UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

CAMPO 1

LABORATORIO EXPERIMENTAL MULTIDISCIPLINARIO II

REDUCCIÓN DE TAMAÑO: ELABORACIÓN DE PINOLE

INFORME FINAL

PROFESORAS:

- Elsa Gutiérrez Cortez

- Araceli Ulloa Saavedra

Grupo: 1551

Quinto semestre

Nave: 2000

Integrantes:

Cruz Hernández Yazmín……………………………….……….……....90%

Melo Cruz Stephanie……………………………………………….......100%

Mendoza Pérez Laura Beatriz…………………………………..…..100%

Pérez Márquez Aline Jazmín………………………………..…...…..90%

Sánchez Urbán Saúl………………………………………………...…....95%

Trejo Zamora Nancy………………………………………………....…..90%

Villa Casimiro Carlos Alejandro……………………………….....…..90%

Zárate Martínez Carlos………………………………………….….…...90%

Fecha de entrega: Lunes 23 de noviembre del 2015

Tabla de contenido

Resumen de contenido 2Introducción 3Materiales y métodos 4TABLA 1. Análisis granulométrico modelo 4

FIGURA 1. Curva de distribución diferencial modelo 5FIGURA 2. Grafico acumulativa modelo 5

FIGURA 3. Grafica modelo de amperaje vs tiempo 5 FIGURA 4. Interpolación para determinar rendimiento 6Cuadro metodológico 7Problema 9Hipótesis 9Objetivo general 9Variables 9ACTIVIDADES PRELIMINARESTABLA 2. Análisis granulométrico de pinole comercial 10

FIGURA 5. Grafico diferencial distributivo 10FIGURA 6. Grafico diferencial acumulativo 10

FIGURA 7. Limpieza maíz azul 11 FIGURA 8. Limpieza maíz rojo 11

FIGURA 9. Índice de flotación maíz azul 11FIGURA 10. Índice de flotación maíz rojo 11

FIGURA 11. Tostado del maíz azul 12 FIGURA 12. Tostado del maíz rojo 12

FIGURA 13. Esquema planteado, dosificador de bandas transportadoras 12FIGURA 14. Dosificador de bandas transportadoras elaborado 12

TABLA 3. Determinación de velocidades de alimentación 13FIGURA 15. Fórmula para velocidades determinadas 13

RESULTADOSTABLA 4. Consumo de energía durante la molienda 13

FIGURA 16. Consumo de energía vs velocidad de alimentación 13FIGURA 17. Consumo de energía vs tamaño de abertura de criba 13

TABLA 5. Eficiencia de la molienda (%) 14FIGURA 18. Eficiencia de la molienda vs velocidad de alimentación 14FIGURA 19. Eficiencia de la molienda vs tamaño de abertura de criba 14

TABLA 6. Gasto de potencia molino Pulvex 14FIGURA 20. Consumo de potencia vs velocidad de alimentación 14FIGURA 21. Consumo de potencia vs tamaño de abertura de criba 14

INTENSIDAD DE CORRIENTE FIGURA 22. Interacciones de intensidad de corriente maíz azul 15 FIGURA 23. Interacciones de intensidad de corriente maíz rojo 16

FIGURA 24. Homogeneidad de partículas maíz azul vs maíz rojo 17FIGURA 25. Grafico acumulativo de la molienda de maíz azul vs maíz rojo 18

ANÁLISIS DE RESULTADOS 19CONSTRACTACIÓN DE HIPOTESIS 20CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 20REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 22ANEXOS 23

RESUMEN DE CONTENIDO

Con la finalidad de establecer las mejores condiciones de procesamiento para la elaboración de pinole

a partir de dos granos de diferente dureza (maíz azul y maíz rojo), se estudió el efecto de las variables

de la operación y las variables propias de la materia prima, en el consumo de energía, eficiencia y el

rendimiento en el proceso de la molienda seca mediante un molino de martillos estriados (pulvex).

Los dos tipos de grano de maíz fueron sometidos a una molienda con diferentes velocidades de

alimentación del equipo, además de la utilización de dos diferentes aberturas de criba; utilizando

como variables independientes a la dureza de los dos diferentes granos de maíz (azul y rojo) y las dos

diferentes velocidades de alimentación (una baja y una alta) las cuales fueron controladas mediante

un dosificador de bandas transportadoras. Se utilizaron las técnicas y métodos más adecuados para

llevar a cabo el estudio, realizado una clasificación de tamaño de partícula mediante una serie de

tamices USA para posteriormente llevar acabo un tamizado mediante un agitador marca Ro-Tap. Se

utilizó un diseño experimental estadístico para corroborar que tan confiables fueron los datos

obtenidos con el fin de analizar si hay efectos entre las variables estudiadas.

