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Unidad I Introducción a las operaciones mecánicas OPERACIONES MECANICAS EN LA INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL M.Sc. Sandra Blandón Navarro.

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1 Unidad I Introducción a las operaciones mecánicas OPERACIONES MECANICAS EN LA INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL M.Sc. Sandra Blandón Navarro

2 2 Lecturas complementarias Orientaciones para el estudio independiente Fundamentos y definiciones. 1.2 Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. 1.1 Introducción. Contenido

3 3 Operaciones mecánicas es una rama de las operaciones unitarias. Transformación física en cuanto a posición, forma y tamaño.

4 4 1.1 Introducción. Reducción de tamaño Mezclado sólido-sólido y sólido- líquido Separación sólido-sólido Separaciones sólido líquido Separación gas sólido Manejo de sólidos - almacenamiento, transporte y alimentación. Ampliación de tamaño

5 5 1.1 Introducción Importancia de su estudio Facilitan el estudio de los procesos y es posible diseñar nuevos. - Permiten conocer las variaciones de las propiedades de los alimentos, dado el efecto que causan.

6 6 1.2Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. Figura 1.Tamiz Figura 3. Molino para carnes Figura 2. Mezclador Figura 4. Mezclador de liquido

7 7 1.2Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. Procesos de separación Hay varios métodos para separar los componentes de una mezcla. En el laboratorio son comunes los siguientes: Decantación. Filtración. Destilación. Cristalización. Magnetismo. Cromatografía.

8 8 1.2Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. Componentes sólidos Diferencia de propiedades físicas Tamaño, densidad, solubilidad, propiedades magnéticas Técnica de Separación

9 9 1.2Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. Reducción de tamaño El tamaño medio de los materiales sólidos es reducido por la aplicación de fuerzas. Compresión Impacto Desgaste o rozamiento Corte

10 10 1.2Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. Las técnicas de reducción de tamaño son: COMPRESIÓN: Es utilizada para la reducción gruesa de sólidos duros, genera productos gruesos, medios o finos. Desgaste O ROZAMIENTO: Genera productos finos a partir de materiales blandos no abrasivos. IMPACTO: Esta técnica consiste en el choque de las partículas para la disminución de su tamaño. CORTE: Se utiliza cuando se requiere un tamaño definido de partículas.

11 11 Trituradoras Para gruesos y finos ( mm) de mandíbula, rotatorias, de rodillos lisos, de rodillos dentados Molinos Intermedios y finos (malla ) De bolas, de barras, de martillos Ultrafinos De martillos con clasificación interna Con flujo de energía y agitados (1-6 µm) Corte Cuchillas cortadoras, cutter

12 12 1.2Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. Mezclado El mezclado es una operación universal en la industria. Tiene por objeto conseguir que cualquier porción de una mezcla de materiales tenga idéntica composición que otra porción y que el total de la muestra.

13 13 Mecanismos de mezclado >Mezclado por difusión: las partículas ruedan por una superficie inclinada. (horizontalmente se produce segregación) >Mezclado por esfuerzos de corte: Se generan zonas de deslizamiento (quiebre) en una mezcla de polvos. >Mezclado por convección: se producen trayectos especiales (modelos) de circulación en una masa de polvos.

14 14 1.2Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. Mezclado Entre las industrias que emplean ampliamente el mezclado destacan aquellas que manejan materiales viscosos y de reología compleja. REOLOGIA: Estudia el flujo y la deformación de los materiales.

15 15 1.2Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. Las necesidades de conocer la reología en la industria de los alimentos son múltiples: Diseño de tuberías y selección de bombas Diseño y análisis de equipos de extrusión Selección y operación de equipos de mezclado Diseño y operación de cambiadores de calor Procesos en los que se realizan recubrimientos Selección de envases

16 16 Orientaciones para el estudio independiente Leer documento 1, publicado en el blog: Investigar sobre productos que se comercializan en el mercado local y que requieren homogeneidad de las mezclas. Equipos de 4 integrantes

17 17 Documentos para consultas complementarias R.L. Earle with M.D. Earle, 2004, Unit Operations in Food Processing, Web Edition, 2004, The New Zealand Institute of Food Science & Technology (Inc.). Disponible en: Chapter 11, 12 McCabe - Smith – Harriott, Operaciones Unitarias en Ingeniería Química. Cuarta edición, Editorial McGrawHill.


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