MOLIENDA SECA Y TAMIZADO DEL GRANO DE ARROZ

Pabn L., Contreras L., Lizarazo C.Universidad de Pamplona, Facultad de Ingeniera y Arquitectura, Departamento de Alimentos, Programa de

Ingeniera de Alimentos, Tecnologa de Cereales y Oleaginosas

Resumen

El arroz es el grano de cereal ms valioso en el mundo y es el elemento bsico principal para ms de la mitad de la poblacin en el mundo. El proceso de molienda seca consiste en la reduccin del tamao del grano y su posterior cernido y clasificacin a fin de separar las diferentes fracciones, de su molienda se obtiene tambin una importante variedad de productos, entre ellos cereales para desayuno, harinas y smolas. La harina de arroz extrada tiene importantes propiedades tales como la ausencia de fracciones proteicas, bajos niveles de sodio y alta proporcin de almidn, altamente digerible. El tamizado es una operacin bsica en la que su importancia radica en la eliminacin de partculas de menor tamao, se por medio de la instalacin de tamices, provistos de una malla fina que oscilan entre 1 y 6 mm. Para el desarrollo de la practica se pesaron 200 gr de cereal realizando una previa limpieza y clasificacin para eliminar las impurezas y los granos daados determinando cada uno de sus porcentajes; Posteriormente la muestra molida se pas por el primer tamiz pesando los gruesos y los finos recogiendo en el plato plstico y as sucesivamente con el tamiz dos, tres y cuatro. Despus de obtener el 50% de harina se realiz el anlisis granulomtrico empleando un tamizado con tamices acoplados en cascada.Mediante este estudio se pudieron observar las funciones de cada uno de los tamices empleados en el proceso de molienda y anlisis granulomtrico empleado, determinando su importancia en cuanto la eficiencia del grano de arroz en la molienda.

Palabras clave: Anlisis granulomtrico, arroz, cereal, molienda, tamizado.

Introduccin

El arroz contiene aproximadamente 90% de almidn, 5-8% de protenas, y pequea cantidad de grasas. El arroz es un buen suministro de tiamina, niacina, riboflavina y minerales tales como hierro y calcio. El subproducto de la molienda de arroz incluido el salvado y el arroz refinado, son usados como alimento de ganado. El aceite procesado del salvado es usado como alimento y para uso industrial. Las cscaras son usadas como combustible, materiales de empaque, molienda industrial, y como acondicionadores para comercializar fertilizantes. La molienda seca es un proceso que consiste en la reduccin del tamao del grano y su posterior cernido y clasificacin a fin de separar las diferentes fracciones. El proceso de la molienda seca apunta a una completa separacin de las diferentes partes del grano hasta donde sea econmicamente factible; produciendo la mxima cantidad de endospermo crneo como trozos discretos; removiendo tanto como sea posible el germen y pericarpio para dar un producto de baja grasa y baja fibra.

La diferencia entre un triturador y un molino reside en el tamao de la partcula del material con que se alimenta al equipo; un triturador se ocupa para la reduccin de tamao de partculas mayores a cinco centmetros y la molienda de materiales de dimensiones menores y se clasifica en media fina y ultrafina dependiendo del tamao de la partcula producida. El propsito de la molienda no es solo la reduccin del tamao de las partculas, tambin es obtener un producto que se encuentre dentro de un estricto limite de tamaos. Por lo que los molinos se arreglan con diferentes

tamices que permitan reciclar las partculas que se producen con un tamao mayor al exigido y eviten la produccin excesiva de finos.

Los fines de la reduccin de tamao son muy importantes en la industria por las siguientes razones:

1. Facilita la extraccin de un constituyente deseado que se encuentre dentro de la estructura del slido, como la obtencin de harina a partir de granos y jarabe a partir de la caa de azcar.2. Se pueden obtener partculas de tamao determinado cumpliendo con un requerimiento especfico del alimento, como ejemplo la azcar para helados, preparacin de especies y refino del chocolate.3. Aumento de la relacin superficie-volumen incrementando, la velocidad de calentamiento o de enfriamiento, la velocidad de extraccin de un soluto deseado, etc.4. Si el tamao de partculas de los productos a mezclarse es homogneo y de tamao mas pequeo que el original, la mezcla se realiza ms fcil y rpido, como sucede en la produccin de formulaciones, sopas empaquetadas, mezclas dulces, entre otros.

