Informe de Molienda y TamizadoIntegrantes: Escalante Maldonado, Iris Gómez Castillo, Miguel Yépez Adrianzén, Daniella Profesora 2011 - I Silvia Melgarejo Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas sólidas de diferentes tamaños por un tamiz. INTRODUCCIÓN La mayoría de alimentos granulados. Además de lo anterior. se utiliza para el análisis granulométrico de los productos de los molinos para observar la eficiencia de éstos y para control de molienda de diversos productos o materias primas. El tamiz consiste de una superficie con perforaciones uniformes por donde pasará parte del material y el resto será retenido por él.I. permite: facilitar la extracción de un constituyente. aunque ciertos aparatos domésticos (como la licuadora). por medio de una operación llamada molienda. Para llevar a cabo el tamizado es requisito que exista vibración para permitir que el material más fino traspase el tamiz. Las vibraciones pueden ser generadas mecánica o eléctricamente. . Para lograr éste propósito se emplean cierto tipo de maquinas encargadas de ésta función. son sometidos a la reducción del tamaño de sus partículas. Las vibraciones mecánicas usualmente son transmitidas por excéntricos de alta velocidad hacia la cubierta de la unidad. los cuales son muy utilizados en la producción de harina. El rango de vibraciones es aproximadamente 1800 a 3600 vibraciones por minuto. Tal es el caso de los llamados molinos. Los tipos de tamices que vibran rápidamente con pequeñas amplitudes se denominan "Tamices Vibratorios". con dicha función. y de ahí hacia los tamices. tienden a cumplir. aumentar la superficie del sólido y mejorar la mezcla íntima de éstos. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo. La separación de materiales sólidos por su tamaño es importante para la producción de diferentes productos. también. La disminución del tamaño de estos alimentos granulares por medio de ésta operación. El Tamizado es un método físico para separar mezclas. II.Material a moler: Maíz .Ro-tab .Molino industrial .Cronómetro .Juego de tamices Tyler juego de tamices (Tyler) .El objetivo de la práctica fue Conocer el funcionamiento de diferentes equipos de molienda Obtener información de la distribución de tamaños mediante la elaboración e interpretación de curvas diferenciales granulométricas de la harina de maíz blanco.Balanza . MATERIALES Y MÉTODOS 2.Escobilla .1 MATERIALES . Pesar producto obtenido .1 Molienda del producto Alimentar el molino con una cantidad conocido de producto. Colocar el alimento en el molino. moler el producto. apagar el molino. masa de producto molido masa de producto en la alimentación (g) x 100 Fig 2. descargar el molino y pesar la cantidad de producto molido obtenido. Determinar el rendimiento del molino.2. moler 2.2 MÉTODOS 2.2.1: Proceso de molienda para el maíz 1. Pesar y anotar a que tamiz corresponde. .tamiz armado .2 Tamizado del producto .Vaciar con mucho cuidado (limpiando con la escobilla) el contenido de cernido de cada tamiz en papel previamente tarado.Colocar 451g del producto molino en el tamiz superior y tamizar el producto por 10 minutos bajo agitación en el Ro-tab. Este quedará armado como la figura presentada a continuación: .Armar el juego de tamices. Pasos para el tamizado .2. 69 Determinación del rendimiento del molido. mediante la fórmula: n= masa de producto molido (g) masa de producto en la alimentación (g) x 100 Cuadro 2. Porcentaje de peso retenido vs.44 29.00 30.43 74.00 0 100 200 300 400 500 600 700 diametro de particula . Diametro de particula 35.00 5. RESULTADOS Y DISCUSIONES Cuadro 1. % peso retenido vs. Datos para la determinación del rendimiento en el proceso de molienda.91 0 Grafico 1.3 4.09 100 71. El diámetro de partícula.91 100. Nº tamiz Luz de malla (μm) 600 425 300 250 0 Masa del producto retenido (g) 28.1 29.00 15.6 25.2 11.00 %peso retenido 25.44 4. Composición granulométrica del producto molido de maíz.00 % Rechazo % Cernido Acumulado Acumulado 30 40 50 60 Plato Total 28.III.44 58.6 98.00 20.66 25.00 69. peso de maíz inicial (g) peso final de maíz (g) 491.00 30.8 % Retenido (Rechazo) 28.00 10.6 381.55 11.57 25.56 42. 00 100. % de Rechazo acumulado Vs.00 50.00 80.00 40.00 0 100 200 300 400 500 600 700 diametro de paritcula (Loncin.00 40.00 30. Diámetro de la partícula (μm).00 10. Diametro de particula 80. Diámetro de la partícula (μm). %Rechazo Acumulado vs.00 60.00 20.00 60. Esto fue verificable en el laboratorio.00 20. 1987) afirma que el tamizado se realiza vertiendo el producto sobre una superficie que tiene orificios de unas dimensiones dadas. %Cernido Acumulado vs. 1965) citado por (Vásquez. como se aprecia en el cuadro2 el porcentaje de retenido disminuye al disminuir la luz de malla o al aumentar el número de tamiz. las partículas de mayor tamaño no pasan a través mientras que si lo hacen las menores. Diametro de particula 120.00 70. . % Cernido acumulado Vs.Grafico 2.00 0 100 200 300 400 500 600 700 diametro de paritcula %Cernido acumulado %Rechazo acumulado Grafico 3. (1979). Según Vian. debido a su simplicidad y practicidad. por eso en ocasiones se utiliza estos tamices alternadamente como en la práctica. Ésta fue la metodología aplicada en la práctica. esta disposición ayuda a separar las partículas en fracciones de mayor a menor tamaño. el tiempo de residencia sobre la superficie de tamizado resulta insuficiente. los tamices se colocan de acuerdo a la luz de malla decreciente como indica el Cuadro 2. de los métodos utilizados para prevenir la adhesión de las partículas a los agujeros del tamiz y de la tensión y naturaleza física de la sustancia de que está hecho el tamiz. el cual según Vian .(1979) se caracteriza por poseer demasiados tamices y próximas en aberturas. para con ello dar oportunidad a las partículas del sólido a que coincidan con las aberturas del tamiz y que pasen a través de estas las de menor tamaño. El tamiz se sobrecarga y parte de los materiales que debieran ser finos acompañan a los gruesos. en la práctica solo se uso la serie fina por las características del producto. . además este juego de tamices presenta dos series. principalmente de la naturaleza y forma de las partículas. se realizó un tamizado dispuesto en cascada es decir.En la práctica realizada. para que la operación se efectúe es necesario que el sólido a tamizar y el tamiz encargado de ello se encuentren en movimiento relativo. Este método consiste en pasar el producto por una serie de tamices que posean orificios o mallas progresivamente decrecientes. En la práctica este factor no influyó puesto que hubo una sola alimentación. quedando las partículas más grandes en la parte superior y las más finas en la parte inferior. de la frecuencia y amplitud de la agitación. Brennan (1998) afirma que existen factores que afectan la eficiencia del tamizado tales como: la velocidad de alimentación. como pudo verse en la práctica el juego de tamices fue expuesto a un movimiento vibratorio que tuvo por finalidad lo mencionado. Según Brown (1965) el análisis granulométrico es un método de control del proceso de molienda y es el método más sencillo para la clasificación granulométrica en el laboratorio. la serie fina y la gruesa. Earle (1998) afirma que las velocidades de paso a través de los tamices dependen de muchos factores. si esta es demasiado grande. Como se mencionó la práctica se realizo con la serie de tamices Tyler. muestran las fracciones en peso que pasan a través de cada tamiz. . la finura del producto se regula cambiando la velocidad del rotor. Los diagramas acumulados. Por lo que. así como también cambiando la cantidad de alimentación y el tipo de martillos utilizados. En los gráficos 2 y 3 se realiza el diagrama acumulado de los datos del análisis granulométrico correspondiente. la velocidad de alimentación o la abertura entre los martillos y la placa de molienda. Figura 1. constituyen la base de comparación de distintas mezclas de partículas de un material y permite descubrir sus variaciones con el tiempo o con la calidad de una carga (Brown. Diagrama acumulado de las fracciones del total que han atravesado los distintos tamices. pues sólo basta con la suma de las fracciones que han atravesado los tamices. se aprecia un comportamiento similar en el caso del diagrama acumulado. debido a que el desarrollo de la curva es independiente de la serie de tamices utilizada.Según Perry (1984). 