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I UNIDAD : T RITURACIÓN Y M OLIENDA. Operaciones Unitarias I Dra. Thelma L. Rosado Zarrabal ING.PBIO-SIA.

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1 I UNIDAD : T RITURACIÓN Y M OLIENDA. Operaciones Unitarias I Dra. Thelma L. Rosado Zarrabal ING.PBIO-SIA

2 OBJETIVO DE LA UNIDAD: El alumno determinará los principios generales de las operaciones y propiedades de los alimentos para seleccionar el tipo de equipo de trituración y molienda a emplear en un proceso de la industria alimentaria. TEMAS: Importancia de la trituración y molienda y sus aplicaciones en la industria alimentaria Criterios de selección para los equipos de trituración y molienda.

3 R EDUCCIÓN DE TAMAÑO. La reducción de tamaño es aquella operación en la que el tamaño medio de los alimentos sólidos es reducido por la aplicación de fuerzas de impacto, compresión o abrasión. A la pulverización y formación de partículas de muy pequeño tamaño se denomina también trituración.

4 Desintegración Obtener granulometría o distribución de tamaños determinada Los objetivos de la reducción de tamaño:

5 L AS VENTAJAS DE LA REDUCCIÓN DE TAMAÑO EN EL PROCESADO DE ALIMENTOS SON LAS SIGUIENTES : Aumento de la relación superficie/volumen incrementa la velocidad de deshidratación, calentamiento, enfriamiento, extracción. Cuando se combina un proceso de cribado pueden obtenerse partículas de un tamaño predeterminado. Cuando el tamaño de partícula de los productos que van a mezclarse es homogéneo el mezclado de los ingredientes resulta más eficaz.

6 C LASIFICACIÓN DE LA REDUCCIÓN DE TAMAÑO DE ACUERDO AL TAMAÑO DE PARTÍCULA OBTENIDO : Corte en tacos, rebanadas, o rodajas De grande a medio (queso, filetes para estofar, corte de la fruta en rodajas para su envasado De medio a pequeño (bacon, frijoles verdes, rebanadas y cubitos de zanahorias Carne picada, escamas de pescado, nueces, verduras troceadas Molienda a polvo o pasta de finura creciente Diversos productos granulados, especias, harinas, néctares de frutas, azúcar en polvo, almidones, pastas finas Emulsión y homogeneización Mayonesa, leche, aceites esenciales, mantequilla, helados y margarina.

7 F ACTORES A CONSIDERAR EN LA MOLIENDA Y TRITURACIÓN. Para la reducción de tamaño se utilizan tres tipos de fuerzas: Fuerza de compresiónFuerzas de impactoFuerzas de cizalla

8 F ACTORES A CONSIDERAR EN LA MOLIENDA Y TRITURACIÓN La cantidad de energía absorbida por un alimento antes de romperse se halla determinada por su grado de dureza y su tendencia a la rotura que depende a su vez de su estructura. Los alimentos más duros absorben mayor cantidad de energía. Para la reducción de alimentos friables y cristalinos se requiere de fuerzas de compresión.

9 F ACTORES A CONSIDERAR EN LA MOLIENDA Y TRITURACIÓN Para alimentos fibrosos se requiere de una combinación de fuerzas de impacto y de cizalla. Para alimentos blandos se precisan de fuerzas de cizalla. El grado de reducción de tamaño, la energía gastada y la cantidad de calor generado, dependen, tanto de la magnitud de las fuerzas como del tiempo de aplicación.

10 F ACTORES A CONSIDERAR EN LA TRITURACIÓN Y MOLIENDA Otros factores que influyen sobre el aporte energético: Contenido de agua Sensibilidad del alimento al calor. Un exceso de humedad puede provocar la aglomeración de las partículas y bloquear el molino. Alimentos muy secos generan polvo, lo que supone un riesgo para la salud y además un riesgo de explosión.

