paint, arranged horizontally, of 77 m3 (1.0 m above the level ± 0.00 m), with a filling system, registration and vent on the upper part, unloading system, carbon steel pipes, flanged guillotine valves, sampling and safety systems. That operation is carried out with the silage area pumps.

The laboratory was ventilated, with plateaus, water 24 h, shelves and cabinets. With portable digital meter, hand-held refractometer, tabletop centrifuge and digital analytical balance. Socio-administrative area as local infrastructure, with conditions necessary for the proper development of activities, with limited access to the production area.

CONCLUSIONS

  • An agroindustrial technology was designed to produce 45 t/d of silage, provided with a sampling, reception and storage system, transportation until milling, mixing and silage, with dispatch of finished product.

  • With the proposed technology, 11 agroindustries are working in Cuba, with savings due to substitution of maize imports, more than USD 7 million in 5 years and reduction of more than 12,000 t of CO2 to the environment.

REFERENCES

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Arelys Vázquez-Peña, investigadora, Instituto de Ciencia Animal, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: avazpe2015@gmail.com

Hernández Gómez, e-mail: antihus@unah.edu.cu

Pedro Lezcano-Perdigón, e-mail: avazpe2015@gmail.com

Alexis Rodríguez-Bolaños, e-mail: avazpe2015@gmail.com

Elaimis Díaz-Mirelis, e-mail: avazpe2015@gmail.com

Fermín Raúl Cobo-Cuña, e-mail: avazpe2015@gmail.com

The authors of this work declare no conflict of interest.

This article is under license Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)  


 

ARTÍCULO ORIGINAL

 

Propuesta de proceso tecnológico industrial para la producción de alimento ensilado cubano (AEC)


RESUMEN

El presente trabajo se realizó con el objetivo de efectuar propuesta tecnológica para obtener a escala industrial AEC. Alimento alternativo que se logra al ensilar productos agrícolas (yuca, boniato, plátano, ñame) aptos o no para el consumo humano, en una mezcla de miel B, crema de levadura Saccharomyces y vinaza de destilería. La tecnología para producir a gran escala dispone de áreas de: pesaje, recepción y muestreo de materias primas, almacenamiento, transportación y molinado, mezclado, ensilaje, despacho, laboratorio y socio-administrativo. Agroindustria equipada con: báscula (hasta 30 t), rampa de descarga (60 m de largo), cinco depósitos horizontales (33 m3), transportador de banda (21 m de largo), molinos de cuchillas y martillos (10 t/h), mezclador vertical (15,75 m3), nueve silos (40 m3) que transforman la mezcla de las materias primas, bombas con caudal de 32 m³/h, 98,7 m³/h, 63,5 m³/h y 140 m³/h que garantizan: trasiego de melaza, recirculación de vinaza y crema, y bombeo de la mezcla y del AEC. Once agroindustrias existentes en Cuba de igual tecnología obtienen un alimento inocuo, con ahorro por sustitución de importaciones de maíz superior a los 7 millones de USD en 5 años y reducción de más de 12 000 t de CO2 al medio ambiente.

Palabras clave: 

proceso tecnológico; alimento animal; desechos; impacto.


INTRODUCCIÓN

Según la FAOSTAT (2017), el planeta tierra se incrementará para el 2050 hasta 9500 millones de habitantes. Se acentuará la competencia por los alimentos población entre el hombre y los animales, y por otra parte se incrementa la incidencia negativa del cambio climático para hacer la producción eficiente de cereales. La alimentación es una cadena de hechos que comienzan con el cultivo, selección y preparación del alimento, hasta las formas de presentación y su consumo para la alimentación humana y la producción animal. La carne de cerdo es una de las más producidas y de mayor consumo per cápita a nivel mundial, con una producción estimada en el año 2015 y 2016 de alrededor de 110 millones de toneladas de carne, según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. La cría de cerdos aporta aproximadamente el 37% de la proteína animal consumida en todo el mundo (FAO-FAOSTAT, 2011).

La situación anterior invita a buscar soluciones científicas en el área tropical y subtropical donde están ubicados la mayoría de los países en vías en desarrollo. Es necesario incrementar los rendimientos agrícolas, la búsqueda de nuevos alimentos, el aprovechamiento eficiente de estos para alcanzar un mejor nivel de vida. Al mismo tiempo, estos alimentos también llamados alternativos, generalmente cuando se extraen de la tierra sino se emplean rápidamente tienden a descomponerse, provocando pérdidas importantes para los productores (Lezcano et al., 2017).