1955). según su abertura. Al comparar las figuras con la de la bibliografía. hubiésemos obtenido resultados del análisis granulométrico distintos si se hubieran modificado los factores antes mencionados. IV. podremos decir que es más exacto el análisis diferencial ya que es independiente en cada malla. se ubico en las abscisas a la fracción acumulada y en las ordenadas a la abertura o luz de malla que nos podrían servir para observar el comportamiento de la masa en cada tamiz. El diámetro de la partícula es directamente proporcional al producto retenido e inversamente proporcional al cernido.00 40. .En las gráficas correspondientes al análisis acumulativo tanto de rechazo y del cernido. Diámetro de la partícula (μm).00 60. % de Rechazo acumulado Vs. Grafico 4. y directamente proporcional al cernido.00 20.00 0 100 200 300 400 diametro de paritcula 500 600 700 En el cuadro 4 se aprecian tanto el cernido acumulado como el cernido rechazado en comparación del numero de malla tal y como se discutió anteriormente. Al comparar el análisis diferencial con el análisis acumulativo.00 80.%Rechazo acumulado 120. % Cernido acumulado. además de poder identificar la cantidad de masa que se puede acumular teniendo un determinado diámetro de partícula. Diametro de particula %Cernido. CONCLUSIONES En el tamizado siempre se cumple que luz de malla es inversamente proporcional a la masa del producto retenido.00 100. %Cernido Acumulado vs. %Rechazo. por lo que se revisará que no presenten ninguna interferencia (partículas. en una molienda de laboratorio cuidadosamente definida. en pequeñas cantidades para tener varios casos analizar y comparar. Los tamices deben encontrarse en perfecto estado.- Hay relativamente pocos factores para influir en el tamizado a parte de los directamente relacionados con el proceso en si. pues el producto pueda necesitar un tratamiento anterior a determinados procesos. Según Badger et al. etc). para calcular la eficacia de los molinos se compara la cantidad de energía necesaria por unidad nueva producida en las pruebas de molido con la energía superficial teórica calculada por consideraciones termodinámicas dando eficacias del orden de 0. en los que se emplea para definir el índice la reducción de tamaño después de un tiempo determinado. Estos últimos índices pueden tener éxito en la evaluación del comportamiento de distintos materiales en un molino determinado pero no parece que sean de aplicación general. RECOMENDACIONES Es importante analizar el producto que se someterá a una operación de molienda y tamizado. VI. Describa como se mide el rendimiento de un molino. V. . en dicho proceso.1 a 1%. Se podría hacer el trabajo coordinadamente compartido para que todos tengan una buena experiencia en el aprendizaje. el movimiento en el tamizado. CUESTIONARIO 1. Además se han propuesto índices de molienda. Es recomendable que se hagan coordinaciones con varios miembros del grupo para asegurar la presencia del material en la práctica. (1979).. Se podría realizar el proceso con varios insumos. como la luz de malla. Según Brown (1965). En la parte inferior dispone de una rejilla perforada que permite la salida de partículas finas Similar al molino de martillos pero dispone Reducción productos de tamaño de variados: desde sólidos cristalinos duros como sal y azúcar. Utiliza la fuerza de cizalla para la reducción Molino de discos giratorios de tamaño. determina el tamaño el tamaño de producto. Tipo Mecanismo Aplicación Molino de martillos Constituido de un disco giratorio. Puede ser de disco único o de doble disco. 