INTRODUCCIÓN

En la industria alimentaria algunas materias primas que se utilizan para elaborar algún tipo de

producto suelen tener un tamaño de partícula demasiado grande como para poder ser procesados,

para esto es común que se lleve a cabo una reducción de tamaño. Así pues, la manera más empleada

para la subdivisión de partículas sólidas grandes en partículas más pequeñas es la trituración y la

molienda o molturación.

La reducción de tamaño es aquella operación unitaria en la que el tamaño medio de los alimentos

sólidos es reducido por la aplicación de fuerzas. La molienda se caracteriza por ser un proceso con

rendimientos energéticos muy bajos, ya que durante la operación solo el 2% de la energía se utiliza

para reducción de tamaño y el 98% restante se disipa en forma de calor, vibración y ruido. (Fellows 1994).

Sin embargo, pese a esto, en la industria y en especial en la industrialización de los alimentos suele

ser una necesidad frecuente desmenuzar los sólidos mediante la aplicación de fuerzas mecánicas; de

impacto, compresión, cizalla o abrasión, esto puede facilitar la extracción de un constituyente

deseado, contenido en una estructura compuesta, como sucede por ejemplo, en la obtención de

harinas a partir de granos de trigo, arroz, maíz, etc.

En el presente trabajo se exponen los resultados obtenidos de la reducción de tamaño de dos granos

de diferente dureza, en un molino de martillos estriados (pulvex) con la finalidad de analizar el efecto

de cada una de las variables involucradas en dicha operación. Por otro lado, es importante tener en

cuenta las características del grano de maíz, ya que tienen relación con algunos aspectos de

producción y rendimiento durante la molienda, mientras que su composición química y la morfología

de los gránulos de almidón, ayudan a definir la calidad nutritiva y su uso en la elaboración de

alimentos, en este caso en la elaboración de pinole.

Por lo cual, este trabajo tiene como fin reportar los resultados obtenidos durante la reducción de

tamaño, durante el plan de trabajo experimental utilizado en la elaboración de pinole a partir de maíz

azul y maíz rojo.

MATERIALES Y MÉTODOS

TAMIZADO Y ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

Se utilizó una serie no rigurosa de tamices USA para realizar el análisis. Se pesa cada uno de los tamices (limpios y sin residuos) junto con los corchos pequeños. Una vez colocados los tamices en orden ascendente en cuanto a su número de serie, dentro del Ro-Tap; se colocan 100 g de muestra obtenida de la molienda. Se programa el equipo para agitar durante 10 minutos consecutivos. Al término, se pesa cada uno de los tamices y se registran los pesos, con lo que se obtiene la masa retenida por cada uno de ellos. Posteriormente se elabora el análisis granulométrico para cada corrida experimental. La tabla 1 muestra un análisis granulométrico tabular modelo.

Tabla 1. Análisis granulométrico modelo

No. Malla

Abertura de la malla que pasa (mm)

abertura de la malla que

retiene (mm)

Dpi (mm)

Peso del

tamiz s/m (g)

peso del

tamiz c/m (g)

Peso retenido (g) Xi FTR FTP

12 1.68 1.41 1.545 424.6 424.9 0.3 0.003 0.003 0.99714 1.41 1.19 1.3 414.9 424.3 9.4 0.094 0.097 0.90316 1.19 1 1.095 396.2 438 41.8 0.418 0.515 0.48518 1 0.84 0.92 400.8 418 17.2 0.172 0.687 0.31320 0.84 0.59 0.715 389.1 390 0.9 0.009 0.696 0.30430 0.59 0.5 0.545 371.1 392.6 21.5 0.215 0.911 0.08935 0.5 0.42 0.46 348.7 351.4 2.7 0.027 0.938 0.06240 0.42 0.35 0.385 352.8 353.5 0.7 0.007 0.945 0.05545 0.35 0.25 0.3 342 343.5 1.5 0.015 0.96 0.0460 0.25 0.177 0.2135 340.5 342.4 1.9 0.019 0.979 0.02180 0.177 0 0.0885 321.8 323.1 1.3 0.013 0.992 0.008