Las producciones de raíces y tubérculos en Cuba han ido en aumento en los últimos años, según reporta la ONEI (2017), entre ellas se destaca la producción de boniato, con crecimiento continuo desde el año 2011, aunque en el año 2015 existió un ligero decrecimiento, asociado a las condiciones climáticas y a la infestación por Tetuán. En el 2017 la producción de boniato se incrementó en un 94,67% con respecto al año 2012.

En el año 2011, Lezcano y un Grupo Multidisciplinario crearon un alimento alternativo que denominaron alimento ensilado cubano (AEC), que por sus características se conserva en el tiempo y es utilizado con un efecto positivo en la alimentación de los cerdos. Por lo anteriormente expuesto el siguiente trabajo tiene como objetivo realizar la propuesta tecnológica para obtener a escala industrial el AEC.

MÉTODOS

Para proponer el proceso tecnológico industrial se tuvo en cuenta los antecedentes de otras agroindustrias dedicadas a la producción de alimento animal en Cuba con las áreas que la confoman; lo referidos Parr (1988); McEllhiney (1995); FAO (2003), con la selección del lugar, normas de seguridad y regulaciones ambientales; las premisas de trabajo a cumplir, la producción a pequeña escala y las propiedades físicas de las materias primas y del producto final Silva et al. (2017).

Se establecieron premisas de trabajo, con el objetivo de que la nueva tecnología fuese sostenible, contribuyera con la sustitución de importaciones de maíz, utilizara infraestructuras inactivas, equipos y materias primas nacionales, que el producto que se obtuviese sea inocuo, se conserve en el tiempo y que no se generaran contaminantes del medio ambiente, que los cerdos tuviesen una respuesta productiva positiva, que la capacidad potencial de las agroindustrias fusen de 45 t/d y que trabajasen 300 días efectivos en el año, que pertenezcan al Grupo azucarero AZCUBA y que el porciento de aprovechamiento de la capacidad de operación para las agroindustrias sean de 75% el primer año, 85% y 90% el segundo y tercero año respectivamente.

Concepción para la producción agroindustrial del AEC

Los criterios para la propuesta industrial y de los equipos que componen la misma, estuvieron dados según Pahl y Beitz (2013), por las actividades que realizan, la capacidad de producción, las condiciones de trabajo, consumo de energía, parámetros (corriente, voltaje y frecuencia), seguridad y protección y otros aspectos como: eficiencia técnica-económica y garantía del trabajo para las condiciones ambientales del lugar de acuerdo a Paneque (1988).

Las áreas que conforman la agroindustria son: muestreo, recepción y almacenamiento de materias primas, transportación y molinaje, mezclado, ensilaje, despacho, laboratorio y socio-administrativo.

El área de pesaje es donde se pesan los medios de transporte (cargados o no); la de muestreo es la encargada de verificar las cargas (para su recepción o no) y dar entrada a las materias primas para su almacenamiento. El área de transportación y molinaje, transporta los productos agrícolas desde tolva receptora hasta los molinos para ser fraccionados y molidos hasta el tamaño de partícula (4 ± 2 mm) propuesto; la de mezclado, homogeniza todas las materias primas para que no exista acumulación de grumos apelmazados que dificulten el proceso de ensilado. En área de igual nombre ocurre el proceso de conservación de los productos agrícola en la mezcla de los líquidos. El área de despacho, es la encargada de la salida del producto final y laboratorio y socio-administrativo son áreas vinculadas a la calidad del proceso y a las condiciones de trabajo del personal.

Para la recepción de materias primas se tuvo en cuenta los criterios emitidos por Bates et al. (1995); Khajarern, y Khajarern (1999); Jones (2000) y se efectuaba si cumplían con los requisitos establecidos, garantizándose producción diaria y cobertura de trabajo, con buena distribución del espacio (Brennan, 2006; Oldshue, 2014; Silva et al., 2017).

La capacidad de almacenamiento se seleccionó teniendo en cuanta las características de las materias primas, la distancia de las fuentes de suministros, las condiciones ambientales, los niveles de acceso y la disponibilidad de transporte automotor.

La propuesta del transportador tuvo en cuenta, factores técnicos, como: productividad de la máquina, propiedades (físico-mecánica) relacionadas con las condiciones de la carga, características del proceso tecnológico, dirección, longitud, forma del recorrido que realizó la carga, método en que se depositó en el transportador y las condiciones del medio (Paneque, 1988).

