Introducción En la indus industri tria a alimen alimentar taria, ia, los alimen alimentos tos debe deben n ser somet sometido idos s a distin distintos tos proces procesos os que que permi permita tan n su adecuación, modificación y preservación de dicho alimento, estos procesos son conocidos como operaciones preliminares. Estas operaciones consisten en el lavado, selección, pelado, trozado o molienda, escaldado y otros procesos (FAO, 1!". #os enfocaremos en los procesos de molienda y tamizado, los cuales forman parte de las operaciones preliminares preliminares que pueden aplic$rsele aplic$rsele a los alimentos, espec%ficamente espec%ficamente en este caso a cereales como el arroz, el tri&o, el ma%z, entre otros. 'a molienda consiste en reducir el tamao de las part%culas por impacto, corte o fricción (AAF)O, *+++". Adem$s con con este proceso proceso se realiza realiza la producción producción de harina a partir partir del endospermo endospermo de los &ranos de cereal. En la mayor%a de los cereales, incluido el ma%z, se elimina primero la cubierta de la semilla (bien mediante el machacado manual despus de tener el &rano a remo-o, o bien en una blanqueadora" antes de transformarla en harina. 'a molienda puede efectuarse mediante trituración manual en un mortero, haciendo pasar el &rano entre dos piedras, o utilizando molinos de martillos, de placas o de rodillos mec$nicos (FAO, 1!". n paso paso post posteri erior or al proces proceso o de molien molienda da pued puede e ser ser el tamiz tamizad ado, o, en caso caso de que que se quiera quiera sepa separar rar part%culas de tamao no deseado asociadas al proceso de molienda. El tamizado tamizado consiste consiste en un proceso proceso de separar separar un material material pas$ndolo pas$ndolo a travs travs de tamices tamices hasta obtener obtener part%culas de tamaos variados (AAF)O, *+++" /ara realizar la separación de part%culas se utilizan diversas cribas con distintos tamaos de paso o malla, de manera que es un proceso en el que se van separando &radualmente part%culas cada vez m$s pequeas. 'as cribas o tamices pueden ser de chapa perforada plana o tela met$lica, y en ocasiones pueden ser tridimensionales, como los que tienen forma de embudo. )uando las muestras son pequeas basta con tamices manuales, pero cuando la limpieza se efect0a a una escala mayor suele utilizarse una serie de tamices sacudidores (FAO, 11".
Objetivos
'os ob-etivos planteados para la pr$ctica son los si&uientes
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2eterminar el rendimiento asociado a un proceso de molienda y tamizado partiendo de una cantidad de materia prima inicial, utilizando dos molinos distintos. )omprobar el funcionamiento de tamices conformados por distintas mallas. Evaluar la separación de part%culas que conforman una muestra de harina industrial mediante tamices. Evaluar el efecto del tiempo de tamizado sobre la distribución del tamao de part%culas de diversas harinas de cereales.
Materiales y equipos
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Arroz blanco 3arina de arroz 3arina de cachapas 4olino Fitzpatric5 4olino 6oyal 7riumph A&itador de tamices 8alanza 7amices de la serie A974
Metodología
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4olienda en molino Fitzpatric5.
/esar * 5ilo&ramos de arroz blanco entero en la balanza.
)olocar el tamiz de +,* en el molino Fitzpatric5.
Encender el molino Fitzpatric5 y colocar una bolsa en su parte inferior para recolectar la harina de arroz.
)olocar poco a poco los *:& de arroz en el interior del molino Fitzpatric5.
6ecolectar la harina molida obtenida del proceso.
/esar la harina obtenida y las prdidas de materia prima asociadas al proceso.
7amizar la harina obtenida mediante los tamices de la serie A974 (*+, ;+, <+, =+ y 1*+" con el a&itador de tamices por > y 1+ minutos (por separado".
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4olienda en molino 6oyal 7riumph.
/esar *++ &ramos de arroz blanco entero en la balanza.
)olocar el tamiz en el molino 6oyal 7riumph.
'impiar el compartimiento de recolección de la harina y encender el molino 6oyal 7riumph
)olocar poco a poco los *++ &ramos de arroz en el interior del molino 6oyal 7riumph.
6ecolectar la harina molida obtenida del proceso.
/esar la harina obtenida y las prdidas de materia prima asociadas al proceso.
7amizar la harina obtenida mediante los tamices de la serie A974 (*+, ;+, <+, =+ y 1*+" con el a&itador de tamices por > y 1+ minutos (por separado".
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7amizado de harina de cachapas (3)" y harina de arroz comercial (3A)".
/esar 1++ &ramos de muestra (3) y 3A)" en la balanza.
7amizar las harinas mediante los tamices de la serie A974 (*+, ;+, <+, =+ y 1*+" con el a&itador de tamices por > minutos.
/esar en la balanza las partes separadas de la muestra, obtenidas en cada uno de los tamices. (?"7odos los pasos del proceso anterior se realizan por separado para la harina de arroz comercial y para la harina de cachapas.
