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

Contenido 1.1 Introducción. 1.2 Procesos de separación, reducción de tamaño y mezclado. 1.2.1 Fundamentos y definiciones. Orientaciones para el estudio independiente Lecturas complementarias

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

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

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.

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

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

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

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

1.2 Procesos 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.

Trituradoras Para gruesos y finos ( 6-250 mm) de mandíbula, rotatorias, de rodillos lisos, de rodillos dentados Molinos Intermedios y finos (malla 40-200) 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

1.2 Procesos de separación, reducción de tamaño y 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.

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.

1.2 Procesos de separación, reducción de tamaño y 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.

1.2 Procesos 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

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

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: http://www.nzifst.org.nz/unitoperations/about.htm Chapter 11, 12 McCabe - Smith – Harriott, Operaciones Unitarias en Ingeniería Química. Cuarta edición, Editorial McGrawHill.