CHAROLA 0 0 316.5 317.3 0.8 0.008 1 0

TOTAL 100 0.997

Secuencias de cálculo para las columnas:

1. Dpi: Se calcula el promedio de la abertura de la malla que pasa y de la que retiene.

Dpi= ( Aberturamalla pasa+Aberturamallaretiene )2

2. Xi: Indica la fracción que representa la masa retenida en ese tamiz:

Xi= Masaretenida∑Masas retenidas

3. FTR: Indica la fracción total retenida:

FTR=∑n

i

X i

4. FTP: Indica la fracción total de masa que va pasando por cada tamiz:

FTP=1−FTRde lamisma fila

El análisis se realiza con ayuda de los gráficos diferenciales y acumulativos, los cuales arrojan la distribución de

tamaños y el rendimiento de cada molienda respectivamente. La figura 1 muestra un gráfico diferencial y la

figura 2 un diagrama acumulativo modelo.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.80

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Figura 1. Curva de distribución diferencial modelo

Dpi (mm)

X i

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.80

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2Figura 2. Grafico acumulativo modelo

Abertura de la malla (mm)

FTR,

FTP

* El gráfico de la curva de distribución diferencial ilustrado en la figura 1, se obtiene tabulando en el “y” la fracción másica VS el eje “x” que es el diámetro promedio. Permitiéndonos conocer si las partículas son más finas o más gruesas.

* Del diagrama acumulativo ilustrado en la figura 2 se obtienen las frecuencias relativas o absolutas a ciertas condiciones, como por ejemplo, la cantidad o fracción de la masa total que pasa una determinada abertura de tamiz, etc.

DETERMINACIÓN DE POTENCIA Y ENERGÍA CONSUMIDA Figura 3. Gráfico modelo de amperaje vs tiempo

Se toma lectura del amperaje cada segundo durante toda la corrida y se grafica la variación de amperaje vs tiempo.

La zona I representa el gran aumento de amperaje al encender el equipo.

La zona II representa la variación de la intensidad hasta que se mantiene constante cuando el equipo trabaja sin carga.

La zona III representa el incremento de amperaje cuando se empieza a alimentar el equipo.

Por último la zona IV representa el amperaje que registra el multímetro cuando el equipo se encuentra moliendo la muestra, hasta recibir el 80% de material

FTPFTR

En la figura 3 muestra la variación del amperaje de un molino “x”.

Una vez obtenidos los valores promedio de intensidad (Amper), se sustituyen en la fórmula para calcular la potencia consumida.

P=VI [¿ ]W

Dónde:P: Potencia necesaria para realizar el trabajo de molienda (Watts).V: Voltaje de la corriente eléctrica (Volts).I: Intensidad de la corriente eléctrica (Amper).

DETERMINACIÓN DEL RENDIMIENTO

Los gráficos acumulativos obtenidos del análisis granulométrico se utilizan para determinar el rendimiento de

una molienda, es decir, la cantidad de producto del total de la materia prima invertida que cumple con las

características que se requieren para ser empleada en determinado proceso. La figura 4 ejemplifica la manera

en que se hace la interpolación para determinar la fracción total que pasa y posteriormente calcular el

rendimiento.

Si en términos de rendimiento,

decimos que el 60 % del producto

debe pasar la malla 16 (1.19 mm),

todo aquel producto que pase por

ese número de malla cumple con las

características requeridas para

elaborar pinole.

Una vez obtenido el valor de la

fracción total, se calcula el

rendimiento; El rendimiento de la

gráfica 4 es de un 84% de acuerdo a

los cálculos llevados a cabo.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Figura 4. Interpolación para determinar rendimiento

Abertura de malla (mm)

Frac

cion

es T

otal

es

FTP

FTR

CUADRO METODOLÓGICO

P Objetivo GeneralEvaluar la influencia que existe entre la velocidad de alimentación y el tamaño en la abertura de criba en la molienda de dos granos de diferente dureza (Maíz rojo y azul), en la elaboración de pinole mediante un molino de martillos estriados (PULVEX), para determinar las condiciones de operación que permitan obtener la mejor eficiencia, y el mayor rendimiento con mayor homogeneidad en las partículas.

