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cáscara de arroz

cáscara de arroz La cáscara de arroz es la cubierta protectora dura que recubre los granos . Además de proteger el arroz durante la temporada de cultivo, la cáscara de arroz se ...

cáscara de arroz

La cáscara de arroz es la cubierta protectora dura que recubre los granos . Además de proteger el arroz durante la temporada de cultivo, la cáscara de arroz se puede utilizar como material de construcción , fertilizante , aislante o combustible . La cáscara de arroz forma parte de la paja del grano.

Producción

La cáscara de arroz forma parte del grano. Protege el grano de las plagas durante la temporada de crecimiento. Está compuesta de materiales duros, como sílice opalina y lignina . Es difícil de comer o tragar (a menos que esté finamente molida) y, en su mayor parte, indigerible para los humanos debido a su alto contenido en fibra. Sin embargo, durante épocas de escasez de alimentos en la antigua China, una comida diaria común consistía en una masa hecha con cáscaras de arroz, vegetales silvestres y harina de soja . Esto dio origen a la expresión idiomática "comidas de cereales, cáscaras y vegetales durante medio año", que refleja pobreza e inseguridad alimentaria . A principios de la década de 2000 se realizaron pruebas y se comercializó un agente antiaglomerante apto para consumo humano. Este material está aprobado para su uso en productos con certificación orgánica del USDA como sustituto del dióxido de silicio .

El aventado , utilizado para separar el arroz de la cáscara, consiste en colocar el arroz entero en una olla y lanzarlo al aire mientras sopla el viento. Las cáscaras ligeras se dispersan mientras que el arroz más pesado cae de nuevo en la olla. Posteriormente, se desarrollaron morteros y una máquina sencilla llamada molinillo de arroz para eliminar las cáscaras. En 1885 se inventó en Brasil la moderna máquina descascaradora de arroz . Durante el proceso de molienda , las cáscaras se retiran del grano crudo para revelar el arroz integral , que luego se muele aún más para eliminar la capa de salvado , dando como resultado el arroz blanco .

Usos

Los templos del yacimiento arqueológico de Batujaya en Indonesia (siglo V d. C.) fueron construidos con ladrillos que contenían cáscaras de arroz.

Ceniza

La combustión de la cáscara de arroz produce ceniza de cáscara de arroz (acrónimo RHA ). Esta ceniza es una fuente potencial de sílice reactiva amorfa , que tiene diversas aplicaciones en la ciencia de los materiales . La mayor parte de la ceniza se utiliza en la producción de cemento Portland . [ 1 ] Cuando se quema por completo, la ceniza puede tener un número de Blaine de hasta 3600 en comparación con el número de Blaine del cemento (entre 2800 y 3000), lo que significa que es más fina que el cemento. La sílice es el componente básico de la arena, que se utiliza con cemento para enlucido y hormigonado. Esta sílice fina proporciona un hormigón muy compacto. La ceniza también es un excelente material aislante térmico. Su finura la convierte además en una muy buena candidata para sellar pequeñas fisuras en estructuras civiles, donde puede penetrar más profundamente que la mezcla convencional de cemento y arena.

La ceniza de cáscara de arroz se ha utilizado durante mucho tiempo en esmaltes cerámicos en las regiones arroceras del Lejano Oriente, como China y Japón. [ 2 ] Al tener aproximadamente un 95 % de sílice, es una forma sencilla de introducir la sílice necesaria en el esmalte, y el pequeño tamaño de las partículas ayuda a que el esmalte se funda rápidamente.

Entre los posibles usos de la ceniza de cáscara de arroz (RHA) se incluyen absorbentes de aceites y productos químicos, mejoradores de suelos, fuente de silicio, polvo aislante en acerías, repelentes en forma de agente desmoldante de "vinagre y alquitrán" en la industria cerámica y como material aislante. Algunas aplicaciones más especializadas incluyen su uso como soporte de catalizador . [ 3 ]

Goodyear anunció planes para utilizar ceniza de cáscara de arroz como fuente de aditivo para neumáticos. [ 4 ] [ 5 ]

Las cáscaras de arroz son un material de bajo costo a partir del cual se pueden fabricar filamentos de carburo de silicio . Estos filamentos se utilizan para reforzar herramientas de corte cerámicas, aumentando su resistencia diez veces. [ 6 ]

Polvo dental

En el sur de la India , la cáscara de arroz carbonizada, conocida como umikkari en malayalam y tamil , se utilizaba tradicionalmente para limpiar los dientes antes de la llegada de la pasta de dientes . [ 7 ]

Aceite de salvado de arroz

El aceite de salvado de arroz es el aceite que se extrae de la capa exterior dura y marrón del arroz, llamada cáscara. Es un aceite de cocina muy popular en el subcontinente indio y en países del este de Asia, como India, Nepal, Bangladesh, Indonesia, Japón, el sur de China y Malasia.

