MAQUINAS DE LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

1. INTRODUCCION

Cuando el hombre ya no pudo con sus manos y herramientas manuales, comienza a desarrollar aparatos o dispositivos que, mediante algún sistema de rotación de una pieza, le permitieron trabajar la superficie de ésta, transformándola (Schvab, 2011).

 A lo largo de la historia el hombre, ha inventado una serie de dispositivos o artilugios llamados máquinas que le facilitan y, en muchos casos, posibilitan la realización de una tarea. Prácticamente cualquier objeto puede llegar a convertirse en una máquina, sólo hay que darle la utilidad adecuada.

mientras las máquinas herramientas son pensadas en función de la operatoria a realizar por ésta (será diseñada para realizar distintas operatorias como: agujerear, cortar, pulir, tornear, fresar, etc).

1. MAQUINAS DE LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

2.1 MOLINO DE MARTILLOS

El molino de martillos es un molino de impacto que utiliza un disco giratorio de alta velocidad, al que se han fijado un cierto número de martillos o barras que son dirigidos hacia afuera por la fuerza centrífuga. El material a tratar se introduce por la parte superior o por el centro, es lanzado hacia afuera por la centrífuga, y se tritura al ser golpeado por los martillos o al chocar contra las placas fijas alrededor de la periferia de la carcasa cilíndrica. El material es golpeado hasta que su tamaño es suficientemente pequeño como para caer a través del tamiz que constituye la parte inferior de la carcasa. Como las barras o martillos son articulados, la presencia de un material duro no causa ningún daño al aparato. Las barras gastadas se sustituyen fácilmente (Earle, 1979).

Este equipo resulta adecuado para la trituración de materiales frágiles y de materiales fibrosos; en este último caso, suele utilizarse un tamiz con bordes cortantes. El molino de martillos es también adecuado para materiales duros, pero como se produce una gran cantidad de finos, es aconsejable utilizar lubricación a presión en los rodamientos para evitar la entrada de polvo (Earle, 1979).

El tamaño del producto se regula por el tamaño del tamiz y por la velocidad de rotación. Existe un cierto número de aparatos parecidos, en algunos de los cuales las barras van fijas en una posición rígida. Como se produce una gran corriente de aire, el polvo debe separarse mediante un ciclón o un filtro de mangas). En los molinos de martillos, un martillo oscilante va unido a un rotor que se mueve a gran velocidad dentro de una carcasa fuerte. La sustancia es triturada y pulverizada entre los martillos y la carcasa, permaneciendo en el molino hasta que  sea lo suficientemente fina para pasar a través del tamiz que constituye el fondo de la carcasa.

Las principales ventajas del molino de martillos son: construcción simple; bajo costo de los repuestos; disponibilidad de una amplia gama de tamaños; larga duración de los martillos, combinada con el hecho de que su eficiencia no se reduce mientras se les usa y el bajo riesgo de que se produzcan daños, debido a la introducción de objetos extraños (Earle,  1979).

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                 Figura 1. Interior del molino de martillos

Fuente: Cuadrado y Rueda (2009)

2.1.1 Aplicaciones de molinos en la industria alimentaria

Cuadro 1. Aplicaciones de molinos

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Fuente: Cuadrado y Rueda (2009)

2.2. MEZCLADORA:

El mezclado es aquella operación unitaria en la que, a partir de uno o más componentes, dispersando uno en el seno del otro, se obtiene una mezcla uniforme. El mezclado no tiene un efecto conservador sobre el alimento y se utiliza tan solo como una ayuda en el proceso de elaboración para modificar la comestibilidad o calidad de los alimentos (Fellows, 2000).

Cuando se mezclan los productos alimentarios existe una serie de aspectos que hacen diferente esta operación del mezclado industrial en general:

• El mezclado se usa a menudo, más que para homogenizar, para desarrollar unas características determinadas en el producto.
• Se trata muchas veces de una mezcla multi componente, con ingredientes de distintas propiedades físicas y distintas proporciones de cada uno de ellos.
• Algunos productos pueden ser frágiles o verse dañados por un mezclado excesivo. Puede realizarse con líquidos de viscosidad elevada o no- Newtonianos.