Entre los criterios para la propuesta de los molinos, estuvieron: las características del proceso tecnológico, la productividad (t/h), forma de dosificación, características y tamaño de partícula a obtener, dimensiones y limpieza de los molinos (Pahl et al., 2007; Pahl y Beitz, 2013).

Para el diseño del mezclador se tuvo en cuenta los criterios de Brennan (2006) y de Oldshue (2014), que estaban dado por: características de las materias primas y del producto a obtener, cantidad a mezclar, forma y tipo de dosificación; tipo y proporciones del mezclador, agitador a utilizar, velocidad de agitación y forma de impulsar la mezcla a los silos.

Las materias primas tienen diferentes características y desiguales proporciones dentro de la mezcla. La dosificación se realizó por volumen, la vinaza y la crema llegan por gravedad al mezclador, la miel B es impulsada por bomba rotatoria de engrane y los productos agrícolas molidos caen libremente por la posición que ocupa el molino de martillos con respecto al mezclador. La mezcla es impulsada hasta los silos con bomba centrífuga de impelente abierto.

El proceso de ensilaje ocurre al transformarse las materias primas ya mezcladas en silos verticales. La capacidad del área de ensilaje se propone en función de producción diaria y cobertura de almacenamiento. Los silos se seleccionan teniendo en cuenta: su forma de alimentación, características de la mezcla y del producto a obtener, cantidad de producto a ensilar, tiempo de duración del proceso, tiempo en que sedimenta el producto final, método de recirculación y seguridad del personal. La selección del tanque de despacho se realizó por las características del AEC, la forma de alimentación al tanque, la capacidad establecida, el tiempo de permanencia, homogeneidad y seguridad del área.

El laboratorio con condiciones mínimas para efectuar muestreos de materias primas, formulación de AEC, análisis para la certificación del producto (ρ, pH, SSt, ºBrix) con sus procedimientos, conserva las muestras testigos. Un socio-administrativo con oficina y local para complementar otras actividades y zona de parqueo son de las áreas que se complementan en la agroindustria.

La selección de las tuberías, válvulas y accesorios se realizó fundamentalmente teniendo en cuenta las presiones que deben soportar en condiciones normales de trabajo; los sistemas de bombeo para las condiciones más críticas, según las características de cada producto, los caudales (m³/h) y cargas (m.c.a) que se necesitan desde el punto más distante, previendo como terminar el proceso de producción ante fallas o rotura de alguno de los sistemas según Pérez (1999); el compresor por las condiciones extremas y el volumen de aire que se necesita durante 15 min para remover los sólidos en el fondo de los silos. Los equipos fueron accionados con motores asincrónicos de jaula de ardilla trifásicos, con una tensión de alimentación de 440 v, 60 Hz, teniendo en cuenta para su selección: las características del ambiente, la carga y el motor.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Propuesta del proceso agroindustrial

El área de pesaje dispone de local para operario y pesa mecánica de brazo (hasta 30 t), con sistema de bolas. Es utilizada en medios de transportes de hasta 15 m de largo.

El muestreo de las materias primas se realiza desde los propios medios de transporte y se recepcionan la crema de levadura y la vinaza desde camión cisterna que se posiciona en rampa de descarga, los productos agrícolas desde tolva receptora (40 m3) o estibas en sacos y la miel B desde tolva de ferrocarril con bomba eléctrica rotatoria de engrane de desplazamiento positivo con caudal 32 m3/h.

El área de almacenamiento de materias primas presenta 5 depósitos horizontales de acero al carbono de 33 m3 (diámetro de 2,54 m y largo 6,56 m) para almacenar los líquidos, equidistantes unos de otros (1,30 m por encima del nivel ±0,00 m), con registro, respiradero, válvulas y tuberías de acero al carbono, todos recubiertos en su interior con pintura epóxica, dos tolvas de ferrocarril (40 t cada una) para traslado y almacenamiento de la miel B y una tolva receptora (inclinada 20o) de gran capacidad para 35 t (1,0 m por encima del nivel ±0,00 m), con estera transportadora de tablillas que se mueve con suavidad (0,011 m/s) y sin ruidos, y aditamento de empuje a todo lo ancho. Las tablillas estampadas de chapa de acero (espesor 4 mm) están unidas con tornillos a las cadenas. La capacidad de almacenamiento garantiza la cobertura de trabajo para 7 días los productos agrícolas, 7 días la vinaza, 3 días la crema y 18 días para la miel B.