Variables Independientes:• Dureza

N.V: (maíz rojo y azul)• Velocidad de alimentación

N.V: 70.4501 g/ seg 106.5283 g/ seg

• Tamaño de abertura de la cribaN.V: C1 (1 mm) C2 (2 mm)Variables Dependientes:

• Tiempo de residencia• Tamaño final de partícula

Variables de respuesta• Rendimiento• Consumo de energía• Homogeneidad en las partículas• Eficiencia

Actividades preliminares• Determinar granulometría del pinole con la malla 16 (60% pase).• Establecer la granulometría con la serie de tamices en el agitador

Ro-Tap.• Limpieza del maíz rojo y azul (retirar impurezas, maíz quebrado,

sin cofia, quebrados, con hongo, granos bola, etc.).• Determinar la dureza del maíz por medio del índice de flotación.• Tostar el maíz a 250±10 °C por 15-20 min.• Elaborar un dosificador de banda transportadora.• Determinar las velocidades de alimentación mediante el dosificar

de bandas transportadoras.

Análisis estadístico

Diseño factorial a x b x c (23 )

MoliendaMediante un molino de martillos estriados (PULVEX), con corridas de 500 g c/u por duplicado obteniendo un

total de 16 corridas.

TamizadoMediante una serie de tamices rigurosa se utilizaran 100 g de muestra posteriormente se usara el agitador Ro-Tap por 10 min. Cada

corrida tendrá 3 tamizados.

Análisis granulométrico

Análisis e interpretación de resultados

Conclusiones

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Elaborar pinole a partir de dos diferentes variedades de maíz (rojo y azul).

HIPÓTESIS

El pinole es un dulce tradicional mexicano elaborado con harina de maíz tostado y molido de alto valor

nutrimental. Este es elaborado principalmente de maíz azul y rojo. El maíz azul es una especie que debe su

color a las antocianinas en las cuales están contenidas las proteínas y el almidón, y cuya forma y tamaño tienen

influencia en la dureza del grano. En contraste con el maíz rojo, este resulta ser más harinoso pero con menor

cantidad de minerales, la diferencia de color se debe a que dependiendo del pH las antocianinas otorgan

diferentes colores.

Durante la operación de la molienda se presentan variables tales como la dureza del grano, la velocidad de

alimentación y el tamaño de la abertura de la criba, estas resultan tener gran influencia en la eficiencia, el

consumo de energía, así como en el rendimiento que se obtenga en la molienda. Por tanto al reducir el tamaño

de partícula del maíz azul en un molino de martillos estriados (pulvex) se tendrá una mejor eficiencia en un

material duro. Al aumentar la velocidad de alimentación y colocando la criba de salida 1 de diámetro de 1 mm,

el tiempo de residencia disminuirá y se obtendrá una molienda con mayor tendencia a los gruesos con un

consumo de energía menor. Si se realiza un análisis granulométrico determinando la cantidad de producto que

pasa por la malla 16 será del 60% dando el rendimiento de la molienda seca y asegurando que es apropiada

para la producción de pinole debido a que se combinan las fuerzas de impacto y cizalla.

OBJETIVO GENERAL

Evaluar la reducción de tamaño de dos granos de diferente dureza (maíz azul y maíz rojo) en la elaboración de

pinole mediante un molino de martillos estriados (pulvex) variando la velocidad de alimentación y el tamaño de

abertura de la criba de salida del molino, para determinar las condiciones de optimas de operación que

permitan obtener una mayor eficiencia, mayor rendimiento, así como un menor consumo de energía, con

mayor homogeneidad de partículas.

Variables Independientes:

• Dureza

N.V: (maíz azul y maíz rojo)

• Velocidad de alimentación

N.V: 70.4501 g/ seg

106.5283 g/ seg

• Tamaño de abertura de la criba

N.V: C1 (1 mm)

C2 (2 mm)

Variables Dependientes:

• Tiempo de residencia

• Tamaño final de partícula

Variables de respuesta

• Rendimiento

• Consumo de energía

• Homogeneidad en las partículas

• Eficiencia

ACTIVIDADES PRELIMINARES

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO AL PINOLE COMERCIALPara llevar a cabo el tamizado del pinole comercial se hicieron varias pruebas para determinar los tamices a ocupar. Se utilizó una serie de tamices serie USA equivalente a la serie Tayler. Considerando que por la malla 16 debe pasar el 60% del total del pinole.

