UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS CURSO: INGENIERÍA DE ALIMENTOS II PRACTICA N
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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
CURSO: INGENIERÍA DE ALIMENTOS II PRACTICA N°4: ATOMIZACIÓN
INTEGRANTES: CORONEL BARRERA, JULIO SEBASTIÁN
(20151438)
MOLLYK MONTES, ANWAR RAEL
(20151447)
MORENO SÁNCHEZ, LESLIE ADELY
(20151448)
PROFESOR: Champe Ninahuanca, Juan Victor
La Molina, 2019
I.
RESULTADOS Y DISCUSIONES
1.1. Balance de materia
En el Cuadro 1 se muestran los datos registrados al inicio y al final del secado (Anexo 2). Cuadro 1: Control, registro de los datos iniciales y finales de secado y características de la muestra. DATOS
VALOR
UNIDADES
Peso inicial (W)
200
g
Sólidos solubles (SS)
24.6
%
Peso del producto seco (Wf)
33.96
g
Humedad final (Hf)
2.49
%
Temperatura del ambiente (T∞)
26.93
°C
Materia seca (ms)
33.11
g
Caudal (Q)
9.25
ml/min
Tiempo total (ttotal)
24
min
Volumen (V)
222
ml
Densidad (ρ)
900.9
kg/m3
En el Cuadro 2 se muestra el rendimiento del secado y la cantidad de agua removida con lo cual se pudo determinar la humedad inicial (Anexo 2). Cuadro 2: Eficiencia del secado y humedad inicial de la muestra. Rendimiento Agua (n) removida 99.49%
166.04 g
Humedad inicial (H0) 83.44%
El rendimiento de secado se puede determinar relacionando el agua removida del producto y la cantidad inicial de agua que se encuentra en este, por lo tanto se tiene un rendimiento de 99.49%, es decir una remoción de 166 g de agua obteniéndose una humedad final de 2.49%.
El contenido de humedad obtenido se encuentra dentro del rango permitido por la NORMA PARA PRODUCTOS PROTEÍNICOS DE SOJA. CODEX STAN 175-1989, la cual indica que la humedad debe ser menor a 10%, el valor obtenido fue de 2.9% se encuentra en el rango permitido. Asimismo, este valor coincide con el obtenido por Méndez (2018), quien obtuvo una humedad final de leche de soya en polvo de 9.17 %.
Además, Méndez (2018), obtuvo una pérdida de agua de 106.82 kg con una alimentación de leche de soya y maltodextrina de 256.82 kg, sin embargo, esta variación se debe principalmente a que durante la práctica se obtuvo el atomizado de soya a partir de un concentrado de soya comercial, en cambio Méndez (2018) partió desde el grano de soya pasando por distintos procesos tales como hidratación, licuado y extracción.
En la Figura 1 se muestra la tendencia de la temperatura de entrada y de salida del atomizador en relación al tiempo del proceso (Anexo 3). 160
160
160
160
160
160
86
91
93
83
92
15
20
140 120 Taire 100 (°C) 80 60 40 20 0 0
5
10 Tiempo (min) Entrada
Salida
Figura 1: Control de temperatura en el secado versus el tiempo.
En la Figura 1 se observa que la temperatura de entrada del aire se mantiene constante a 160°C durante los 20 minutos transcurridos durante el proceso de atomizador. Asimismo, el valor de la temperatura de salida oscila a una temperatura promedio de 89°C durante el tiempo de secado. Sicha y Lock de Ugaz (1995) mencionan que los equipos de atomización pueden operar con altas temperaturas de ingreso de aire (150-300 °C) durante tiempos de 1-10 segundos. Sin embargo Méndez (2018) trabajó con temperaturas de 110-115 °C para la obtención de leche de soya en polvo. Además Egas et al. (s.f.) menciona que la temperatura de entrada de aire dependerá de la reacción del alimento a esta, tomando en cuenta la sensibilidad de este a la temperatura. Asímismo Egas et al. (s.f.) empleó una temperatura de 150°C para la obtención de un atomizado de pomelo.
En el Cuadro 3 se muestra la eficiencia térmica del proceso de atomización de la muestra. Cuadro 3: Eficiencia térmica de la atomización. ØGLOBAL
53.36%
II.
CONCLUSIONES
Se obtuvo un rendimiento de 99.49%, es decir una remoción de 166 g de agua obteniéndose una humedad final de 2.49%.
La temperatura de entrada del aire se mantiene constante a 160°C durante el tiempo de secado, así como la temperatura de salida del aire de mantiene a una temperatura promedio de 89°C
III.
ANEXOS
ANEXO 1. Datos experimentales de humedad final. REPETICIÓN VALOR
UNIDADES
R1
2.51
%
R2
2.47
%
ANEXO 2. Cálculos para determinar las características del producto, balance de materia, rendimiento en materia seca y eficiencia térmica del secado. Humedad final: H𝑓 =
R1 + R2 2
Agua removida: Aguarem = W0 − W Humedad inicial: W(H0 ) = Aguarem + Wf (Hf ) → 𝐻0 =
𝐴𝑔𝑢𝑎𝑟𝑒𝑚 + Wf (Hf ) 𝑊
Materia seca (ms): ms = W(1 − H0 ) Volumen (V): V = Q ∙ t total
Densidad (ρ): ρ=
W V
Rendimiento de la materia seca: n=
Aguarem ∙ 100% W(H0 )
Eficiencia térmica del proceso: ∅𝐺𝐿𝑂𝐵𝐴𝐿 =
𝑇𝑒 − 𝑇𝑠 𝑇𝑒 − 𝑇∞
ANEXO 3. Control de temperatura en el secado. TEMPERATURA TEMPERATURA DEL AIRE DE DEL AIRE DE ENTRADA (Te) (°C) SALIDA (Ts) (°C) 0 160 83 5 160 86 10 160 91 15 160 93 20 160 92 PROMEDIO 160 89 TIEMPO (min)
ANEXO 4.
IV.
BIBLIOGRAFÍA
1. Egas, L., Gonzáles, F. y Camacho, MM. S.f. OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE ATOMIZACIÓN DE POMELO. INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA Y DE LA ADICIÓN DE DIFERENTES SOLUTOS DE ALTO PESO MOLECULAR. Consultado en
24
de
Junio
del
2019.
Disponible
en:
https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/57151/TFM%20Luis%20Egas%20Astudill o.pdf?sequence=1 2. FAO. 1989. NORMA DEL CODEX PARA PRODUCTOS PROTEÍNICOS DE SOJA. Consultado en 09 de Junio del 2019. Disponible en: http://www.fao.org/fao-whocodexalimentarius/codex-texts/list-standards/es/ 3. Méndez,M. 2018. DISEÑO DE UN PROCESO INDUSTRIAL PARA LA OBTENCIÓN DE LECHE DE SOYA EN POLVO PARA LA EMPRESA PRODUCTOS LÁCTEOS “LA
HERENCIA.
Consultado
en
10
de
Junio
del
2019.
Disponible
e:
http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/10528/1/96T00514.pdf 4. Siccha, A y Lock de Ugaz, O. Secado por Atomización (Spray Dryer). Consultado en 24 de
Junio
del
2019.
Disponible
http://www.revistas.pucp.edu.pe/index.php/quimica/article/viewFile/8354/8661
en: