IMPORTANCIA DE LA TRITURACIÓN Y MOLIENDA
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.
Los objetivos de la reducción de tamaño: • •
Desintegración Obtener
granulometría o distribución de tamaños determinada
LAS VENTAJAS VENTAJAS DE LA REDUCCI R EDUCCIÓN DE TAMAÑO EN EL PROCESADO DE ALIMENTOS SON LAS SIGUIENTES : •
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Cuando se combina un proceso de cribado pueden obtenerse partículas de un tamaño predeterminado.
Aumento de la relación superficie/volumen incrementa la velocidad de deshidratación, calentamiento, enfriamiento, extracción. Cuando el tamaño de partícula de los productos que van a mezclarse es homogéneo el mezclado de los ingredientes resulta más eficaz.
Clasificación 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 z anahorias 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
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Emulsión y homogeneización
Mayonesa, leche, aceites esenciales, mantequilla, helados y margarina.
FACTORES A CONSIDERAR EN LA MOLIENDA Y TRITURACIÓN.
Para la reducción de tamaño se utilizan tres tipos de fuerzas: Fuerza de compresión
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Fuerzas de impacto
Fuerzas de cizalla
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.
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Los alimentos más duros absorben mayor cantidad de energía.
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Para la reducción de alimentos friables y cristalinos se requiere de fuerzas de compresión.
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Para alimentos fibrosos se requiere de una combinación de fuerzas de impacto y de cizalla.
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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.
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.
MOLIENDA
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.
FACTORES A CONSIDERAR EN LA MOLIENDA.
La dureza
La elasticidad
La resistencia
La divisibilidad
La abrasividad
EQUIPOS…….
TRITURADORAS •
De Quijadas (dodge y blake)
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Giratorios
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Rodillos
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Martillo
MOLINOS •
Martillos
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Discos
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Bolas
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Barras
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
TRITURACIÓN LIBRE
Con esta forma de operar, los tiempos de residencia en 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.
la
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 máquina. 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.
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. TIPOS DE MOLINOS DE ACUERDO AL TAMAÑO DEL PRODUCTO FINAL.
APLICACIONES DE MOLINOS
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.
Ley de Rittinger
Ley de Kick
Ley de Bond
OPERACIÓN UNITARIA
Una operación unitaria puede definirse como un área del proceso o un equipo donde se incorporan materiales, insumos o materias primas y ocurre una función determinada, son actividades básicas que forman parte del proceso. Por e j e m p l o , l a p r o d u c c i ó n d e p u l p a o e l d e s c o r t e z a d o e n u n a f á b r i c a de papel, o la destilación en un proceso de elaboración de productos químicos. Sería prácticamente imposible estudiar el número casi infinito de procesos químicos que se Ilevan a cabo en la industria diariamente, si no hubiera un punto en común a todos ellos. Afortunadamente, esta conexión existe. Cualquier proceso que se pueda diseñar consta de una serie de operaciones físicas y químicas que, en algunos casos son específicas del proceso considerado, pero en otros, son operaciones comunes e iguales para varios procesos. Generalmente un proceso puede descomponerse en la siguiente secuencia: 1.- Materias Primas 2.- Operaciones físicas de acondicionamiento 3.- Reacciones químicas 4.- Operaciones físicas de separación 5.- Productos Cada una de estas operaciones es una operación unitaria. Este concepto fue introducido en 1915 por el profesor Little, del Massachussets Institute of. Technology (M.I.T). La definición dada entonces, fue la siguiente: "... todo proceso químico conducido en cualquier escala puede descomponerse en una serie ordenada de lo que pudieran Ilamarse OPERACIONES UNITARIAS, como pulverización, secado, cristalización, filtración, evaporación, destilación... El número de estas operaciones básicas no es muy grande, y generalmente sólo unas cuantas de ellas intervienen en un proceso determinado."