Tabla 2. Análisis granulométrico al pinole comercial

No. de

malla

USA

Abertura

(mm)

Dpi

(mm)

Peso del

tamiz s/m

(g)

Peso del

tamiz c/m

(g)

Peso retenidoFracción de peso

retenido (Xi)

Fracción de peso retenido

acumulado (FTR)

Fracción de peso retenido

que pasa (FTP)

14 1.41 1.545 413.7 414.5 0.8 0.008 0.008 0.99216 1.19 1.3 392.9 394 1.1 0.011 0.019 0.98118 1 1.095 397.3 406.5 9.2 0.092 0.111 0.88920 0.84 0.92 398.7 401 2.3 0.023 0.134 0.86630 0.59 0.715 369.5 401.5 32 0.32 0.454 0.54635 0.5 0.545 347.5 371.5 24 0.24 0.694 0.30640 0.42 0.46 351.5 353 1.5 0.015 0.709 0.29145 0.35 0.385 339.5 348 8.5 0.085 0.794 0.20660 0.25 0.29 339 348.3 9.3 0.093 0.887 0.11370 0.21 0.23 339.5 345 5.5 0.055 0.942 0.05880 0.177 0.1935 320 323.8 3.8 0.038 0.98 0.02

Charola 0.0 335 336.3 1.3 0.013 0.993 0.007

La figura 5 grafico diferencial distributivo indica que la harina de pinole comercial tiene un tamaño

de partícula en un intervalo de entre 0.5 a 1.0 mm con tendencia a los gruesos.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Figura 6. Gráfico diferencial acumulativo

Abertura de la malla (mm)

Frac

cione

s tot

ales

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.80

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

Figura 5. Gráfico diferencial distributivo

Dpi (mm)

Frac

cion

de

peso

rete

nido

(Xi)

La figura 6 grafico acumulativo indica que más del 60% de la muestra pasó por la malla 16 (1.19 m).

LIMPIEZA DEL MAÍZ AZUL Y MAÍZ ROJO.

Se eliminaron manualmente los granos que presentaron las siguientes características:

ÍNDICE DE

FLOTACIÓN (DETERMINACIÓN DE DUREZA).

De acuerdo con la norma NMX-FF-034/2-SCFI-2003, y mediante el índice de flotación se preparó la disolución de nitrato de sodio, para que posteriormente se determine la dureza del grano. Este método se basa en el principio de que los granos duros son de mayor densidad y por lo tanto tales granos flotan en menor cantidad que los granos de menor densidad, en dicha solución. La solución de nitrato de sodio debe tener una concentración de 41%; es decir 177 g en 300 mL de agua destilada. Ver Anexo 1.

TOSTADO DEL MAÍZ AZUL Y MAÍZ ROJO.

Antes de que el maíz pueda ser utilizado para hacer pinole, este debe ser tostado. El proceso del tostado altera el color de los granos de maíz volviéndolos de un color marrón. El calor causa alteraciones en el sabor y en el olor de los granos otorgándoles un sabor característico debido a la formación de compuestos procedentes de la reducción de los aminoácidos y azucares presentes en el grano.

ELABORACIÓN DE UN DOSIFICADOR DE BANDAS TRANSPORTADORAS

Un dosificador es un equipo que por lo general forma parte integral de una línea de producción. La función del dosificador es entregar o suministrar de forma ágil la cantidad de material o insumo necesario para la realización de alguna operación unitaria. El dosificador de banda rodante o banda transportadora tiene dos principios Uno es variar la velocidad de la banda, y el segundo; Si se va modificando la cantidad de producto que pasa por la banda se regula la cantidad de material que entra en la tolva.

DETERMINACIÓN DE LAS VELOCIDADES DE ALIMENTACIÓN.

Se fijaron dos velocidades, una velocidad alta y una velocidad baja, con el fin de estudiar la influencia de la velocidad en el proceso de la operación de molienda.

Se vertió la muestra en el dosificador y con un cronometro se midió el tiempo que tardo en caer la muestra en el molino. Esta actividad se repitió tres veces con cada velocidad y posteriormente se promedió el tiempo obtenido.

RESULTADOSTabla 4. Consumo de energía durante la molienda (Hp*s/g).

Tabla 5. Eficiencia de la molienda (%) Tabla 6. Gasto de potencia por el molino pulvex (HP).

V 1 V 2 1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

1.3

1.35

1.4

1.45Fig 20. Consumo de Potencia (Hp)

C 1 (1mm) azulC 2 (2mm) azulC 1 (1mm) Rojo C2 (2mm) Rojo

Velocidad de Alimentación (g/s)

C.P

(Hp)

V 1 V 2 36

38

40

42

44

46

48

50Fig 18. Eficiencia de la Molienda (%)

C 1 (1mm) azulC 2 (2mm) azulC 1 (1mm) Rojo C2 (2mm) Rojo

Velocidad de Alimentación (g/s)

E (%

)

C 1 C 2 1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

1.3

1.35

1.4

1.45Fig 21. Consumo de Potencia (Hp)

V 1 (g/s) azulV 2 (g/S) azulV 1 (1mm) Rojo V 2 (g/S) Rojo

Tamaño en la abertura de la criba (mm)

C. P

(Hp)

C 1 C 2 36

38

40

42

44

46

48

50Fig 19. Eficiencia de la Molienda (%)

V 1 (g/s) azulV 2 (g/S) azulV 1 (1mm) Rojo V 2 (g/S) Rojo

Tamaño en la abertura de la criba (mm)

E (%

)

INTENSIDAD DE CORRIENTE

En la siguiente gráfica se presentan las interacciones de la intensidad de corriente dada en amperes en función del tiempo, resultantes de las moliendas del maíz azul.

0 5 10 15 20 25 300.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0Figura 22. Interacciones de intensidad de corriente Maíz Azul

Tiempo (s)

ampe

raje

(A)

M.A - Vel 2 - C 2

M.A - Vel 1 - C 2

M.A - Vel 1 - C 1

M.A - Vel 2 - C 1

En la Figura 22 se muestran los promedios de las variaciones de las intensidades de corriente registradas conforme se llevaron a cabo las moliendas del maíz azul, en donde se puede apreciar que no hay diferencias del amperaje al encender el equipo, sin embargo se puede apreciar que el amperaje varia al momento de alimentar el equipo, esto es debido a que las velocidades de alimentación no son las mismas. Al aumentar la velocidad de alimentación el amperaje registrado es mayor. Y si se usa la criba de 1 mm el amperaje consumido por el molino es mayor que si se usa la criba de 2 mm.

En la siguiente gráfica se presentan las interacciones de la intensidad de corriente dada en amperes en función del tiempo, resultantes de las moliendas del maíz rojo.

0 5 10 15 20 25 300.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0Figura 23. Interacciones de intensidad de corriente Maíz Rojo.

tiempo (s)

ampe

raje

(A)

M.R - Vel 1 - C 1

M.R - Vel 2 - C 1

M.R - Vel 1 - C 2

M.R - Vel 2 - C 2

En la Figura 23 se muestran los promedios de las variaciones de las intensidades de corriente registradas conforme se llevaron a cabo las moliendas del maíz rojo, en donde se puede apreciar que no hay diferencias del amperaje al encender el equipo, sin embargo se puede apreciar que el amperaje varia al momento de alimentar el equipo, esto es debido a que las velocidades de alimentación y el tamaño de la criba no son las mismas. Al aumentar la velocidad de alimentación el amperaje registrado es mayor. Y si se usa la criba de 1 mm el amperaje consumido por el molino es mayor que si se usa la criba de 2 mm.

GRÁFICOS DIFERENCIALES DE LA REDUCCIÓN DE TAMAÑO

A continuación se presentan las interacciones entre las curvas de distribución diferencial de las moliendas de maíz azul y de maíz rojo; la cual nos muestra la homogeneidad de las partículas.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Fig 24. Homogeneidad de las particulas maíz azul VS maiz rojo

Dpi (mm)

Xi

La figura 24 indica que la harina de maíz azul y rojo tiene un tamaño de partícula en un intervalo de entre 0.5 a 1.3 mm con tendencia a los gruesos. También se puede observar que el punto más alto corresponde a la molienda de maíz rojo - velocidad alta - criba de 2 mm, esta curva al tener el punto más alto y ser la más estrecha nos indica que hay más partículas homogéneas durante la molienda a comparación de las demás moliendas.

GRÁFICOS ACUMULATIVOS DE LA REDUCCIÓN DE TAMAÑO

Mediante los gráficos acumulativos se puede obtener el rendimiento de la molienda seca del maíz azul y del maíz rojo.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Fig 25. Gráfico acumulativo de la molienda de maíz azul y maíz rojo

Abertura de la malla que retiene (mm)

FTR,

FTP

En la figura 25 se pueden apreciar los rendimientos de las moliendas del maíz azul y el maíz rojo, al interpolar la abertura de malla 16 (1.19 mm) con la curva de la fracción total que pasa (FTP) se puede obtener el rendimiento de la molienda en porcentaje. El rendimiento más bajo que se obtuvo fue el de la molienda de maíz rojo velocidad 1 criba 2; Los rendimientos más altos corresponden a las moliendas de Maíz rojo velocidad 2 criba 2, Maíz azul velocidad 2 criba 1 y Maíz azul velocidad 2 criba 2.