La crema de levadura y la vinaza tienen que ser recirculadas para lograr la homogeneidad requerida, la operación se realiza con bomba eléctrica centrífuga (BSA 90-10) de impelente abierto de producción nacional.

El área de transportación y molinaje con transportador de banda de goma (largo 21 m, ancho 0,7 m) de productividad de 10 t/h, trabaja de forma discontinua, trayectoria inclinada (3,3°) y baja velocidad (0,04 m/s), siendo menor que la recomendada por Paneque (1988), para evitar excesos de los productos agrícolas en la entrada del molino. La carga se le deposita a granel y en el extremo hasta llegar a molino de cuchillas (diseñado en 1973 y modificado en el 2011) de igual productividad, que presenta cuatro juegos de cuchillas atornilladas, con posibilidades de cambio y dispuestas a 90° unas de otras.

Por la talla de los productos agrícolas son troceados para reducir su tamaño (aproximadamente 8 veces), para facilitar su entrada al molino de martillos, acción que prolonga la vida útil de los martillos por el desgaste mecánico. El molino de martillos (10 t/h) industrial, es sometido a una molienda húmeda por los martillos tener los bordes con filos como cuchillas, lo que posibilitó moler material fibroso y aún pegajoso (Litster et al., 2004). Molino de fácil limpieza, con martillos intercambiables, sufrideras y criba.

Mezclador cilíndrico vertical (diámetro 4,3 m y altura 1,1 m) de grandes dimensiones que mezcla 15 t por cada templa, se diseñó con agitador que trabaja con baja frecuencia de rotación (1,39 s-1), centrado de paletas en forma de reja y placas deflectoras, que le confieren movimiento circulatorio a la mezcla porque genera mayor turbulencia, lo que hace que mejore el proceso de mezclado y la no formación de vórtices. Propuesta constructiva en acero al carbono de 6 mm, con fondo plano, que se dosifica por volumen, está tapado las – partes del área superior, con baranda y escalera para acceso seguro del personal, con tapa desmontable para efectuar mediciones y tomar muestras de las templa. Dos bombas centrífugas de impelentes abiertos de producción nacional (BSA 40-15), tienen la función de extraer la mezcla del mezclador e impulsarla hasta los silos. Una de las bombas trabaja de forma auxiliar, ante fallas o roturas de la bomba principal o por mantenimiento de esta.

El área de ensilaje se propuso con 9 silos verticales, de acero al carbono de 41 m3 (1,25 m por encima del nivel ±0,00 m) cada uno, con llenado por la parte superior y fondos cónicos con sistema de descarga, todos equidistantes unos de otros, recubiertos en su interior con pintura epóxica, con registros, respiradero, toma de muestras, sistema de recirculación e inyección de aire, tuberías de acero al carbono y válvulas de guillotina bridada. Área con compresor de aire para inyectar aire a la válvula de salida de cada silo, ante apelmazamiento de los sólidos en el fondo de los silos y dos bombas centrífugas de impelentes abiertos (BSA 140-25) de producción nacional, acopladas a motor eléctrico, para trasiego y recirculación del ensilaje.

El despacho se efectúa desde un área que cuenta con tanque de almacenamiento de acero al carbono, recubierto en su interior con pintura epóxica, dispuesto horizontalmente, de 77 m3 (1,0 m por encima del nivel ±0,00 m), con sistema de llenado, registro y respiradero por la parte superior, sistema de descarga, tuberías de acero al carbono, válvulas de guillotina bridada, toma muestras y sistemas de seguridad. Operación que se realiza con las bombas del área de ensilado.

El laboratorio se dispuso ventilado, con mesetas, agua las 24 h, estantes y gaveteros. Con pH metro digital portátil, refractómetro de mano, centrífuga de mesa y balanza analítica digital.

Área socio-administrativo como infraestructura local, con condiciones necesarias para el buen desarrollo de las actividades, con accesos limitados al área de producción.

CONCLUSIONES

  • Se diseñó una tecnología agroindustrial capaz de producir 45 t/d de alimento ensilado, provista de sistema de muestreo, recepción y almacenamiento, transportación hasta el molinado, mezclado y ensilaje, con despacho de producto terminado.

  • Con la tecnología propuesta trabajan 11 agroindustrias en Cuba, con ahorro por sustitución de importaciones de maíz, superior a los 7 millones de USD en 5 años y reducción de más de 12 000 t de CO2 al medio ambiente.