Hindistan, Çin’den sonra dünyadaki en büyük ikinci pirinç üreticisidir ve yılda yaklaşık 155.682 milyon ton pirinci işler. Ülkenin pirinç ekim alanı 44 milyon hektardan fazla alanı kapsar ve bu da ülkedeki gıda üretiminin %40’ına tekabül eder. Bu makale, kurutma prosesine dahil edilen mikrodalga nem ölçümünün üreticiye sağlayabileceği yararları ele almaktadır.

Eğer pirinç bir süreliğine depolanacaksa, tercih edilen seçim çeltiktir çünkü çeltik doğal halindeyken kabuklu bir tahıldır. İdeal olarak, pirinç depolanmadan önce yaklaşık %14’lük bir nem içeriğine sahip olmalıdır. Genel bir kural olarak, tahılın depolama ömrü nem içeriğinde meydana gelen %1’lik her bir artış için yarıya bölünür, bu da karlılığı sağlamak amacıyla tam nem ölçümünün çok önemli olduğu anlamına gelir. Tahılların depolanma süresini arttırmak ve pirincin besin değerini daha fazla muhafaza etmek için, ürün genellikle depolama için kurutulmadan veya daha fazla işlenmeden önce kabuklu olarak buharlanır veya kavrulur. Bu; nişastayı çekirdekte jelatin haline getirerek tahılların sertleşmesine neden olur. Bu durum kullanımlarını kolaylaştırır ve aynı zamanda öğütme sırasında kırılan çekirdek miktarını da azaltır.

Hindistan’da pirinç işleme genellikle manuel yapılır. Bu işlem, pirinçler buharlandıktan sonra güneşte kurutulma aşamasında ve öğütme ya da depolama işlemine alınmadan önce, belli bir iş gücüne dayanmaktadır. Kurutma teknolojilerindeki son değişiklikler, daha büyük işleme tesislerinin daha fazla pirinci kurutmalarına olanak sağlamıştır. Ancak, proses tam olarak anlaşılamadığında işlevsiz bir kurutma işlemine dönebilecek bu sistemleri, operatörler hala manuel olarak kontrol etmektedir.

Uygun fiyatlı dijital mikrodalga nem ölçümünün prosese dahil edilmesi, Hindistan’da pirinç endüstrisinde devrim yaratıyor. Söz konusu ölçüm, üreticilerin kurutucuları doğrudan ve gerçek zamanlı olarak kontrol etmelerine olanak sağlayan prosesin önemli aşamalarında, tahılın nem düzeyinin doğru okunmasını sağlıyor. Bu durum; pirinçteki nemin proses için doğru oranda kurutulmasına neden olur ve pirinç, tahılların kalitelerinin artırılması işleminde doğrudan etki görür. Bu sayede üreticinin karlılığı da artar. ÇELTİĞİN YARI HAŞLANMASI Yarı haşlama süreci, genel olarak her biri 1,000 ve 2,000 litre arasındaki kaynatma kazanlarında veya sıcak su tutulan demlendirme tanklarında pirincin 7-8 saate kadar ısıtılmasından oluşur. Pirinç, bir kurutma sistemine boşaltıldığında yaklaşık %30’luk bir nem içeriğine sahiptir.

PİRİNÇ KURUTMA Pirinç kuruturken iki temel neden vardır, birincisi nihai üründe kırılmış pirinç miktarını en aza indirgemektir, ikincisi ise enerji sarfiyatını azaltmak için mümkün olan en hızlı ve doğru şekilde hedef nem düzeyine ulaşmaktır.

Pirinç yarı haşlama işleminden önce kurutma prosesine girdiğinde genellikle %30-34’lük nem içeriğine sahiptir. Pirinç, depolama işlemine geçmeden önce %14’lük bir düzeye ulaşmak için kurutulur. Ya da ambalajlanmadan önce kabuğunun çıkarıldığı, ayıklandığı ve parlatıldığı öğütme işlemi için %10-12’lik bir düzeye ulaşacak şekilde kurutulur.

Kurutma sistemleri bir yığın veya devam eden prosesten oluşabilir. Bir yığın kurutmada, pirinç, nem düzeyi belirlenen hedefe ulaşana kadar devirdaim yapılır. Devam eden kurutma prosesinde ise, pirinç, zaman zaman farklı kurutucular kullanılarak, birçok aşamadan geçer. Bu aşamaların her birinde, hedef nem seviyesine ulaşıldığında kurutucunun sıcaklığı düşer. Bu; nem düzeyi daha yüksekken pirincin daha hızlı kurumasını ve pirinç kurudukça da daha yavaş bir şekilde kurutulmasını sağlar. Sonuç olarak, pirinç, nihai ürünün kalitesini etkilemeden mümkün olduğunca çabuk kurutulur.

Tablo 1'de bu süreç boyunca ulaşılan hedeflere ilişkin bir örnek gösterilmektedir.