FTPFTR

ANÁLISIS DE RESULTADOS

CONTRASTACIÓN DE HIPÓTESIS

Con la variedad de maíz azul a una velocidad de alimentación alta en un molino de martillos estriados empleando una abertura de criba de 1mm se obtendrá la mayor eficiencia y el mayor rendimiento, sin embargo, se obtendrá un alto consumo de energía y por ende un mayor consumo de potencia.

La hipótesis que se planteó fue correcta en cuanto; a la eficiencia y el rendimiento ya que fueron los resultados esperados, sin embargo, el consumo de potencia y consumo de energía fueron diferentes a lo deseado, obteniendo los mejores resultados la molienda de maíz rojo empleando una abertura de criba de 2mm y una velocidad de alimentación alta.

El mejor rendimiento se obtuvo empleando un maíz Azul utilizando una velocidad alta, así como la criba de 2mm cumpliendo esta con el porcentaje requerido que se planteó inicialmente.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Para concluir al utilizar una velocidad alta en la molienda se obtienen los mejores resultados tales como el menor consumo de potencia, la mayor eficiencia, así como el mejor rendimiento, y si se trabaja con la abertura de la criba de 1mm resulta un mayor rendimiento y una mejor eficiencia cabe mencionar que el tipo de grano es un factor importante puesto que tiene gran influencia en los resultados obtenidos.

Es importante tener en cuenta que algunos factores afectan la reducción de tamaño como la presencia de humedad en el medio, la vibración del molino etc.

Elaborar un dosificador que controle eficientemente la velocidad de alimentación, en tiempo y forma. Tomar encuentra que la presencia de humedad en el medio puede afectar el producto de la molienda,

se recomienda secarlo de 10 a 15 min en la estufa para que no se presenten aglomeración en los tamices

Mejor organización al momento de planear el desarrollo del proyecto durante el tiempo establecido. Trabajar de forma colaborativa y dispuesta para evitar inconvenientes en la realización del proyecto.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

A. Castañeda Sánchez. (2011). Propiedades nutricionales y antioxidante del maíz azul (Zea mays L.) Departamento de ingeniería química, alimentos y ambiental, Cholula Puebla. Temas selectos de ingeniería de Alimentos Vol.5 Núm. 2. 75 - 83

Brenan J.G. (1998). Las operaciones de la ingeniería de los alimentos. Cap. 4. En: Reducción de tamaño y Tamizado de los sólidos. Ed. Acribia. España. 2da Edición. 61-83.

Earle, .L. Ingeniería de los alimentos, las operaciones básicas aplicadas a la tecnología de los alimentos. Cap. 8. En: Reducción de tamaños. Ed. Acribia. España. 277-290.

Fellows, P. (1994). Tecnología del procesado de los alimentos, principios y prácticas. Cap. 3. En: Reducción de tamaño. Ed. Acribia. España. 73-94.

García Torres, E. M., Diseño y construcción del sistema de dosificación: Dosificadores. Capitulo IV. Universidad Politécnica Salesina. (http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/1902/5/04%20Diseno%20construccion%20dosificadores.pdf).

Olaydes L. A., Esteban S. V., Irma B. L., Hugo R.R., Carmen J.H. (2008). “Pinole” de alto valor nutricional obtenido a partir de cereales y leguminosas. Universidad autónoma indígena de México. Mochicahui. El Fuerte, Sinaloa. Ra Ximhai. Vol. 4 Núm. 2. 283 – 294

Véles, M. J. J. 2000: Elaboración y caracterización de harinas para productos de maíz tipo botanas. Querétaro, México: Facultad de Química. Universidad Autónoma de Querétaro. Tesis para obtener el título de Químico en Alimentos. 123 p.

Zazueta, M. 2003. Extrusión de maíz azul: efecto del hidróxido de calcio sobre las propiedades fisicoquímicas y funcionales. Querétaro, México: Facultad de Química. Universidad Autónoma de Querétaro. 169 p. Tesis para obtener el grado de doctor en ciencias.