Fabricación de cerveza

La cáscara de arroz se puede utilizar en la elaboración de cerveza para mejorar la capacidad de filtración del mosto. También se emplea en una etapa de los procesos tradicionales de preparación del líquido de sorgo (kaoliang). Tras la fermentación, se puede añadir al tanque de vino para aumentar el volumen de sedimentos, lo cual resulta beneficioso para la destilación.

Fertilizante y sustrato

Las cáscaras de arroz se pueden compostar , pero su alto contenido en lignina puede ralentizar el proceso. A veces se utilizan lombrices para acelerarlo. Mediante técnicas de vermicompostaje , las cáscaras se pueden convertir en fertilizante en unos cuatro meses.

Las cáscaras de arroz precocidas (PBH) se utilizan como sustrato o medio para jardinería, incluyendo ciertos cultivos hidropónicos . Las cáscaras se descomponen con el tiempo. Permiten el drenaje [ 8 ] y retienen menos agua que las piedras de cultivo [ 9 ] . Se ha demostrado que las cáscaras de arroz no afectan la regulación del crecimiento de las plantas [ 8 ] .

Fuegos artificiales

Las cáscaras de arroz se recubren con pólvora de grano fino y se utilizan como carga explosiva principal en los proyectiles de fuegos artificiales aéreos.

Combustible

Las cáscaras de arroz se pueden prensar para formar troncos que se pueden usar en fogatas para cocinar en lugar de leña.
En el delta del Mekong, se introduce cáscara de arroz en un horno para la fabricación de ladrillos.

Con las técnicas adecuadas, las cáscaras de arroz se pueden quemar y utilizar para alimentar máquinas de vapor . Algunos molinos de arroz originalmente desechaban las cáscaras de esta manera.

La combustión directa de la cáscara de arroz produce grandes cantidades de humo. Una alternativa es la gasificación . La cáscara de arroz se gasifica fácilmente en gasificadores de tiro ascendente con encendido superior. La combustión de este gas de cáscara de arroz produce una llama azul, y el biocarbón de cáscara de arroz es un buen mejorador del suelo. [ 10 ]

En el delta del Mekong, los hornos tradicionales para la fabricación de ladrillos utilizan cáscaras de arroz como combustible.

Extracción de jugo

Las cáscaras de arroz se utilizan como "ayuda de prensado" para mejorar la eficiencia de extracción del prensado de manzanas . [ 11 ]

fibra de alimento para mascotas

Las cáscaras de arroz son un subproducto económico del procesamiento de alimentos para humanos, que sirve como fuente de fibra y se considera un ingrediente de relleno en los alimentos para mascotas . [ 12 ]

relleno de almohada

Las cáscaras de arroz se utilizan como relleno para almohadas . Estas almohadas se rellenan de forma suelta y se consideran terapéuticas, ya que conservan la forma de la cabeza.

Material aislante

Las cáscaras de arroz son un material aislante térmico de clase A porque son difíciles de quemar y tienen menos probabilidades de permitir que la humedad propague moho u hongos . [ 13 ] También se utiliza como material para techos después de mezclarlo con barro y agua.

Tableros de partículas y cartón

Las cáscaras de arroz se utilizan para fabricar tableros de partículas y cartón . La sílice presente en la cáscara de arroz hace que los tableros de partículas sean menos atractivos para las termitas . [ 14 ]

Geopolímeros

Debido a su alto contenido de sílice amorfa, la ceniza de cáscara de arroz (RHA) puede utilizarse como material precursor para el hormigón geopolimérico . [ 15 ]

Hormigón de arroz

Para lograr las mejores propiedades puzolánicas, la combustión de las cáscaras debe controlarse cuidadosamente manteniendo la temperatura por debajo de 700 °C (973 K) y creando condiciones para minimizar la formación de carbono mediante el suministro de suficiente aire. [ 16 ] [ 17 ]  

Con una determinada relación agua-cemento, la adición de pequeñas cantidades de ceniza de cáscara de arroz (del 2 al 3 % de la masa de cemento) puede ser útil para mejorar la trabajabilidad de las mezclas de hormigón, reduciendo la separación y segregación de la leche de cemento y aumentando la resistencia y durabilidad del hormigón. [ 18 ] Sin embargo, la introducción de grandes cantidades de este aditivo puede resultar en una mala trabajabilidad de la mezcla de hormigón si no se utilizan aditivos reductores de agua potentes. [ 19 ]