Resultados 1. 6endimiento En la si&uiente sección se muestran los resultados obtenidos del rendimiento de cada m$quina utilizada para obtener harina de arroz, utilizando como materia prima arroz comercial empacado, donde podemos notar que el molino 6oyal 7riumph obtuvo 1.@> mayor rendimiento que el molino Fitzpatric5. Tabla 1. 6endimiento de obtención de harina de arroz. Molino Fitzpatric5 6oyal 7riumph
Materia prima (gr *+++ *++
!arina (gr 1++ 1!.>
"rueso (gr Rendimiento (# <@.* > <.* <.@>
*. Branulometr%a A continuación se muestran los resultados obtenidos del tamizado de 1++ &ramos de muestra de harina de arroz, crema de arroz comercial y mezcla para preparar cachapas comercial, para cada tamao de malla y tiempo de tamizado, donde podemos observar cómo se distribuyen las part%culas se&0n su tamao as% como tambin la cantidad de las mismas.
/or e-emplo podemos ver que la harina de arroz obtenida con el molino Fitzpatric5 tiene un tamao de part%cula m$s fino en &eneral en comparación a la harina obtenida con el molino 6oyal 7riumph, pues la primera harina se obtuvo un &rueso de base de ** &ramos superando en *1.* &ramos los apenas +.= &ramos obtenidos en el &rueso de la base del tamizado de harina de arroz con el molino 6oyal, por otra parte podemos ver que la mezcla para cachapas posee part%culas &randes y en &ran cantidad.
Tabla $. 2istribución del tamao de part%culas de distintas harinas.
Grueso 40 Grueso 20 mallas mallas (gr) (gr) 5 10 5 10 min min min min
Harina de arroz (Fitzpatrick ) Harina de arroz (Royal ri!mp" ) $rema de arroz comercial &ezcla para $ac"apa
Grueso 80 Grueso 60 mallas mallas (gr) (gr) 5 10 5 10 min min min min
Grueso 120 mallas Grueso (gr) base (gr) 5 10 5 10 min min min min
0
0
6
6.2
26
28.7
29.7
27.4
16.5
14.4
20.6
22
1#.7
1#.6
41.4
62.7
21
17.8
10.5
0.9
4.5
0.5
7.6
0.8
1.7
%
66.7
%
25.9
%
1.8
%
0.4
%
0.4
%
15.6
%
60.9
%
9.4
%
#.4
%
7
%
2.6
%
!. Efecto del tiempo de tamizado en la distribución de part%culas En la si&uiente sección se muestran los resultados obtenidos en el tamizado de 1++ &r de harina de arroz obtenida por las diferentes maquinas a distintas duraciones (> y 1+ min", donde hay cierta homo&eneidad en la distribución de part%culas entre ambos tiempos para cada harina de arroz.
Harina de Arroz - (Fitzpatric) #5 #0 25 20 Grueso (gr)
15 10 5 0
28.7 26
29.7 27.4 22 20.6
5 min.
10 min.
16.5 14.4
66.2
0200
40
60
80
120
'ae
!amano de tamiz (mallas)
Fig 1% itri'!ci*n de tama+o de part,c!la de "arina de arroz- o'tenida !ando !n &olino Fitzpatrick - a dierente tiempo de tamizado.
Harina de arroz - ("o#al !riump$ ) 70
62.7
60 50 40 Grueso (gr)
#0 20
41.4 5 min.
10 min. 21 17.8
1#.7 1#.6
10.5
10 0
0.9 20
40
60
80
4.5 0.5
7.6 0.8
120
'ae
!amano de tamoz (mallas)
Fig 2% itri'!ci*n de tama+o de part,c!la de "arina de arroz- o'tenida !ando !n &olino Royal ri!mp"- a dierente tiempo de tamizado.
