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  • 1. I. INTRODUCCION La molienda es una operación unitaria que consiste en reducir el tamaño de las partículas sólidas. La clasificación consiste en separar las partículas según su tamaño. El término reducción de tamaño se aplica a todas las formas en las que partículas de sólidos se pueden cortar o romper en piezas más pequeñas. En los procesos industriales la reducción de tamaño de sólidos se lleva a cabo por distintos métodos y con fines diferentes. Los métodos más empleados en las máquinas de molienda son compresión, impacto, frotamiento de cizalla y cortado. La reducción de tamaño de los alimentos se suele aplicar con distintos fines: Abrir una estructura, y extraer de ella lo que nos interese como ocurre en la obtención de harina a partir de los granos, por ejemplo la harina de trigo para la elaboración del pan. Para una finalidad concreta que necesite el alimento a elaborar como en el caso de preparación de especias, elaboración del azúcar para helados, etc. Para obtener partículas de pequeño y parecido tamaño que favorecerá la mezcla que será importante en la elaboración de sopas, dulces, etc. Por otra parte, con partículas de menor tamaño se favorecen otras operaciones como secado, extracción de solutos, horneo, escaldado, etc. Los objetivos de ésta práctica de laboratorio son: Realizar la molienda del trigo nacional, identificando cada etapa Determinar la eficiencia del proceso de molienda
  • 2. II. REVISION BIBLIOGRAFICA TRIGO Triticumvulgare (blandos): son ricos en proteínas y dan harinas de fuerza con abundante gluten y una buena absorción de agua, dando pastas elásticas con gran retención de gases. (Brumovsky, 2010) Triticumdurum (duros): se utiliza para la fabricación de pastas alimenticias.(Brumovsky, 2010) Trigo Centenario Centenario es una variedad de trigo producida por el Programa de Cereales de la Universidad Nacional Agraria La Molina y tiene las siguientes ventajas: Buen rendimiento (más de250 arrobas por hectárea). Se cosecha a los 150 días después de la siembra. Es tolerante a la Roya (polvillo). Buen rendimiento para harina y buena calidad de gluten o liga (bueno para panificación) Tabla 2. Fuente:
  • 3. HARINA La harina de trigo es un producto fino que se obtiene de la molturación del grano de trigo, separando elendospermo, parte harinosa de la semilla, e impurezas. Entre los usos más comunes de la harina está laindustria panificadora, además es utilizada como materia prima para la elaboración de diversos productoscomo sopas, chocolates, pastas, etc.Existen diversos tipos de harinas de trigo, harinas suaves y harinas duras, estas se elaboran dependiendo deluso para el cual se requieran y para ello se utilizan diferentes tipos de trigo. Los trigos duros producen unaharina gruesa, arenosa, fluida y fácil de cernir, compuesta por partículas de forma regular, muchas de lascuales con células completas de endospermo (Coulson, 2003).Los trigos suaves producen harina muy fina compuesta por fragmentos irregulares de células de endospermo,incluyendo una proporción de fragmentos celulares muy pequeños y granos sueltos de almidón, y algunaspartículas aplastadas que se adhieren entre sí, se cierne con dificultad y tiende a obturar las aberturas de loscedazos. Generalmente para la obtención de la harina de trigo se usa el molino de rodillos que tiene comoobjetivos evitar la alteración de las cualidades del gluten, dañar lo menos posible los granos de almidón,extraer del trigo la casi totalidad de los elementos harinosos y separar del grano todo el salvado y el germen(Petrarca, 2001).El objetivo del presente trabajo fue realizar la reducción de tamaño para el trigo por medio de la moliendaseca, con el fin de analizar el tamaño y la distribución de partículas en la harina obtenida en comparación conuna harina comercial. (Cardenas et al. 2009) PROCESO DE MOLIENDA Tiene como objetivo separar el endospermo del salvado y del germen y reducirlo a harina. El surco del grano de trigo no permite extraer las capas externas por abrasión. La molienda se realiza mediante molinos de rodillos, que erosionan, desgarran y trituran el grano, siendo esta acción diferente, respectivamente, sobre el salvado, el germen y endospermo, lo que permite su separación por medio de tamices y separadores de aire. (Brumovsky, 2010) Tabla 1.Porcentaje de germen, salvado y endospermo incorporado a la harina con diferentes grados de extracción Grado de extracción (%)
