TRABAJO SEMESTRAL-OBTENCIÓN DE ALMIDÓN

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INGENIERÍA DE ALIMENTOS II
 
“Año De La Inversión Para El Desarrollo Rural Y La Seguridad Alimentaria”
 UNIVERSIDAD NACIONAL
DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
GUÍA DE PRÁCTICA: Obtención de almidón
	
	
	
CÁTEDRA:		 	Ingeniería de Alimentos II
	CATEDRATICO:		Ing. Edgar Rafael Acosta López
	ALUMNOS:		Cueva Rutte, Nelson
	 				Jurado Uscuchagua, Melissa
					Ricse Jáuregui, Ananí
	SEMESTRE:		VII	 			
				Huancayo – Perú
2013 - I 
	
DETERMINACIÓN DEL MEJOR RENDIMIENTO
DE ALMIDÓN DE YUCA EVALUANDO LA VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN Y LA CENTRIFUGACIÓN DE LAS PEQUEÑAS PARTICULAS CONTENIDAS EN LA LECHADA
I. OBJETIVOS:
· Determinar la velocidad de sedimentación del almidón de yuca utilizando diferentes volúmenes de agua de lavado. 
· Aplicar la centrifugación en la recuperación de las pequeñas partículas de almidón contenidas en la lechada sobrante.
· Determinar la velocidad óptima de rotación a un determinado tiempo para obtener el mejor rendimiento de almidón.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO:
Los almidones tienen valor como aditivos alimentarios dada su contribución a la textura en los sistemas alimentarios. Estos han sido parte fundamental de la dieta del hombre desde los tiempos prehistóricos, se encuentran en los cereales, los tubérculos y en algunas frutas como polisacárido de reserva energética y su concentración varía con el grado de madurez. Entre algunas frutas que pueden utilizarse como fuentes alternativas para la obtención de almidón se encuentra el plátano (Musa paradisiaca ) ya que en estado verde o inmaduro presentan cantidades importantes de este compuesto. En la literatura se encuentran pocos informes relacionados con el aislamiento del almidón de plátano. Se ha indicado que este fruto contiene entre 50 y 60 % de almidón (Guilbot y Mercier, 1985); además, Faisant et al. (1995) estudiaron la biodisponibilidad del almidón de plátano y encontraron que este almidón contiene entre 50 y 60 % de lo que se conoce como almidón resistente, o sea, que no puede ser hidrolizado por las enzimas digestivas y escapa a la digestión, lo cual hace que esta fracción actúe funcionalmente de manera similar a la fibra dietética. El porcentaje de almidón presente en el plátano verde representa una alternativa para su aislamiento y un buen manejo en la obtención de este representaría un buen rendimiento al final del proceso. 
 La sedimentación es una operación muy importante ya que ayuda a separar el líquido (agua) de los gránulos de almidón, que se sedimentan en la base de la superficie por tener una mayor densidad (1.63g/cm3 aprox.) que el agua (1 g/cm3). Existen distintas formas de sedimentar los gránulos de almidón, pero la más común es a través de canales de sedimentación que consiste en una precipitación selectiva de la suspensión de almidón en movimiento. En un extremo del canal se recibe la lechada y durante el recorrido a lo largo de los tramos, los gránulos de almidón se van sedimentando mientras que las partículas livianas y compuestos en solución continúan con la corriente saliendo en el otro extremo con las aguas residuales. Es importante en este proceso controlar la velocidad de la corriente que debe ser mayor a 4m/min para evitar la sedimentación de las partículas finas y menor de 10m/min para asegurar flujo laminar y evitar pérdidas de almidón en las aguas residuales. El modelamiento de la sedimentación de los gránulos de almidón es complejo. Cuando una partícula sedimenta libremente está sujeta a la acción de tres fuerzas: la fuerza gravitacional en sentido del movimiento de la partícula, la fuerza de empuje y la fuerza de arrastre en dirección contraria. La partícula acelera hasta el punto que la fuerza de su peso se equilibra con la de empuje y arrastre y entonces continúa el descenso a velocidad constante. Esta velocidad se define como la velocidad de sedimentación. Existe una ley (Stokes) que permite determinar esta velocidad para partículas menores de 100 micras, siendo el flujo laminar y si el fluido tiene una concentración de sólidos inferior al 5%. En esta ocasión trataremos de hallar esta velocidad aproximada experimentalmente. 
Otra operación que también es importante mencionar es la centrifugación esta es una operación de separación sólido-líquido, o líquido-líquido, usada para separar sólidos o líquidos que se encuentren en suspensión, mediante la aplicación de una fuerza centrífuga que acelera la sedimentación de las partículas.
La centrifugación se utiliza cuando: La concentración de sólidos o líquido en la corriente es baja (menor 3%), la diferencia de densidad entre los componentes de la mezcla sea muy cercana y cuando el tamaño de las partículas en suspensión sea muy pequeño. En la práctica ésta operación es aplicada para la recuperación de las pequeñas partículas de almidón que aun contiene la lechada (almidón en suspensión) y así se logra obtener un mayor rendimiento en la obtención de almidón del plátano verde. 
III. MATERIALES Y MÉTODOS:
3.1 Materiales:
· 1 kilogramo de yuca
· 2 probetas de 250 mL.
· 2 vasos precipitados de 250 mL.
· Tubos pequeños para centrífuga
· 1 varilla
· Cuchillos
· Rallador
· Tela para filtrar
· Recipientes pequeños
· Cronómetro
· Papel milimetrado
3.2 Equipos:
· Balanza analítica
· Centrifuga
3.3 Métodos:
a) Obtención De Almidón 
· Lavar la materia prima, para eliminar cualquier tipo de impurezas o contaminantes.
· Pelar la yuca y pesar 2 muestras de 300 g cada uno. 
· Rayar las muestras en distintos recipientes que contiene agua con volumen de 250 mL.
· Filtrar las diluciones por separado con ayuda de una tela y lavar las tortas con agua en una proporción de 1:2 y 1:4 respectivamente (OJO: los 250 mL que se utilizó inicialmente también cuenta en la cantidad total que se va a utilizar de agua de lavado).
b) Metodología Experimental
· Separar 250 mL del líquido filtrado de cada uno de los recipientes obtenidos y colocarlos en dos probetas.
· Una vez colocado el líquido filtrado en las distintas probetas, se mide la altura inicial de la suspensión usando una regla acoplada (papel milimetrado)a cada probeta.
· Se toma cada probeta y se agita intensamente para que la distribución de los gránulos de almidón sea lo más uniforme posible a lo largo de toda la probeta, se toma como tiempo t=o y se empieza a cronometizar cada 10 minutos, tomando las lecturas de las alturas que va obteniendo el sedimentado del almidón a esos intervalos de tiempo.
· Después de 2 horas de sedimentación aproximadamente, separar el líquido sobrenadante del almidón sedimentado, en distintos vasos de precipitación, homogenizar con ayuda de una varilla y colocar en 6 tubitos de centrifugación de capacidad de 2,5 mL. para cada líquido sobrenadante. (Previamente pesar los distintos tubos donde se va a añadir la lechada y también el peso de los dos juntos).
· Centrifugamos a diferentes rpm (revoluciones por minuto) a un tiempo constante de 15 minutos.
· Luego se retira el líquido y se pesa el almidón recuperado con el tubo pequeño para cada caso.
· Anotamos los resultados de los pesos en un cuadro y hallamos el rendimiento.
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
A) Resultados
Reportar los datos en el siguiente cuadro par la velocidad de sedimentación:
	Tiempo
(min)
	Altura
(cm)
	