%iscusión. En cuanto el rendimiento de la maquinaria utilizada se encontró que el molino de martillo, el molino Fitzpatric5, obtuvo un menor rendimiento (1.@> menos" que el 6oyal triumph (ver tabla 1", muy posiblemente por ser un equipo m$s &rande y con mayor capacidad de car&a, hay m$s espacio donde puede quedar atrapadas ciertas part%culas que no lo&raron ser reducidas de tamao en el proceso de
molienda, para poder pasar por el tamiz que posee el equipo, adem$s de poseer mayor n0mero de uniones por donde puede escapar part%culas muy finas como el polvillo, sin embar&o el molino de martillo Fitzpatric5 es un equipo much%simo m$s r$pido que el 6oyal el cual posee una car&a muy reducida pues es un equipo utilizado para procesar muestras a nivel de laboratorio y no para procesar &randes cantidades de materia prima como el molino de martillo, ambos equipos utilizan como fuerza principal, la fuerza de impacto, fuerza aplicada perpendicularmente a la part%cula a desinte&rar, aplicando una acción quebrantadora, este tipo de fuerza Cse pueden considerar de uso &eneral, emple$ndose en la molienda fina, media y &ruesa de diversos alimentosD disponible en httpGGG.scribd.comdoc>@>>>;operacionesHunitariasHtrituracionHyH moliendaIscribd J , por otro lado ambos pose%an una componente menor fuerza de fricción la cual contribuye al proceso de molienda pero en menor proporción que la de impacto. As% entonces al realizar la &ranulometr%a de las dos harinas obtenidas con los dos equipos, m$s la de la crema de arroz comercial y la mezcla comercial para realizar cachapas, se obtuvieron resultados contrastantes (ver tabla *" donde vale la pena mencionar que la harina de arroz obtenida con el equipo royal fue bastante m$s &ruesa que la obtenida con el molino Fitzpatric5, pues vemos que en la harina de arroz obtenida con el equipo royal , la mayor%a de sus part%culas quedaron en los &ruesos de los tamices de *+, ;+ y <+ mallas (la mayor%a en el tamiz de ;+ mallas" es decir el tamao de part%cula que conformaba mayoritariamente esta harina de arroz estaba entre los K+.=!! mm y +.!>+ mm, adem$s en esta harina (6oyal" vemos que quedan muy pocas part%culas en los 0ltimos tamices, en contraposición a la harina de arroz obtenida con el molino Fitzpatric5 mucho m$s fina con un tamao de part%cula mayoritario de +.*;< mm (correspondiente el &rueso del tamiz de =+ mallas, o lo que es i&ual el tamizado del de <+ mallas" y con una alta cantidad de part%culas muy pequeas del orden de +.11= mm que quedaron en la base del tamiz es decir, es el producto del tamizado del tamiz de 1*+ mallas, tamao comparable con el de los almidones, al comparar nuestra harina de arroz con la crema de arroz comercial vemos que esta 0ltima tiene una muy marcado tamao de part%cula ya que de los 1++ &r de muestra tamizada un poco m$s de << poseen un tamao de entre +.=!! mm y K+.!>1 mm ( &rueso de *+ y tamizado de ;+" con muy poca cantidad de part%culas en el resto de los tamices. Luiz$s uno de los resultados donde se puede ver con claridad la separación de diferentes tamaos part%culas es en la mezcla para cachapas, donde al ser una mezcla de in&redientes de diferentes tamaos de part%culas, estas se separaron muy bien pudindose caracterizar por sabor y color, en el primer &rueso (malla *+" se pudo observar el te&umento seminal (CconchaD o cubierta" del &rano de ma%z, porción carente sabor y de consistencia dura, en el si&uiente &rueso, el de la malla ;+, con una cantidad mayoritaria de part%culas (<+.1++", se encuentra el endospermo del &rano de ma%z molido, el cual le da el color amarillo a la mezcla y su caracter%stico sabor a ma%z, en el &rueso de <+ quedaron al&unas part%culas amarillas (endospermo molido" y el az0car aadido a la mezcla, d$ndole un sabor muy dulce a esta porción del tamizado, en el &rueso de las mallas =+ y 1*+ el color amarillo desapareció y el sabor de lo obtenido era salado, es decir quedaron los cristales de sal en estas porciones del tamizado, y por 0ltimo en la base quedo una pequea cantidad de polvo blanco muy fino y sin sabor, probablemente los almidones aadidos para dar consistencia a la mezcla al momento de su preparación. Finalmente al colocar nuestras dos harinas de arroz eMperimentales a un proceso m$s lar&o de tamizado por un tiempo total de 1+ min (>min m$s", se esperar%a que como el proceso duro m$s la separación de part%culas pequeas fuese mayor, pues mayor duración del proceso de tamizado m$s probable es que pasen las part%culas m$s pequeas, pero aunque esto se cumplió para casi todos los &ruesos obtenidos en el tamiz en ambas harinas ( Fitzpatric5 y 6oyal" la diferencia no fue mucha, y el al&uno casos como en la harina obtenida con el molino 6oyal a los 1+ min hubo menos separación de part%culas quedando la mayor%a en el &rueso de ;+, esto tambin se cumple a los > min, pero a los 1+en nuestro caso quedan a0n m$s part%culas
en esa porción, lo cual se puede eMplicar que la se&unda muestra tamizada pose%a una tamao m$s &rande de part%culas. &onclusiones El molino 6oyal 7riumph posee levemente un mayor rendimiento que el Fitzpatric5. El molino Fitzpatric5 es m$s r$pido que el 6oyal al momento de procesar la materia prima. 'a 3arina obtenida con el molino Fitzpatric5 es m$s fina que la obtenida con el molino 6oyal. 'a crema de arroz comercial posee una alta proporción de part%culas de tamao entre +.=!! mm y K+.!>1 mm. 'a mezcla comercial para preparar cachapas posee distintos in&redientes separables como, sal, az0car, ma%z y almidón. a mayor tiempo de tamizado me-or es la distribución de las part%culas
'ibliograía •
6educción de tamaos y tamizado de sólidos, disponible en httpGGG.scribd.comdoc>@>>>;operacionesHunitariasHtrituracionHyHmoliendaIscribd
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httpGGG.fao.or&docrepN>+!@9M>+!@9+=.htm
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httpGGG.fao.or&docrepM>+<*sM>+<*9+=.htm
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httpGGG.fao.or&docrep++<A2*!*9ad*!*s++.htmI7O)