  • 4. Fuente: Brumovsky (2010) Principales motivos de la obtención de harinas Reducir el contenido de fibra y eliminar el ácido fítico Eliminar el germen cuyos lípidos se deterioran durante el almacenamiento Mejorar las características organolépticas y funcionales.(Brumovsky, 2010) Etapas de la molienda 1. Limpieza: con zarandas, aspiradores y lavado. 2. Acondicionamiento:consiste en secar o rehumectar el grano hasta el 15 -17 % de humedad. En estas condiciones el salvadoes relativamente duro y elástico y elendospermoes blando y quebradizo. 3. Primera molienda:se realiza con molinos de rodillos acanalados de diferencial, cada vez más próximos.(Brumovsky, 2010) Aquí se logra que: el germen se aplaste el salvado es más duro y no se quiebra el endospermo es más blando y se quiebra.(Brumovsky, 2010) velocidad
  • 5. El germen se elimina por tamizado. El salvado y el endospermo son más difíciles de separar, por lo que se necesita molerlos varias veces, con el fin de separar los pequeños fragmentos de endospermo, de los trozos de salvado, que son más grandes y duros y que finalmente se separan por tamizado. (Brumovsky, 2010) 4. Segunda molienda: El tamaño de los fragmentos del endospermo se reducen todavía más, por molturación entre dos rodillos lisos. 5. Tamizados: tiene por objetivo clasificar harinas y sémolas. Las fracciones de harinas tienen tamaños comprendidos entre 10 y 120 µm. Las partículas de semolina van desde los 120 a 200 µm Las de sémola van de los 200 a 500 µm.(Brumovsky, 2010) III. MATERILES Y METODOS 3.1 Materia Prima Trigo Centeno 3.2 Materiales y Equipos Molino de martillos Tamices de #10, #20, #40, #60 y #100 Balanza Recipientes
  • 6. 3.3 Métodos 3.3.1 Procedimientos. En la Figura 1 se muestra el diagrama de flujo para elaboración de harina de trigo Trigo Centeno Molienda 10 20 Tamizado # de malla 40 60 Harina de Trigo 100 Figura 1. Flujo de Operaciones para la elaboración de harina de trigo A continuación se describe cada una de las operaciones 1. Molienda: El trigo centeno se molió en el molino de martillo. 2. Tamizado: Se realizo usando mallas de diferente numero de mayor a menor haz de luz y se procedió a separar el retenido y pesar el cernido y así hasta obtener el cernido de la malla #100, el cual es la harina. IV.RESULTADOS Y DISCUSION Cuadro 1: Humedad del Trigo Muestra Trigo centenario Humedad (%) 13.9 Cuadro 2: Rendimiento de la Molienda Muestra Trigo centenario Peso inicial (gr) 3260 Peso final (gr) 3180 Rendimiento (%) 97.54
  • 7. Cuadro 3: Rendimiento del proceso de molienda W Fracción (%) N° 1 99.04 N° 2 80.91 N° 3 51.04 N° 4 31.15 N° 5 18.77 Peso (gr) 3149.5 2573.1 1623.3 990.7 596.9 Cuadro 4:Determinación del tamaño de partícula W Fracción N° 1: Malla N° 10 N° 2: Malla N° 20 N° 3: Malla N° 40 N° 4: Malla N° 60 N° 5: Malla N° 100 Peso (gr) 3149.5 2573.1 1623.3 990.7 596.9 Cuadro 5: Rendimiento de obtención de harina Muestra Trigo centenario Peso inicial (gr) 3260 Peso final (gr) 596.9 Rendimiento (%) 18.31 El proceso de molienda busca separar el endospermo del salvado y del germen y reducirlo a harina. Al convertirlo en harina se logra reducir el contenido de fibra y eliminar el ácido fitico, eliminar el germen cuyos lípidos se deterioran durante el almacenamiento y mejorar las características organolépticas y funcionales (Bravo 1997). E la práctica se pudo observar claramente la separación de cada una de las partes en la malla 20 quedo retenido el salvado y a medida que disminuía la luz de maya se podía ver como el color se iba aclarando hasta llegar al blanco característico de una harina. El trigo debe pasar por diferentes etapas de limpieza antes de empezar con el proceso de molienda. Los equipos de limpieza retiran los elementos ajenos al trigo sano como las piedras, otros cereales, tallos, piezas metálicas, entre otros, de acuerdo con el peso específico, el comportamiento con el aire, la forma, la longitud, el espesor, el comportamiento magnético o el color. La limpieza de los granos fue realizada previamente en prácticas anteriores.