2. señala que. situado en el interior de una carcasa que soporta varios martillos móviles adosados a su periferia. el rendimiento teórico del molino (RTM) se puede calcular con la siguiente relación: RTM = Potencia min ima necesaria para crear la nueva sup erficie Incremento de potencia debido a la c arg a Loncin (1965). para un molino de martillos cuanto mayor es el número de martillos en un rotor tanto menor es el rendimiento por energía consumida. El disco gira a elevada velocidad golpeando los martillos a la alimentación que se introduce por la tolva superior. Reducción productos de tamaño de Molino de cuchillas de cuchillas cortantes en lugar de martillos. variados: desde sólidos cristalinos especias y productos fibrosos. . hasta productos productos untuosos fibrosos como vegetales. Realice un cuadro donde especifique: tipos de molino y su aplicación en la industria alimentaria. La trituración de la carga se debe a la intensa acción cizallante. La ruptura de las partículas se produce por choque de éstas contra las paredes o por rozamiento entre ellas mismas. la separación entre discos y armadura Molienda de productos finos. La ruptura es consecuencia del rozamiento ellas y las paredes del equipo. Molino de rodillos Consta de dos rodillos con sus ejes dispuestos horizontalmente y paralelos que giran en sentido opuesto. Se recomienda para moler sustancias untuosas que se adhieren a las bolas a las que restan eficacia. Molino de barras Las bolas se sustituyen por barras de acero. Se utiliza también en la industria del chocolate. arrastrados por el fluido y obligados a recorrer la carcasa tubular. Productos muy duros y obtener polvos de gran finura. tiene una boca para la entrada de la carga. El efecto del impacto es menos acusado. La superior que corrientemente es fija. horizontal que se mueve a poca velocidad en cuyo interior se halla cierto número de bolas de acero o piedra dura. Constituido de disco giratorio. Molino harinero. Los sólidos son Admiten como alimentación tamaños no superiores a 6 mm y dan lugar a productos con tamaños entre 1 y 50m. La carga pasa por el espacio que queda entre las dos piedras. para convertirlos en harinas. Los productos salen por el borde de la piedra inferior. La alimentación es por un tubo Ventura situada en la parte inferior del equipo. Molienda de colorantes y cacao. Molinos ultrafinos Utilizan la energía de un fluido (vapor comprimido o agua) para provocar la reducción de tamaño. La inferior gira. Da buena Molienda de trigo y centeno. y al girar cizallan el producto a moler. uniformidad granulométrica . para la trituración de granos de cacao. Las bolas caen al girar e impactan el producto. Molino de bolas Opera bajo fuerza de cizalla e impacto. Genera esfuerzo de compresión y cizalla.Molino de piedras Sobre un eje se montan dos piedras circulares. 3. ¿Qué propiedades físicas de la partícula se relacionan con la operación de molienda? ¿Qué papel juegan estas propiedades en la selección del tipo de molino? Para seleccionar un tipo de molino se deben considerar las características de la materia prima inicial. La presencia de humedad puede facilitar la operación de reducción de tamaño de partículas finas en suspensiones coloidales o dificultar la molienda cuando provoca la aglomeración de las partículas. Una pendiente pronunciada dará Utilizar un ángulo de inclinación Angulo de inclinación del como tamiz resultado un tiempo de adecuado residencia insuficiente mientras que una pendiente de ángulo menor puede reducir el flujo gravitatorio a través del tamiz. ¿A qué se debe la aglomeración de las partículas durante el tamizado? Describa algunas técnicas de tamizado que se utilizan para evitar esta aglomeración. Factor Descripción Técnicas a emplear la velocidad del producto de a A una velocidad de alimentación Regular Alimentación grande el tiempo de residencia alimentación sobre la superficie de tamizado es tamizar. molinos donde prevalezca la fuerza de cizalla. por lo que para este tipo de alimentos se suelen emplear molinos como el de martillos que son resistentes a esfuerzos de fricción elevados. 