El Tamizado es un mtodo fsico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una mezcla de partculas slidas de diferentes tamaos por un tamiz. Las partculas de menor tamao pasan por los poros del tamiz atravesndolo y las grandes quedan retenidas por el mismo. El tamiz consiste de una superficie con perforaciones uniformes por donde pasar parte del material y el resto ser retenido por l. Para llevar a cabo el tamizado es requisito que exista vibracin para permitir que el material ms fino traspase el tamiz. Los tipos de tamices que vibran rpidamente con pequeas amplitudes se denominan "Tamices Vibratorios". Las vibraciones pueden ser generadas mecnica o elctricamente. Las vibraciones mecnicas usualmente son transmitidas por excntricos de alta velocidad hacia la cubierta de la unidad, y de ah hacia los tamices. El rango de vibraciones es aproximadamente 1800 a 3600 vibraciones por minuto.

El objetivo de este trabajo es determinar en forma cuantitativa la distribucin de las partculas de la harina de arroz de acuerdo a su tamao y el establecimiento de las graficas granulomtricas realizando un correcto anlisis de las mismas.

Materiales y Mtodos

El estudio se realiz en el laboratorio de cereales, de la Universidad de Pamplona empleando 200 gr de arroz pulido, a los cuales se les realiz las operaciones unitarias de molienda y tamizado.

Molienda

Se pesaron 200 gr de cereal realizando una previa limpieza y clasificacin para eliminar las impurezas y los granos daados determinando cada uno de sus porcentajes; luego se pesaron los granos que se encontraban en buen estado para el proceso de molienda.

Seguidamente se pesaron cada uno de los platos plsticos grandes, los tamices plsticos y metlicos, enumerndolos de uno a cuatro. Luego se limpio el molino y se realiz la molienda empleando el molino de discos, registrando el tiempo en cada pasada en la tabla 1.

Posteriormente la muestra molida se pas por el primer tamiz pesando los gruesos (partculas que quedaron en el tamiz), los finos (partculas que pasaron por el tamiz) recogida en el plato plstico y as sucesivamente con el tamiz dos, tres y cuatro. Se recogen los gruesos y se pesan nuevamente y se someten nuevamente a molienda pasando por cada uno de los tamices hasta obtener el 50% de finos de la muestra inicial; determinando el tiempo de molienda y numero de pasadas necesarias para lograr el 50% de extraccin.

Anlisis granulomtrico

Despus de obtener el 50% de harina se realiz el procedimiento de tamizado y anlisis granulomtrico.

Se colocaron 50 gr de la harina obtenida anteriormente en un juego de tamices en cascada, es decir, ordenado de arriba abajo por orden decreciente de luz o abertura de malla. El producto a analizar se aadi sobre el primer tamiz, es decir aquel de abertura de malla mayor y se someti el conjunto a un movimiento vibratorio a una potencia de 9, ciclo 9 y un tiempo de 15minutos.Por ultimo se realiz el pesado de cada rechazo en el cual la suma total debera ser igual a la masa total de slidos que se deposit en la tamizadora.

Resultados y anlisis

El conocimiento de la morfologa del embrin permite evaluar correctamente las posibilidades de supervivencia de la semilla, debido a que la integridad de cada una de sus partes es esencial ya que afectan de distinta forma la viabilidad de la semilla.

En la operacin de molienda es importante determinar previamente la adecuada distribucin de tamaos de partculas en el producto con el fin de evitar un despilfarro de tiempo y energa. De aqu que el clculo de la potencia de una maquina de

trituracin y molienda se hace de mucha importancia, aunado a que, solo una pequea parte de la energa suministrada por la mquina es absorbida por el slido.

La molienda fina es un trmino tcnico utilizado para la obtencin de productos en polvo, est relacionado con fuerzas de cizalladura. Se aplica para la obtencin de alimentos secos de fcil reconstitucin, en presentacin de aditivos que requieren de un dispersin muy homgenea.

Tabla No. 1. Datos de molienda de cereal

En la tabla numero 1 se puede observar que para la primera molienda a medida que se pasaba la harina de arroz por cada uno de los tamices la cantidad de gruesos era cada vez ms pequea en comparacin con la cantidad de finos que se obtenan en cada uno de los tamices; lo mismo sucedi para la segunda y tercera molienda obteniendo un peso de 66 gr de harina de arroz, donde se emplearon de estos 50 gr para realizar el anlisis granulomtrico posterior. Al reducirse el tamao de una partcula, se produce un aumento en la superficie del mismo, lo cual repercute positivamente en procesos que utilicen la velocidad como variable fundamental, es el caso del tiempo de secado para alimentos hmedos, el cual se disminuye al aumentar el rea superficial del alimento. Al aumentar el rea de contacto entre el slido y el disolvente crece la velocidad de extraccin. En la medida en que el tamao de las partculas disminuye se incrementa considerablemente el aporte de la energa.