  • 8. En el proceso de molienda se obtuvo 3180 gramos de producto molido, que es una mezcla de germen, salvado y endospermo, El cual representa el 97.5 % de rendimiento el cual es un porcentaje alto y está dentro del rango establecido porBravo (1997), quien reporto valores mayores al 80 %. En la practicase obtuvo 80 gramos de granos dañados lo que representa al 2.25% del total, según Geoffroy(1994), los granos de cereales cumplen con la NTC 604 de 1979 de trigo para consumoque indica debe poseer máximo 5% en masa de granos dañados para cumplir con trigo grado 2, concluyendo entonces que los granos estudiados cumplen con los estándares de calidad exigidospor las normas. El peso total de finos fue de 596.9 g indicando que se obtuvo menos del 50% de harina con respecto al pesoinicial. En la molienda el aumento de área superficial se da al reducirse el tamaño de las partículas, al aumentarse dicha área decontacto entre los granos y la máquina, crece la velocidad de molienda y a su vez cuando se reducen laspartículas se incrementa el aporte de energía que se requiere para realizarse la operación unitaria. Los resultados de la operación de tamizado por medio de análisis granulométrico se exponen en elcuadro 4 realizadas para la harina obtenida del trigo. La mayoría de los gránulos de trigo se quedaron en los dos primeros tamices del equipo como se evidenciaen la cuadro 4 y se interpreta que a partir de ese momento inició a disminuir considerablemente la cantidad de harina cernida por los tamices, en el tamiz número 20 sequedó más del 50% de la masa de cernido, concentrándose ahí el mayor tamaño promedio dela partícula de la harina de trigo.Probablemente para evitar la formación de gránulos redondos compactados se debió establecer un periodode tiempo mucho más largo para la muestra, a fin de obtener mejores resultados con mayor exactitud Según Geoffroy (1994), el acondicionamiento es el tratamiento de humedad (14,5 – 17,5%) y tiempo (4 – 48 horas), que atraviesa el trigo antes de entrar a la molienda. El objetivo principal de este proceso consiste en mejorar el estado físico del grano, para lo cual se endurece el salvado hasta su máximo de elasticidad y se ablanda el endospermo,
  • 9. en la práctica no se realizó este proceso debido a que el trigo poseía una humedad de 13.9 que es cercano al rango. Por medio del ajuste del porcentaje de humedad del grano durante el acondicionamiento, se busca lograr una molienda óptima, que consiste en obtener la mayor cantidad de harina, con la mínima contaminación de salvado(Bravo 1997). En el proceso de tamizado se busca eliminar el germen, el salvado y el endospermo son más difícil de separar, por lo que se debe realizar la molienda más de una vez, con el fin de separar los pequeños fragmentos de endospermo , de los trozos de salvado que son más grandes y duros y que finalmente se separan por tamizado (Bravo 1997). La clasificación del tamizado es la siguiente: Las fracciones de harinas tienen tamaños comprendidos entre 10 y 120 µm, partículas de semolina van desde los 120 a 200 µm y las de sémola van de los 200 a 500 µm (Geoffroy1994). La harina de trigo contiene casi la totalidad del almidón y una gran parte de las proteínas del grano, principalmente las glutelinas y prolaminas. Sin embargo, la preparación de esta harina acarrea una pérdida considerable de elementos nutritivos, especialmente minerales y vitaminas(Geoffroy1994). Al realizar cualquier tipo de variación en el acondicionamiento, principalmente se produce un efecto en el porcentaje de ceniza, en la cantidad de almidón dañado y en la humedad de la harina. De la molienda se obtienen diferentes corrientes de materiales que se combinan para obtener los principales productos de la molienda que son semolina, granulares y harina .La semolina se define como los gránulos medios purificados de trigo cristalino que se han molido de manera que todo el producto pase a través de una mallanúmero 20 y no más del 3% pase por una malla de numero 100. En la práctica se obtuvo 2543.1 gramos, lo cual representa el 81.69 %. Los granulares se definen como partículas medias purificadas de trigo cristalino que deberán pasar a través de una malla 20 y no mas del 20% a través de una malla número 100.La harina de durum es el endospermo purificado de trigo cristalino que se muele con suficiente finura para pasar a través de una malla número100, en la práctica se obtuvo 596.9 gramos de harina que representa el 18.95 %.