[pic 3]

Figura 2. Mezcladora de alimentos

1. DESCRIPCION DE LA MÁQUINA

3.1. MOLINO DE MARTILLOS

3.1.1. Máquina observada

• Molino de martillos, marca : VULCANO

 3.1.2. Especificaciones técnicas de la máquina

a) Características técnicas (material interno o externo, estado operativo o no, potencia, capacidad, accesorios)

• Material

Tolva de alimentación: Acero inoxidable 304

Carcaza externa: Acero inoxidable 304

Disco giratorio: Acero inoxidable 304

Rejilla de retención o criba: Acero inoxidable 304

30 Martillos: Acero inoxidable 304

Soporte: Hierro vulcanizado pintado especial

• Estado operativo: bueno
• Potencia: 6.6 HP
• Revoluciones por minuto: 1745 RPM

b) Características eléctricas (Intensidad de corriente, frecuencia, trifásico o  monofásico)

• Intensidad de corriente: 18 Amperios
• Sistema eléctrico: trifásico                

La capacidad se da en kg por hora, en el caso del molino de martillo, se calcula siguiendo los cálculos:

Capacidad = [pic 4]

Castillo (2008) menciona que para tener un buen rendimiento es importante tener un análisis de granulometría, por lo general para todos los productos a moler se usa cribas de 5/32 casi 4 mm de diámetro, pero por ejemplo para maíz se usa 1/8 (3,1 mm) de diámetro.

Respecto al rendimiento, a pesar de que siempre hay pérdidas en la bolsa de tela y la propia máquina, se obtienen altos rendimientos debido a la buena distribución de martillos en el disco giratorio, en grupos opuestos de 8 y 7 martillos, sumando en total 30 martillos.

3.2.  MEZCLADORA:

Las mezcladoras, de acuerdo con sus características de funcionamiento, se clasifican en:

• Mezcladoras para productos pulverizados y granulados

Estas mezcladoras responden a dos diseños básicos: en el primero de ellos la progresión del material se produce como consecuencia del movimiento de rotación del recipiente que lo contiene, mientras que en el segundo, aquel es impulsado por la acción de un transportador helicoidal (Fellows, 2000).

• Mezcladora de palas en Z (doble sigma)

Esta mezcladora posee dos hojas resistentes montadas horizontalmente en una bandeja metálica que oscila para descargar lotes de producto mezclado. En estos sistemas las palas son en forma de Z y al rodar entre sí a igual velocidad, o a velocidades distintas (14-60 rpm) o sobre las láminas instaladas en el fondo del recipiente, provocan fuerzas de cizalla muy intensas. Estas mezcladoras emplean bastante potencia que se disipa en el producto en forma de calor (Fellows, 2000).

Esta mezcladora está diseñada y construida para procesos de mezcla, humectación y homogeneización de productos húmedos o pastosos de muy alta viscosidad. Las viscosidades de operación que pueden trabajar van de 250,000 a 5,000,000 CPS.

• Agitador de ancla y compuerta

Es un agitador contra rotatorio que generan grandes fuerzas de cizalla. Este tipo de agitador suele utilizarse en recipientes dotados de sistemas de calentamiento y en ellos el ancla dispone de unas láminas que rascan la superficie del recipiente para evitar que el producto pueda llegar a quemarse (Fellows, 2000).

• Agitadores de turbina

Son agitadores impulsores de más de cuatro palas con una longitud equivalente al 30 – 50% del diámetro del recipiente, que ruedan a 30-500 rpm. Estas palas pueden ser planas, incurvadas o curvas para incrementar el flujo radial o longitudinal. A veces, estas hojas ir montadas en un disco plano. Este tipo de impulsores suelen ir montados verticalmente en tanques sin deflectores. En el borde de las palas se desarrollan intensas fuerzas de cizalla y es por ello que este tipo de mezcladoras se utilizan para la pre mezcla de emulsiones (Fellows, 2000).

Figura 3. Agitador de turbina de cuatro palas [pic 5]

• Agitador de Hélice

Están hechos con elementos impulsores de hojas cortas (generalmente de menos de ¼ del diámetro del tanque) girando a gran velocidad (1150-1750 rpm los agitadores más pequeños y 400-800 rpm los mayores) Producen principalmente corrientes longitudinales (axiales) y rotatorias y se emplean para líquidos pocos viscosos Los agitadores de hélice impulsan el líquido hacia el fondo del tanque, desde donde la corriente se extiende subiendo por las paredes y retornando hacia la hélice. Se emplean cuando se desean intensas corrientes verticales, por ejemplo para mantener en suspensión partículas sólidas pesadas, pero únicamente en líquidos poco viscosos (µ menor a 5000 centipoises).[pic 6]

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