Véase también

Referencias

  1. Flörke, Otto W.; et  al. (2008). "Sílice". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a23_583.pub3 . ISBN 978-3-527-30385-4.
  2. ^ Tichane, Robert (1998). Esmaltes de ceniza . Publicaciones Krause. ISBN 0-87341-660-0.
  3. J. Chumee et al. "Caracterización de catalizadores de platino-hierro soportados en MCM-41 sintetizados con sílice de cáscara de arroz y su rendimiento en la hidroxilación de fenol" Sci. Technol. Adv. Mater. 9 (2008) 015006 descarga gratuita
  4. "Goodyear convierte los residuos de la cosecha de arroz en bandas de rodadura de neumáticos de bajo consumo" . Archivado del original el 24 de enero de 2015. Consultado el 9 de febrero de 2015 .
  5. Goodyear llega a acuerdos de suministro de sílice de ceniza de cáscara de arroz (vídeo en línea) (YouTube). Goodyear Tire and Rubber Company . 9 de junio de 2015. Consultado el 26 de mayo de 2016 .
  6. "Compuestos cerámicos reforzados con microfibras de SiC" . División de Ciencia y Tecnología de Materiales - Dirección de Ciencias Físicas . Oak Ridge, TN, EE. UU.: Laboratorio Nacional de Oak Ridge . Archivado del original el 16 de agosto de 2009. Consultado el 6 de junio de 2013 .
  7. ^ "ഉമിക്കരി ഉപയോഗിച്ച് പല്ല് തേക്കുന്നത് നല്ലതാണോ?" . Samayam malayalam (en malayalam) . Consultado el 5 de junio de 2024 .
  8. 1 2 Wallheimer, Brian (25-10-2010). "Las cáscaras de arroz, una opción de drenaje sostenible para los productores de invernaderos" . Universidad de Purdue . Archivado del original el 18-10-2017 . Recuperado el 30-08-2012 .
  9. "Growstones, alternativa ideal a la perlita y las cáscaras de arroz precocidas" . (e) Science News . 4 de diciembre de 2011. Archivado del original el 19 de julio de 2018. Consultado el 6 de junio de 2013 .
  10. Olivier, Paul; Hyman, Todd (27 de marzo de 2012). "Gasificación de biomasa y los beneficios del biocarbón" (PDF) . Engineering, Separation and Recycling LLC . Recuperado el 6 de junio de 2013 .
  11. "Material de prensa" . Vincent Corp. Archivado del original el 9 de enero de 2010. Consultado el 17 de marzo de 2009 .
  12. "Ingredientes que se deben evitar" . The Dog Food Project. Archivado del original el 4 de abril de 2018. Consultado el 4 de junio de 2013 .
  13. "Cáscaras de arroz en la construcción - Appropedia: La wiki de sostenibilidad" . Appropedia. 23 de febrero de 2013. Consultado el 23 de febrero de 2014 .
  14. Coxworth, Ben (28 de mayo de 2015). "Las cáscaras de arroz podrían utilizarse en tableros de partículas más baratos, ecológicos y duraderos" . New Atlas . GIZMAG PTY LTD 2017. Consultado el 4 de diciembre de 2017 .
  15. Das, Shaswat Kumar; Mishra, Jyotirmoy; Singh, Saurabh Kumar; et al. (2020-03-29). "Caracterización y utilización de ceniza de cáscara de arroz (RHA) en hormigón geopolimérico a base de ceniza volante y escoria de alto horno para un futuro sostenible". Materials Today: Proceedings . 33 : 5162– 5167. doi : 10.1016/j.matpr.2020.02.870 . S2CID 216202502 .  
  16. "Efectos de la exposición a temperaturas elevadas sobre las propiedades del hormigón que contiene ceniza de cáscara de arroz" . researchgate.net . Consultado el 10 de octubre de 2022 .
  17. ^ Umasabor, Rhode Island; Okovido, JO (2018). "Evaluación de la resistencia al fuego del hormigón de ceniza de cáscara de arroz" . Heliyón . 4 (12) e01035. Código Bib : 2018Heliy...401035U . doi : 10.1016/j.heliyon.2018.e01035 . PMC 6299146 . PMID 30582051 .  
  18. "Hormigón de arroz: características y composición" . concretersmelbourne.net . 5 de marzo de 2022. Consultado el 10 de octubre de 2022 .
  19. Al-Gburi, Majid; Yusuf, Salim A. (2022). "Investigación del efecto de los aditivos minerales en la resistencia del hormigón mediante ANN" . Revista Asiática de Ingeniería Civil . 23 (3): 405– 414. doi : 10.1007/s42107-022-00431-1 . S2CID 247428142 . 

Bibliografía

  • Ma, Jian Feng; Kazunori Tamai; Naoki Yamaji; et  al. (2006). "Un transportador de silicio en el arroz". Nature . 440 ( 7084): 688– 691. Bibcode : 2006Natur.440..688M . doi : 10.1038/nature04590 . PMID 16572174. S2CID 4330847 .  
  • Mitani, Namiki; Jian Feng Ma; Takashi Iwashita (2005). "Identificación de la forma de silicio en la savia del xilema del arroz (Oryza sativa L.)" . Plant Cell Physiol . 46 (2): 279– 283. doi : 10.1093/pcp/pci018 . PMID 15695469 . 
  • Mitani, Namiki; Jian Feng Ma (2005). "Sistema de absorción de silicio en diferentes especies de plantas". J. Exp. Bot . 56 (414): 1255– 1261. CiteSeerX 10.1.1.543.3168 . doi : 10.1093/jxb/eri121 . PMID 15753109 .  
  • La Casa de la Cáscara de Arroz, donde se utilizan las cáscaras de arroz como aislante.
  • Usos de la ceniza de cáscara de arroz, o RHA
  • Cáscaras de arroz utilizadas en la industria de herramientas de corte