  • 10. La Composición de la harina de trigo es de 70 % almidón ,2 % de lípidos, 0,5 % sales minerales ,12 % proteínas, 2 % pentosanos y 12 % de agua; por lo que la harina de trigo contiene casi la totalidad del almidón y una gran parte de las proteínas del grano, principalmente las glutelinas y prolaminas.Sin embargo, la preparación de esta harina acarrea una pérdida considerable de elementos nutritivos, especialmente minerales y vitaminas (Geoffroy 1994). V.CONCLUSIONES Se aprendió el método del proceso de molienda de trigo utilizando el molino de martillo. La eficiencia del proceso de molienda fue de 97.54 %. La eficiencia de al obtención de harina fue de 18.31 %. La granulometría de la harina de trigo es un factor importante en la funcionalidad de productos derivados,es decir un factor determinante para la industrialización del producto VI.CUESTIONARIO 1. ¿Cómo se realiza la molienda de una leguminosa? (Indique los métodos para eliminar la cáscara a nivel industrial) En este caso se escogió producción de Harina de Soya, como ejemplo de Leguminosa. Básicamente, se realiza en 2 fases: 1) Descascarado: Se descascarilla los granos de soja hasta un grado de descascarillado superior al 95%, realizándose por impacto, con el objetivo de eliminar el germen y las cascarillas. El descascarillado se puede llevar a cabo utilizando una máquina para descascarillar por impactos tal como, por ejemplo, una máquina de descascarillado por impactos OTWZ de la razón social Bühler.
  • 11. 2) Sistema de molienda: Se busca desmenuzar y unificar los tamaños de los granos de soja descascarillados hasta una distribución de tamaños de grano en la cual el 90% de las partículas de granos de soja se encuentren en el intervalo de 100 µm a 1 mm, sometiendo los granos de soja descascarillados a esfuerzos de impacto. Los granos de soja descascarillados preferentemente se desmenuzan y se unifican en su tamaño, de manera que se presente una distribución de tamaños de partículas en la cual el 80% de las partículas de granos de soja se encuentre en la zona de 100 µm a 500 µm. El desmenuzamiento y la unificación de los tamaños del producto a un tamaño medio de este orden y a una distribución tan estrecha de tamaños antes de la desactivación térmica, garantiza que las partículas del producto, desmenuzadas y unificadas en su tamaño, experimenten esencialmente el mismo tratamiento térmico en operaciones posteriores. En la primera etapa (molienda gruesa) se somete al poroto a un molino a martillo, y por último a un proceso de micronización por un sistema de molinos a rodillos para llevar la partícula al tamaño deseado (100 µm a 500 µm). Figura 1: Molino de Martillos
  • 12. Figura 2: Molino de Rodillos 2. Elabore el flujo de operaciones para obtener harina, a partir de a) quinua y b) habas.
  • 13. Fuente: Bravo (1997) Figura 3: Diagrama de flujo y de rendimiento para la obtención de quinua perlada, hojuela y harina Un equipo de profesores de la Universidad Agraria de La Molina realizó diferentes estudios en el Perú sobre los tiempos óptimos de remojo y lavado de algunas variedades de quinua, así como las temperaturas más deseables. Encontró en trabajos de laboratorio
  • 14. que el tiempo óptimo de remojo era de 10 minutos, y que era aconsejable un primer lavado de 15 minutos y un segundo lavado de 5 a 10 minutos para obtener una mejor extracción de saponina. También halló que al incrementar la temperatura del agua de lavado de 40°C a 70°C aumentaba progresivamente la extracción de saponina y mejoraba hasta un 67,3% en relación al lavado hecho a temperatura ambiente. Sin embargo, se concluyó que no sería recomendable la utilización de temperaturas de 70°C en vista de que los granos de quinua lavados a esa temperatura cambiaron su aspecto y perdieron en gran proporción su embrión o germen. Este comportamiento se explica por la gelatinización del almidón de quinua que se inicia a 56,9°C y termina con la gelatinización de todos los gránulos a 70°C. De allí que la temperatura de lavado debería tener como límite máximo 50 a 53°C. Finalmente, en base a estos datos aconsejó que para incrementar el rendimiento de la planta piloto de Huarina se efectúe un enjuage posterior al lavado dejando escurrir las bandejas con la quinua que sale de la lavadora antes del ingreso al secado, con lo que la eficiencia de extracción se incrementa hasta 35,14%. Fuente: Moyano (2002). Figura 4:Flujo Experimental de operaciones para la obtención de harina a partir de Habas (Vicia faba L.) de grano seco.