11 Índice de molienda es la cantidad de producto de un molino en particular que satisface una especificación dada en una unidad de tiempo de molienda. Ejemplo, toneladas por hora, a través de una malla 200. MOLIENDA

12 F ACTORES A CONSIDERAR EN LA MOLIENDA. La dureza La elasticidad La resistencia La divisibilidad La abrasividad

13 E QUIPOS ……. TRITURADORAS De Quijadas (dodge y blake) Giratorios Rodillos Martillo MOLINOS Martillos Discos Bolas Barras

14 TEMA: DIFERENTES TIPOS PARA LA TRITURACIÓN Y MOLIENDA

15 MOLIENDA EN CIRCUITO ABIERTO Es el método de funcionamiento más sencillo de un molino. No precisa sistema de clasificación auxiliar (tamices vibratorios, etc.), por lo que el capital a invertir en la instalación es pequeño. La corriente de alimentación entra en el molino, pasa por la zona de acción y se descarga como producto. No es posible el reciclado de gruesos (partículas que tienen un tamaño mayor que el deseado). Como algunas de las partículas grandes atraviesan rápidamente el molino y otras de tamaño pequeño tienen tiempos de residencia largos, se obtiene un producto con una amplia distribución de tamaños. La eficacia energética no es buena, ya que numerosas partículas de tamaño aceptable se reducen aun mas, debido a un tiempo de residencia excesivo en la zona de acción

16 TRITURACIÓN LIBRE Con esta forma de operar, los tiempos de residencia en la zona de acción son cortos. Así ocurre en la molienda en circuito abierto si la alimentación tiene lugar por gravedad, a través de la zona de acción. Se limita, con ello, la ruptura innecesaria de las partículas pequeñas, con lo que se reduce la formación de partículas ultra finas (aquellas de tamaño inferior al deseado). Esta forma de operar economiza energía pero, como algunas partículas grandes pasan rápidamente a través de la zona de acción, puede resultar en una distribución amplia de tamaños en el producto final.

17 ALIMENTACIÓN EN EXCESO Se consigue restringiendo la descarga del producto, colocando una rejilla a la salida del aparato. Para una velocidad de alimentación determinada, los productos permanecen en la zona de acción hasta que el tamaño de sus partículas les permita pasar por la rejilla. Como los tiempos de residencia pueden ser grandes, lo más probable es una molienda excesiva de las partículas más pequeñas, con lo que se obtienen ultrafinos, a expensas de un gran consumo energético. La alimentación en exceso puede ser útil, cuando se quiere obtener un producto finamente dividido. Permite lograr una relación de reducción relativamente grande con una sola maquina.

18 MOLIENDA EN CIRCUITO CERRADO El tiempo de residencia de los productos se acorta, dejándolos caer por acción de la gravedad o transportándolos rápidamente, a través de la zona de acción de la maquina, arrastrados por una corriente liquida o gaseosa. La corriente de descarga pasa a un sistema de clasificación, en el que se retiran los gruesos, que se reciclan otra vez al molino. De esta forma, el molino trabaja con partículas grandes, con lo que se minimiza el consumo inútil de energía. Los métodos de clasificación a utilizar dependen del sistema de transporte. Cuando el flujo es por gravedad o por un sistema transportador mecánico, se suele emplear tamices vibratorios. Cuando el transporte es hidráulico o neumático, se emplean separadores de ciclón.

19 MOLIENDA HÚMEDA La carga se muele en forma de suspensión, en la corriente liquida (frecuentemente de agua) que la transporta. Se elimina así el problema creado por el polvo en la molienda seca y puede, utilizar, para separar las fracciones de tamaño deseadas, las técnicas de clasificación hidráulicas, como la sedimentación y la centrifugación. En la industria alimentaria, la molienda forma parte de procesos de extracción, en los que se transfiere un constituyente soluble, del producto inicial a la corriente liquida, para recuperarlo luego por evaporación, como en la molienda del maíz. En la molienda húmeda el consumo de energía es alto en general. También puede aumentar el desgaste del molino. La molienda húmeda también tiende a producir partículas más finas que las que se obtienen en la molienda en seco, razón por la que se usa mucho para la molienda ultra fina.

20 TIPOS DE MOLINOS TEMA: BALANCES DE ENERGIA APLICADOS A PROCESOS DE TRITURACION Y MOLIENDA: Ley de Rittinger, Ley de kick y Ley de Bond.

21 TIPOS DE MOLINOS DE ACUERDO AL TAMAÑO DEL PRODUCTO FINAL.

22 APLICACIONES DE MOLINOS

23 BALANCES DE ENERGÍA….. Los factores importantes del proceso de trituración y molienda son: Cantidad de energía o potencia consumida Tamaño de las partículas Superficies nuevas formadas.

24 BALANCES DE ENERGÍA…..

25 Ley de Rittinger Ley de Kick Ley de Bond


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