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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

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PRACTICA DE LABORATORIO 2 CENTRIFUGACION Curso: Ingeniería II Prof.: Mgr Luis Marin Aliaga Alumno: Alex Sean Figueroa Ayala Correo: [email protected] Facultad: Ciencias Agropecuarias E.A.P.: Ingeniería en industrias alimentarias Turno: martes (2:00 a 4:00 pm)

CENTRIFUGACIÓN 1. INTRODUCCION El presente informe explicara los fenómenos ocurridos en la sedimentación de la harina al someterlo a una velocidad indicada para cada muestra con cierto tipo de concentración para hallar la eficiencia de separación. Además en el descremado de la leche aprenderemos el funcionamiento de la cámara de disco como es que separa la leche de la grasa y como afecta esto en su densidad que se medirá con la ayuda del densímetro

2. OBJETIVOS Investigar sobre   

La velocidad de giro La concentración de la suspensión Velocidad de alimentación

3. FUNDAMENTO TEORICO La separación física es un proceso que inicialmente depende de la fuerza física que la lleva acabo. La separación física es utilizada en la industrias de alimento desde hace años para eliminar la turbiedad de vinos y zumos de frutas o néctares, en la separación de proteína del suero de quesería en fracciones que poseen diferentes propiedades funcionales, en la separación de materias extrañas en granos enteros o molidos, y en la concentración de zumos de frutas son necesidad de aporte de calor. Las separaciones físicas se pueden dividir en cuatro grupos: Sedimentación, Centrifugación, Filtración, y Tamizado. En el primero de estos métodos se separan dos líquidos inmiscibles o un líquido y un sólido, permitiendo que la gravedad produzca un equilibrio (el material más denso caerá con respecto al más ligero). Debido a que la sedimentación es a menudo un proceso lento, se suele acelerar aplicando fuerzas centrifugas que aumenten la velocidad de sedimentación, a esta operación se le denomina centrifugación o separación centrífuga. La filtración es un tipo de separación que retiene partículas sólidas pero permite el paso del líquido, mientras que el tamizado es la clasificación de partículas sólidas de acuerdo con su tamaño. (Fernandez, 2014)

4. MATERIALES Y METODOS 4.1. MATERIALES -

Centrifuga Vaso de precipitado Leche

- Probetas de 50 ml - Balanza -Tubos de centrifuga

4.2. METODOS A-Con harina -

Preparar suspensión de sólidos en agua 2,5 % y 5 % Tarar los tubos de centrifuga y numerarlas Añadir a los tubos las suspensiones preparadas. Llevar la centrifuga a diferentes velocidades Anotar los respectivos pesos

B-Con leche (leche descremada) -

Medir el volumen de la leche y su densidad a inicio y fin Alimentar el equipo manual Recoger separado los productos obtenidos

5. PROCEDIMIENTO A. Centrifugación de la harina - Se preparó una suspensión de con harina con 1,5 gramos para una suspensión de (2,5%) y otra con 3 gramos para una suspensión de 5%, luego se procedió a tarar los tubos anotamos sus respectivos pesos - Una vez pesado se vertió las suspensiones y se procedió a llevarlo a una centrifuga a diferentes velocidades los tubos enumerados con N° (1 y 3) a 500 rpm y los tubos N° (2 y 4) a 4000 rpm Una vez logrado esto se procedió a pesar los tubos y se procedió a tabular los datos obtenidos B. Descremado de leche - Agregamos la leche al vaso precipitado de ahí se vertió en la probeta con la ayuda del densímetro se mido la densidad de la leche (ρ =1,020 ) - Una vez medida su densidad se procedió a preparar la cámara de disco para separar la leche en dos fases una la cual está sin grasa ( leche descremada) y la otra que contiene grasa - Al culminar se midió su densidad de las fases halladas y se midió el peso de cada una de ellas

Figura 1: Separación de fases de la leche

6. CALCULOS A- CENTRIFUGADO DE LA HARINA Se tabularon los siguientes datos de la harina TABLA N°01: centrifugación de la harina

No de

%harina Peso Rpm Tiempo

tubo

tubo

(min)

tubo +

Peso

Peso

sedimento

H2O

sedimento

(g)

(g)

(g)

(g) 1

2.5

4.60

500

3

5.51

11.75

0.91

2

2.5

4.76

4000

3

5.38

12.13

0.62

3

5

4.76

500

3

6.44

10.81

1.68

4

5

4.66

4000

3

5.65

11.59

0.99

Para hallar la eficiencia de separación se aplicó la siguiente fórmula para cada tubo

𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒅𝒆 𝒔𝒆𝒑𝒂𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 =

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒔𝒆𝒅𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝑯𝟐𝑶