	S 1
	S 2
	0
	
	
	10
	
	
	20
	
	
	30
	
	
	40
	
	
	50
	
	
	60
	
	
	70
	
	
	80
	
	
· Hallar las velocidades de sedimentación del almidón de yuca de las muestras lavadas con diferente cantidad de agua.
· Graficar las alturas de la interfase vs el tiempo de sedimentación y calcular la velocidad de sedimentación en función de la concentración utilizando el método de Coe Clevenger, con una pequeña variación; para medir la altura a cada tiempo, restamos el sedimentado del almidón, a la altura inicial de la solución (lo que varía es la altura del sedimentado, la altura inicial es constante)
· Comparar la velocidad de sedimentación experimental con la velocidad de sedimentación obtenida al aplicar laLey de Stokes ya que la velocidad es lenta predominando el flujo laminar.
· Reportar los pesos obtenidos de gránulos de almidón recuperados en el siguiente cuadro:
	RPM
	SOLUCIÓN
	
	S1
	
	Peso del tubo
	Peso del tubo y solución
	Peso del tubo y almidón
	Peso de la solución
	Peso del almidón
	% rendimiento
	5000
	
	
	
	
	
	
	10000
	
	
	
	
	
	
	14000
	
	
	
	
	
	
	RPM
	SOLUCIÓN
	
	S2
	
	Peso del tubo
	Peso del tubo y solución
	Peso del tubo y almidón
	Peso de la solución
	Peso del almidón
	% rendimiento
	5000
	
	
	
	
	
	
	10000
	
	
	
	
	
	
	14000
	
	
	
	
	
	
· Graficar el comportamiento de los rpm vs los porcentaje de rendimiento del almidón recuperado.
B) Discusiones:
· Comparar las velocidades de sedimentación de las distintas soluciones de almidón de yuca.
· Comparar los distintos rendimientos de almidón recuperado en la centrifuga con respecto a las RPM.
V. BIBLIOGRAFÍA
· ACOSTA E. Manual de prácticas de Ingeniería de Alimentos II. Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional del Centro del Perú. 2013
· P Torres, J Rodríguez y O Rojas. Extracción de almidón de yuca. Manejo integral y control de la contaminación hídrica. Valle University. Engineering Faculty - EIDENAR School. Cali – Colombia.
· Alarcón M., F., Dufour, D. Almidón agrio de yuca en Colombia; Tomo 1: Producción y recomendaciones. Colombia. 1998
· Rodríguez J, Torres P y Uribe I 2002 Optimización del diseño, manejo, operación y control de un filtro anaerobio a escala piloto para la depuración de las aguas residuales del proceso de extracción de almidón de yuca de la región del cauca. definición de parámetros de diseño para escalamiento. PRONATTA.
· Dufour, D. El almidón agrio de yuca en Colombia: Estudio de las propiedades reológicas durante las etapas del proceso. En Agroindustria Rural, recursos técnicos y Alimentación. F. Boucher; J. Muchnik, editores. CIRAD, CIID, IICA, San José, 1995. pp. 166- 181.
· Alarcón F y Dufour D 1998 Almidón agrio de yuca en Colombia: Producción y recomendaciones. CIAT, CIRAD, Santiago de Cali, Tomo1.
· AltamarinoC P 1995 Biodegradabilidad anaerobia del material en suspensión de las aguas residuales del proceso de extracción de almidón agrio de yuca. Universidad del Valle. Cali.
· González J y Santander C 1996 Factibilidad de depuración de los efluentes generados en el proceso de extracción de almidón de yuca por medio de un reactor anaerobio de flujo horizontal con medio de soporte de bambú. Ingeniería Sanitaria. Universidad del Valle. Cali, Colombia.
 ING. EDGAR ACOSTA LÓPEZ
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