Consumo de energía y distribución de tamaño de partícula en la molienda de granos

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

CURSO: INGENIERÍA DE ALIMENTOS I– LABORATORIO[pic 1]

INFORME DE LABORATORIO N° 4

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS Y PRODUCTOS AGROPECUARIOS

TÍTULO: Consumo de energía y distribución de tamaño de partícula en la molienda de granos

Grupo N°4

Apellidos y nombres de los integrantes: ‌

• Antezana Aponte Fernando José (20181312)
• Lecca De La Fuente, Marcelo     (20170415)    
• To‌ribio Lopez, Lilian Angela      (20180399)

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Facultad y especialidad: Industrias Alimentarias

Horario de práctica: Viernes  11:00 a.m. - 01:00 p.m.

Apellidos y nombres del profesor de laboratorio: Mg.Sc. Gustavo Puma Isuiza    

Fecha de la práctica: 18 de febrero del 2022

Fecha de entrega del informe: 09 de marzo del 2022

1. INTRODUCCIÓN

La reducción de tamaño, o molienda de especias para la producción de materiales granulares está determinada por muchos factores entre los que se encuentran el tamaño inicial, la forma de la partícula y sus características de friabilidad o tendencia a la ruptura. (Indara & Bhattacharya, 2006 citados por Cortazar et.al.,2008 ). Desde el punto de vista operativo, la reducción de tamaño, refleja una baja eficiencia en el consumo de energía debido a que la mayor parte de ésta se desprende como calor al interior del molino provocando una pérdida de calidad principalmente en especias. (Geankoplis, 2005 citado por Cortazar et.al.,2008 ). Como se sabe, la molienda es una operación unitaria que reduce el volumen promedio de las partículas sólidas al dividir y/o fraccionar una muestra sólida, implica sólo una transformación.

El tamizado es un proceso físico mecánico mediante el cual se separan partículas sólidas de diferente tamaño al pasarlas por un tamiz, que es una herramienta que tiene a lo largo de toda su superficie poros generalmente de igual tamaño. Las partículas con un tamaño mayor que el poro u orificio del tamiz permanecen en éste; mientras que las más pequeñas, con diámetros de menor envergadura que los poros, traspasan libremente la superficie. La selección de la superficie de tamizado, la inclinación del tamiz, el movimiento del mismo, el tiempo de tamizado, entre otros aspectos (Bolívar, s.f.).

Por lo expuesto, los objetivos del presente laboratorio fueron:

• Determinar el consumo de energía en la molienda de granos de arroz.
• Obtener información de la distribución de tamaños mediante la elaboración e interpretación de curvas diferenciales granulométricas de los granos molidos

1. RESULTADOS Y DISCUSIONES

2.1. RENDIMIENTO DE MOLIENDA

El rendimiento de molienda es una propiedad que hace a la calidad del producto final. Este rendimiento se calculó al determinar la relación entre la diferencia del peso del arroz (peso final-peso inicial) con el peso inicial del arroz por 100%. Se obtuvo un rendimiento de molienda de 87.06%. Según Loubes y Tolaba (2013), el rendimiento de la molienda es una medida de la proporción de granos enteros no quebrados. Por lo que, al tener un alto rendimiento se puede afirmar que hay mayor proporción de granos enteros. Bello (2009) señala que el rendimiento de molienda está en función de la temperatura del proceso, tiempo de atemperado y el tiempo de proceso Por otro lado, Zeledón (1992) menciona que el proceso de secado del arroz con cáscara con uso de aire desecante a altas temperaturas originan disminuciones en el rendimiento de la molienda, además señala que a temperatura bajas entre 30 - 45°C se recuperó 1.1/100g de arroz granza; en cambio, a una temperatura de 75°C se produce la disminución del rendimiento de la molienda debido al aumento en la producción de trozos muy pequeños de arroz que pasaron a formar parte de la semolina.

2.2. POTENCIA Y ENERGÍA REQUERIDA PARA LA MOLIENDA

Se determinó la energía requerida para la molienda mediante la ecuación que relaciona la diferencia entre la potencia consumida por el molino durante la molienda y la potencia consumida sin carga con la velocidad de alimentación durante la molienda. Se trabajó con flujo de alimentación de 1.5 kg/h. Se estableció que la molienda requirió de 542.7 W.h/kg de energía total. Cortazar et al. (2008) señala que el consumo de energía repercute directamente en los costos operativos.

2.3. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DEL PRODUCTO MOLIDO

Se entiende por análisis granulométrico de un agregado como todo procedimiento manual o mecánico por medio del cual se pueden separar las partículas constitutivas del agregado según tamaños, de tal manera que se puedan conocer las cantidades en peso de cada tamaño que aporta el peso total. Para separar por tamaños se utilizan las mallas de diferentes aberturas, las cuales proporcionan el tamaño máximo de agregado en cada una de ellas. (Cañas, 2020). A continuación, se presentan las gráficas que relacionan el peso retenido vs el diámetro de la partícula

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Figura 1: %Peso retenido vs Diámetro de la partícula (𝜇m).

En la Figura 1 se observa que existe mayor  cantidad de partículas retenidas en la luz de malla de 300 mm, lo cual indica que se tienen mayores partículas con un diámetro mayor a 300mm, esto debido a que en el proceso de tamizado se obtienen separaciones por tamaños, según el diámetro del tamiz.

López (2010) menciona que la finura de la molienda está dada de acuerdo al tamaño del agujero de la criba y a su vez, al tamaño de la malla que se utiliza para el tamizado, y que depende particularmente del tipo de materia prima que se esté utilizando,de acuerdo a ello se realizan los cambios de la criba y mallas, para obtener un mayor o menor micraje en la separación.

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