Una curva granulomtrica nos indica en general el tamao de los granos y la buena o mala graduacin de estos. La forma de la curva da una idea inmediata de la distribucin granulomtrica de la harina

Tabla No. 2. Resultados de la Operacin de Tamizado (harina practica 1)

Peso inicial

Npasadas

Tiempo Tamiz N1 Tamiz N2 Tamiz N3 Tamiz N4 Tamiz N5

Tiempo

F Gruesos

Finos

Gruesos

Finos

Gruesos

Finos

Gruesos

Finos

Gruesos

Finos

190 1 3.04 min

183 99 84 31 53 1 52 1 51 40 11

172 2 1.30 min

162 23 139 25 114

1 113 0 113

74 39

123 3 36 s 113 3 110 7 103

3 100 0 100

84 16

Plato F:

Plato1: Plato2: Plato3: Plato4:

Luz de

Malla

Peso del tamiz(gr)

Masa de Rechazo (49.78)

Masa de cernido(139.52) %Rechazo

%Cernido (69.77)

%Rechazo Acumulado

%Cernido Acumulado

2 138.95 0.1049.9 0

.235.77 0.2 35.77

1 129.17 0.20 49.7 0.4 35.62 0.6 35.62

0,5 121.15 23.04 26.66 46.28 19.11 46.88 19.11

0,355 121.78 15.76 10.9 31.66 7.81 78.54 7.81

0,212 117.25 9.07 1.83 18.22 1.31 96.76 1.31

0,150 114.65 1.52 0.31 3.06 0.22 99.82 0.22

0,106 116.92 0.09 0.22 0.18 0.16 100 0.16

0,063 115.63 0 0 0 0 0 0

Fondo 123.18 0 0 0 0 0 0

El comportamiento de las partculas en el tamizado depende de manera fundamental de sus propiedades fsicas. Cada partcula esta caracterizada por su tamao, dureza, forma, rugosidad y densidad, siendo tambin importante considerar la energa superficial y las fuerzas elctricas que pueden estar presentes en algunos materiales. La forma debe considerarse porque afecta a la relacin entre los tamaos medios por diferentes procedimientos y a la evaluacin de la superficie especificada.

El anlisis granulomtrico proporciona un criterio de clasificacin. El mtodo ms utilizado es la tamizacin con tamices acoplados en cascada, donde el cernido de un tamiz constituye la alimentacin del siguiente, por tanto se obtienen tantos rechazos como tamices constituyan la cascada y un solo cernido, constituido por el producto que atraviesa las mallas del ltimo tamiz o tamiz de abertura de malla ms pequea.

0,1 0,2

23,0415,76

9,07

1,52 0,09 0 0

49,9 49,7

26,66

10,9

1,83 0,31 0,22 0 00

10

20

30

40

50

60

2 1 0,5 0,355 0,212 0,15 0,106 0,063 Fondo

Masa de Rechazo Masa de cernido

Figura 1. Relacin entre rechazo y cernido para cada tamiz.

En la figura 1 podemos observar la cantidad de masa de cernido y masa de rechazo resultante de cada tamiz de la harina de arroz obtenida luego de 2 moliendas.

El tamizado es de gran importancia, ya que clasifica la harina por su tamao; que es necesario para la obtencin de diferentes tipos de harinas utilizadas en la elaboracin de diversos productos en la industria alimentaria.

De la harina obtenida casi el 50% presenta granulometra gruesa como nos muestra la figura 1, donde podemos observar que existe un buen cernido hasta el tamiz de 1 mm de dimetro, presentando un decaimiento notable a partir de el tamiz de 0.5 mm y dejando de presentar cernido en el tamiz de 0.063 mm. Por tanto hay un incremento de rechazo desde este tamiz superando la cantidad de cernido desde el tamiz de 0.355 m de dimetro.

Conclusiones

La harina obtenida despus de 2 moliendas de arroz es de granulometra gruesa de 1 a 0.5 mm en su mayoria.

Bibliografa

http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=156&fdname=FOOD+MANUFACTURING&pagename=Planta+de+molienda+de+arroz

http://industrias-alimentarias.blogspot.com/2009/04/operaciones-unitarias-el-tamizado.html

http://supervariablesquimicas.blogspot.com/2009/09/reduccion-de-tamano-y-molienda.html. REDUCCIN DE TAMAO Y MOLIENDA

www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r4949.DOC operaciones unitarias e ingeniera qumica.

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