  • 15. 1. SELECCIÓN Y LIMPIEZA Se realiza en forma manual con el objeto de eliminar impurezas como piedras y pajas, además de granos picados y dañados. 2. TRATAMIENTO TERMICO Este proceso se realiza en una estufa a una temperatura de 100°C por 1 hora, tiempo en el cual es factible desprender la cascara de los granos secos para facilitar la siguiente operación unitaria. 3. DESCASCARADO Se realiza con la ayuda de un molino quebrador de rodillos de granos, utilizando una abertura entre los rodillos de 5 mm., luego se separa parcialmente la cascara del grano con la ayuda de los tamizadores. 4. MOLIENDA Los granos semidescascarados se pasan por el molino de rodillos estriado y luego por el molino de rodillos liso, tamizado cada vez. Una vez obtenidos los granos descascarados, se realiza la molienda utilizando un molino de martillos tipo desintegrador, con malla de 0.1 mm.de diámetro, para polvos finos tipo harina. 5. TAMIZADO Mediante esta operación se eliminan las partículas gruesas, las cuales alteran la calidad de la harina obtenida. 3. ¿Es posible separar los componentes del grano mediante una molienda? Explique. Los componentes del grano de trigo son: el salvado, el endospermo y el germen. Sí es posible la separación de los componentes del grano mediante la molienda ya que primero se tritura (con la molienda) y después se separa del germen por hidrociclones. El molino utilizado para separación es de discos. La separación del germen se da cuando se presentan los solidos disueltos en el hidrociclón y por diferencia de densidades del germen sale quedando únicamente la mezcla de almidón y agua.
  • 16. En la molienda el grano pasa entre cilindros metálicos grandes (8) que han sustituido a las ruedas de antaño. En los pasajes de estos cilindros con ranuras muy finas se puede separar la cáscara y el núcleo. En cada paso por los tamices o plansichters se mejoran (9) los diferentes productos y se clasifican según su tamaño. La molienda actual consiste en un proceso en continuo de triturado, raspado y compresión del grano de trigo por una sucesión de molinos de cilindros (estriados, en las pasadas de trituración y lisos en las pasadas de compresión). Los fragmentos obtenidos en cada pasada son clasificados y redirigidos a la siguiente pasada mediante cernedores y sasores. Figura 5: Funcionamiento de un Molino
  • 17. VII.BIBLIOGRAFIA BRUMOVSKY, L. 2010. El Trigo. Disponible en: http://www.aulavirtual- exactas.dyndns.org/claroline/backends/download.php?url=L1RyaWdvMjAxMS5wZ GY%3D&cidReset=true&cidReq=RICIONUTRI. Consultado el 18 de Setiembre del 2013. BRAVO, B. 1997. Estudio de la Hidrolisis enzimática de la harina de quinua (ChenopodiumquinoaWilld.). Tesis para optar el título de Ingeniero en Industrias alimentarias. UNALM. Perú. CARDENAS,P. ; CARDOZO, C.;GARZA, J. RIOS, C. 2009. Obtencion de Harina de Trigo (TriticumSativum)por Molienda Seca yAnalisisgranulometrico. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/132254248/Obtencion-de-Harina-de-Trigo- Triticum-Sativum-Por-Molienda-Seca-y-Analisis-Granulometrico. Consultado el 18 de Setiembre del 2013. Geoffroy R. “Técnica de molinera. Manual de Principios Básicos de Molinería” (1994) MOYANO, L. 2002. Sustitución parcial de harina de trigo por harina de Habas (Vicia faba L.) en la elaboración de galletas dulces y evaluación durante su almacenamiento. Tesis para optar el título de Ingeniero en Industrias alimentarias. UNALM. Perú. NORMA TECNICA PERUANA NTP 604 de 1979 Puga M.E. “Experiencia profesional en el proceso de molienda de trigo”. Memorias de Experiencia Profesional. Ingeniero en Industrias Alimentarias. Instituto Tecnológico Superior de Tepeaca.(2008) Programa de Desarrollo Rural Sostenible. 2013. Manejo Tecnificado de Cultivo de trigo en la Sierra. Disponible en: http://www.pdrs.org.pe/img_upload_pdrs/36c22b17acbae902af95f805cbae1ec5/Manual _Manejo_tecnificado_del_cultivo_de_trigo.pdf. Consultado el 18 de Septiembre del 2013. Uzwil H. “Curso Avanzado de Molinería”. Impartido en GRUMA México en el año 2003.

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