BİR NEM SENSÖRÜ KURULUMU Bir mikrodalga nem sensörünün sisteme kurulumu, üreticinin kurutma sıcaklığını ve kurutma zamanını kontrol etmesine olanak sağlayan prosesin kritik kısımlarında pirincin nem düzeyini doğru bir şekilde bilmesini sağlayacaktır. Bir yığın kurutma sisteminde, nemi ölçmek için en iyi yer pirincin kurutucudan çıktığı yerdir. Pirinç buradan kendisini ya tekrar dolaşıma sokan ya da doğrudan öğütme kısmına gönderen elevatöre geçer.

Çok aşamalı (devam eden) bir kurutmada, en iyi sonuçlar aşamaların her birinden çıkışta ölçüm yaparak elde edilebilir. Bu durum; pirinç bir sonraki aşamaya geçmeden önce doğru nem düzeyini elde etmek için her aşamanın tek tek olarak kontrol edilmesine olanak sağlar. Her bir sistem için en etkili ölçüme, kanal sisteminde kurulan bir nem sensörüyle ulaşılır.

KALİBRASYON VE DOĞRULUK Bazı sensör üreticileri, ekipmanlarını farklı materyaller için genel kalibrasyon değişmezleriyle satarlar. Ya da kalibrasyonun gerekli olmadığını iddia ederler. Ama bu, sensörden en iyi sonuçları almak isteyen bir kullanıcı için kalibrasyon ihtiyacını ortadan kaldırmaz.Bunun bir örneği olarak, eğer üretici kalibrasyon değişmezleri için genel bir değer kullanırsa, %+/-1’lik bir doğruluğa ulaşılabilir. Ancak, tam bir kalibrasyon tekniğini kullanarak %+/-0.5’lik bir temel doğruluk elde etmek mümkündür ve hatta en iyi bakım ve test etmeyle %+/-0.3’lük bir doğruluk elde edilebilir. Bu nedenle, kalibrasyon gerçekleştirmenin basit ve etkili bir yoluna sahip olmak önemlidir.

Hydronix; genel değerlerden ziyade kalibrasyonu tanımlamak için her zaman prosesteki gerçek değerlerin kullanılmasını önerir. Bu genellikle, üretici başlangıçtan itibaren çalışmak için doğru değerlere sahip olsun diye, sensörün işletmeye alınması sırasında yapılır ve materyalde farklı bir değişiklik olana kadar üreticinin sensörü yeniden kalibre etmesine gerek yoktur. Ancak, gerekli olması halinde sensör kalibrasyonlarını gerçekleştirmek basittir. Üretici, materyalden bir numune alırken aynı zamanda sensördeki okumayı not eder. Materyal numunesi daha sonra tam olarak kurutulur ve üreticinin mevcut metodu kullanılarak analiz edilir. Nem dengesi veya masaüstü analiz cihazı üretici metoduna örnektir. Sensör yazılımı kullanarak her iki süreçten ortaya çıkan değerler bir tabloya girilir. Hydronix sensörleri, nemdeki değişikliklere doğrusal olarak cevap verir; böylelikle sensörün tüm diğer değerlerdeki nem oranını elde etmesi için sadece iki test sonucunun en azı gerekmektedir.

Eski teknolojiyi, örneğin analog ölçüm tekniklerini kullanan sensörler, nemdeki değişiklikle doğrusal bir ilişkiye sahip değildir ve bu, sensör değeri ile olan ilişkiyi tanımlamak için gereken çalışmayı arttırır. Ayrıca bu sensörlerin, ölçüm güvenilirliğini ve tekrarlanabilirliğini azaltan çevre ve üretim değişkenleri için stabilize edilmesi çok zordur.

NEM ÖLÇÜMÜNÜN YARARLARI Bir yığın kurutma sisteminde, otomatik kontrol sistemi, sürecin her bir aşamasını eşleştirmek için periyodik olarak ayarlanan sıcaklık ayar noktalarına sahip olacaktır. Bu; genellikle bir pirinç numunesini test etmek için çevrimdışı bir nem tayin cihazı kullanılarak ya da pirinç tanelerine bakarak ve hissederek bir operatör tarafından manuel olarak yapılıyordu. Nem ölçüm sensörlerini kurarak, pirincin kurutma aşamasını eşleştirmek için döngü ayar noktalarını gerçek zamanlı olarak otomatik bir şekilde kontrol etmek mümkündür.

Bu otomatik ayar, pirinç prosesin bu aşamasında optimum oranda otomatik olarak kurutulduğundan, kurutucuları ısıtmak için gerekli olan enerji miktarını azaltarak önemli bir maliyet tasarrufu sağlar. Bu durum, aynı zamanda tahılların çok çabuk kuruması sayesinde daha az kırılma ve nihai ürün kalitesinde iyileşmeyle sonuçlanacaktır.

Bir Hydronix müşterisi olan ve Hindistan, Siliguri bölgesindeki MJ Grain Products PVT LTD, şunları belirtmiştir: “Nem ölçümü kurulumunu yapmadan önce, kırılmış veya çatlamış pirinç nedeniyle %5’lik bir kayıp yaşıyorduk. Bu oran 4 Hydronix nem sensörünü sürecimize kurduktan sonra %1.3 oranına düştü. Bu durum; bize %3.7 daha fazla kazanç sağlıyor ve sensörler sermaye masrafının karşılığını bize çok çabuk bir şekilde verdiler”.