4. Por último. ineficiente. Así también cuando los productos son frágiles o poseen una estructura cristalina se debe utilizar molinos que operen por fuerzas de compresión y cuando son fibrosos. La dureza de un material implica un mayor esfuerzo y gasto energético durante el proceso de trituración. el tamiz se sobrecarga y parte de los materiales que deberían ser finos acompañan a los gruesos. y producir untuosidad que provoca una disminución en la eficiencia de la molienda. Aunque la partícula sea lo Emplear una separación Tamaño de la partícula suficientemente pequeña sólo preliminar de las partículas . pues la molienda genera calor y eleva la temperatura pudiendo causar la degradación de los componentes. pudiendo causar abrasión a la superficie del molino. se debe considerar la sensibilidad a la temperatura del producto a moler. pasará a través del tamiz si se alinean adecuadamente. Si el producto de partida está Utilizar productos de humedad Humedad húmedo puedan aglomerarse las adecuada. (1998) . sino como gruesos produciéndose la aglomeración Fuente: Brennan et al. partículas pequeñas y las grandes. Conectar el tamiz a tierra Carga electrostática se pueden cargar las partículas. los mantenimiento de los tamices tamices se suelen a obturar generando que las partículas cuyo tamaño les permitiría atravesar el tamiz se ven arrastradas con los gruesos. las pequeñas serán arrastradas con las grandes Las partículas grandes se colocaron Realizar Deterioro del tamiz por las zonas la un mantenimiento diseñadas adecuado de las tamices y tener de la un especial cuidado con los tamices debido a su fragilidad disminuyendo separación eficacia Cuando el tamaño de partículas es Limpieza Embotamiento tamices de inmediata y los similar al del tamaño de la malla. Las partículas grandes tienden a impedir el paso de las pequeñas cuando están en una proporción grande. las pequeñas se agregaran y se comportarán. Al tamizar productor secar en polvo. no como finos. Equipos: (a) Equipo para darle movimiento al Tamiz (agitador). 40. ¿En qué productos relacionados con la industria alimentaria es importante la granulometría del mismo? ¿a qué se debe su importancia? La granulometría se aplica en harinas principalmente. NORMA: AOAC Official Method 965. Transferir la muestra al tamiz superior del juego de tamices con el plato. Mentod.. . 30. las partículas de polvo retenidas y adheridas en cada uno de los tamices. 60. ya que el tamaño final de partícula determina la calidad de producto terminado. u otra serie similar. y el índice de uniformidad permite encontrar la distribución o proporción de las partículas finas.Como el Ro . el azúcar es.22 Método de Tamizado First Action 1965 Final Action 1966 A. 945.tap que brinda movimiento al tamiz (W. Determinación: Exactamente un peso de 50 0. 100. 8570 Tyler Alud. y agitar por 5 minutos.1g de muestra representativa bien mezclada del polvo a analizar. 1990). 1966 citado por Macedo. indica los módulos de finura e índices de uniformidad de diferentes productos siendo el módulo de finura un indicador de la uniformidad de la molienda. 6. Pesar.14 (ver 27. Tryler Inc. o retenidas en el plato. Adjunte una norma (metodología) de análisis granulométrico de un producto.Tamiz de 8’’ de diámetro. donde es importante la homogenización del tamaño de las partículas para evitar la separación de los componentes en la mezcla.S. determinando también el tamaño de partícula. a 0.5... El análisis granulométrico. de número 20. medianas y gruesas (Henderson.1g.01). (Para obtener una muestra representativa < 100 g. un producto que requiere de este análisis. (b) Juego de tamices y platos. OH 44060). pasar sucesivamente a través la muestra dividida). además en alimentos balanceados. armar y fijar en el agitador. lo cual también se observa en productos como colorantes. Además.4. B. N. Lima. J.R. C. Engineering. Brennan J. USA. Huamán. Centro Nacional de Alimentación y Nutrición. Ministerio de salud. G. Reportar el % de cada fracción con 1 decimal. Madrid.) VII. 16 edition.V. Official Methods of Analysis of AOAC international. Huapaya. J. 1965. Madrid. Cowell. 1995.H. Volumen II...R. 1970. S. España. Brown. E. y Harker. L.. A. BROWN. Tercera edición. BIBLIOGRAFÍA Perry.M. Operaciones Básicas de la Ingeniería Química. Cereals 2. Editorial Aguilar.. Butters. España.A. 1985.E.. Editorial Acribia Zaragosa. Chemical http://www. J. A. OCON.org/bvsAIDIS/PuertoRico29/saldes. M. Editorial Reverté. Colegio Nacional de Tecnología de los alimentos. C. E.J.pdf .bvsde. Manual del ingeniero químico. Lilly. 1979. México. 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