: 𝑻𝒖𝒃𝒐 𝑵°𝟎𝟏

𝐸. 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =

𝑻𝒖𝒃𝒐 𝑵°𝟎𝟐

𝐸. 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =

𝑻𝒖𝒃𝒐 𝑵°𝟎𝟑 𝑻𝒖𝒃𝒐 𝑵°𝟎𝟒

𝐸. 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =

0.91g 11.75g 0.62g 12.13g 1.68g

10.81g

𝐸. 𝑆𝑒𝑝𝑎𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =

𝑥 100 = 𝟕. 𝟕𝟒 𝑥 100 = 𝟓. 𝟏𝟏

𝑥 100 = 𝟏𝟓. 𝟓𝟒

0,99g 11.59g

𝑥 100 = 𝟖. 𝟓𝟒

TABLA N°02: eficiencia de separación

N° Tubos Peso H2O Peso sedimento Eficiencia de separación 1

11.75

0.91

7.74

2

12.13

0.62

5.11

3

10.81

1.68

15.54

4

11.59

1.05

9.91

B- LECHE DESCREMADA En el caso de la leche se tomó en cuenta las densidades y pesos hallados experimentalmente en laboratorio que se tabularon en la siguiente tabla Tabla N° 03: Datos obtenidos de la leche experimentalmente

Materia prima Leche entera

Peso del Peso vaso pp vaso + leche 501.0 g 1486.0 g

Peso de la leche 9,85 g

Densidad

T°

1,020 g/cm3

20°C

* La densidad se midió con la ayuda del densímetro Una vez obtenida la separación por la cámara de disco se tabulo los siguientes datos de las fases Tabla N° 04: Datos obtenidos de la leche descremada y grasa

Muestra Leche descremada grasa

Peso del Peso vaso pp vaso + muestra 200 g 363 g 192 g

907.5 g

* La densidad se midió con la ayuda del densímetro

Peso de la muestra 163 g

Densidad

T°

1,033 g/cm3

20°C

715.5 g

1,015 g/cm3

20°C

7. RESULTADOS A- CENTRIFUGACIÓN DE LA HARINA Tabla N° 05: Resultados eficiencia de separación N° Tubos %harina

Peso H2O Peso sedimento Eficiencia de separación

1

2.5

11.75

0.91

7.74

2

2.5

12.13

0.62

5.11

3

5

10.81

1.68

15.54

4

5

11.59

1.05

9.91

B- DESCREMADO DE LA LECHE Tabla N°06: Resultados de la leche entera y su proceso de separación Muestra Leche entera Leche descremada grasa

Peso del Peso vaso pp vaso + muestra 501.0 g 1486.0 g

Peso de la muestra 9,85 g

Densidad

T°

1,020 g/cm3

20°C

200 g

363 g

163 g

1,033 g/cm3

20°C

192 g

907.5 g

715.5 g

1,015 g/cm3

20°C

8. DISCUSIÓN

La densidad aumenta en ese caso, puesto que la densidad de la grasa es menor a la densidad del agua. Eso hace que en la leche descremada haya más agua que en la leche entera, por lo tanto su densidad debe ser mayor. A menor cantidad de grasa la densidad aumenta y a mayor cantidad de grasa la densidad disminuye. (Lizarazo, 2012)

9. CONCLUSIONES  Como se pudo apreciar experimentalmente que hay mayor eficiencia de separación a 4000 rpm  En el caso de la leche se pudo a preciar que la leche descremada es más densa ya que a menor cantidad de grasa la densidad aumenta y a mayor cantidad de grasa la densidad disminuye ya que la densidad de la grasa es menor a la del agua es por eso que al comparar las densidades obtenidas de la leche entera (ρ=1,020 g/cm3 ) y la densidad de la leche descremada (ρ=1,033 g/cm3 )vemos claramente como la leche descremada posee mayor densidad que la leche entera afirmando la conclusión según la teoría 10. CUESTIONARIO Explicación de la centrifuga de cámara cilíndrica, disco, aplicaciones En este tipo de centrífuga, una cámara cilíndrica, ancha y relativamente plana, gira a velocidad moderada, en una carcasa estacionaria. La cámara es, en general, accionada desde el fondo. La alimentación entra, generalmente, por el fondo de la cámara, a través de un tubo, situado centralmente, que a su vez se alimenta desde arriba. La cámara contiene numerosos conos metálicos, muy próximos entre sí, a los que se denomina discos, que giran con la cámara y están situados uno encima de otro, guardando una distancia fija. Los discos tienen uno o más juegos de agujeros coincidentes, que forman canales por donde fluye la corriente de alimentación. Bajo la acción de la fuerza centrífuga, la fase densa se desplaza hacia la pared de la cámara y circula, hacia abajo, por la parte inferior de los discos, mientras que la fase ligera se desplaza hacia el centro y fluye sobre las caras superiores de los discos. (Fernandez, 2014) 11. BIBLIOGRAFÍA Fernandez, M. (09 de noviembre de 2014). slideshare. Obtenido de es.slideshare.net: https://es.slideshare.net/meryfernandezromero/laboratorio-de-centrifugacion Lizarazo, P. (04 de noviembre de 2012). prezi. Obtenido de https://prezi.com: https://prezi.com/mhsc2cbhlu5l/analisis-fisicoquimico-de-la-leche-teniendo-en-cuentaparametros-de-calidad/