Atomización (Inge2.Lab4)

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: