Practica 5 Proceso de molienda en cereales y leguminosas

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PRACTICA 5
Proceso de molienda en cereales y leguminosas
OBJETIVOS
Enseñar al alumno los procesos de transformación del endospermo en harina.
Determinar luego del proceso de tamizado el módulo de finura y el índice de uniformidad de harinas de trigo y habas.
Evaluar la eficiencia del proceso de molienda.
REVISION BIBLIOGRAFICA
La molienda
La molienda es una operación unitaria que reduce el volumen promedio de las partículas de una muestra sólida. La reducción se lleva a cabo dividiendo o fraccionando la muestra por medios mecánicos hasta el tamaño deseado. Los métodos de reducción más empleados en las máquinas de molienda son compresión, impacto, frotamiento de cizalla y cortado.
El proceso de molienda consiste en la reducción de los materiales ya triturados a polvo, y su objetivo es el aumento de la superficie específica del material (siempre de acuerdo con una distribución granulométrica establecida).
Las máquinas de trituración y molienda de partículas más comunes trabajan según uno de los principios de origen de la fuerza de desmenuzamiento, (Brennan B., et al, 1998).
Importancia de la molienda
La importancia de la molienda de granulos de particulas, no consiste solamente en obtener pedazos pequeños a partir de los grandes , sino que tambien se persigue tener un producto que posea determinado tamaño granular comprendido entre limites preestablecidos;porque se da en el caso que un solido con un intervalo de tamaño satisfactorio para una operacion determinada, puede resultar inconveniente para otra operación, aunque se trate de la misma sustancia, (Brennan B., et al, 1998).
Proceso de molienda
Para obtener una harina de trigo consistente y con una calidad especifica, el molinero debe realizar un análisis de todos los lotes de trigo que dispone y almacenarlos en condiciones óptimas. Según la calidad deseada, los trigos se limpian, acondicionan y muelen. 
El objetivo de la molienda es extraer la mayor cantidad de harina blanca posible. Esto se logra por medio de una molienda gradual, que se divide en procesos de trituración, cernido, purificación y compresión.
Esto no resulta nada fácil debido a la forma irregular del grano y sin importar cual tipo de molienda se lleve a cabo, la harina siempre termina con trazas de germen y salvado. Este mínimo porcentaje de salvado está directamente relacionado con el contenido de ceniza, que influye directamente en la extensibilidad y fermentación de la masa. Esta variable es utilizada en algunos países para clasificar la harina.
Control del producto 
Cuando se recibe el trigo en el molino se debe someter a una serie de pruebas de laboratorio, para verificar que cumpla con las condiciones correctas para su almacenamiento, molienda y consumo. De acuerdo a los resultados, se almacena y se clasifica por lotes, para ser posteriormente usado según el producto final requerido. 
Almacenamiento
El trigo se almacena en silos. Para completar este paso correctamente, es necesario fijarse atentamente en las características descritas en el recibo, para evitar mezclar los lotes. También es de gran importancia tener presente la temperatura y la humedad de almacenamiento, ya que de esto depende su buena conservación, y los efectos que pueden generar las plagas, hongos u otras enfermedades.
Proceso de limpieza
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. 
Acondicionamiento
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.
Por medio del ajuste del porcentaje de humedad del grano durante el acondicionamiento, el molinero logra una molienda óptima, que consiste en obtener la mayor cantidad de harina, con la mínima contaminación de salvado.
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.
Con el trigo libre de impurezas y acondicionado, iniciamos el proceso de molienda del grano de trigo
Trituración 
La trituración consiste en fragmentar el grano para después limpiarlo y con esto retirar la mayor cantidad de harina blanca que se encuentra adherida al salvado. La ruptura se realiza con cilindros de acero estriados de giro opuesto, a distinta velocidad uno del otro. El producto de la primera trituración pasa a la etapa de cernido y el producto rechazado, más grueso, pasa a la siguiente trituración, para que se pueda seguir limpiando. Estos procesos de trituración y clasificación se repiten tantas veces cuanto sea necesario, para lograr obtener un salvado libre de harina. 
Hay que tener en cuenta que los cilindros de trituración, a medida que avanza la molienda, deben tener más estrías y el cernido, que clasifica el producto molido, debe ser cada vez más cerrado.
Cernido
Todo el producto que pasa por los cilindros de trituración o compresión pasa a los cernedores. Estas máquinas tienen varias secciones y cada sección, a su vez, tiene varias cribas de cernido revestidas con mallas de nylon o de acero inoxidable, que sirven como coladores.
El trabajo de los cernedores consiste en realizar una clasificación por tamaño: durante la sección de la primera trituración el producto que se muele se clasifica en producto grueso, sémolas gruesas, sémolas finas y harina. 
El producto grueso pasa para el siguiente paso de trituración; las sémolas avanzan hacia un paso de purificación y la harina se lleva a un tornillo sin fin, donde se mezcla con las harinas separadas en cada sección. Esta separación se logra por la acción del movimiento circular del cernedor, que permite a las partículas finas pasar a través de la abertura de la malla y, a las gruesas, seguir el recorrido hacia el siguiente paso de molienda.
Purificación
Las sémolas producidas en la primera trituración, tanto las finas como las gruesas, que son clasificadas durante el cernido, pasan a los purificadores. La función principal del purificador es separar las partículas de afrecho del endospermo por medio de corrientes de aire. Esto es posible porque las partículas de salvado tienen mayor resistencia al aire que las sémolas, por lo que corren por la parte inferior del flujo, mientras que las partículas de salvado flotan hacia la salida del purificador.
La segunda función consiste en clasificar los productos en varios rangos de tamaño de partícula por medio de una criba reciprocante ligeramente inclinada en forma descendente. La criba esta revestida con una serie de telas de nylon, cuyas aperturas son relativamente pequeñas en la cabeza y se van agrandando progresivamente hacia el extremo opuesto de la criba. 
Las sémolas limpias, que representan el producto más pesado y que se han clasificado en sémolas de diferentes tamaños, pasan a los cilindros de compresión de acuerdo con su granulometría. El producto restante —salvado con partículas de sémola— debe ser llevado a un paso de trituración para finalizar su limpieza. 
Mezclado
En cada sección de los cernedores se extrae harina de una parte diferente del grano. Para no tener variaciones en la harina final, se debe mezclar para obtener una harina uniforme y consistente. 
Si el molinero lo desea, puede retirar o hacer mezclas de corrientes seleccionadas, con el objetivo de crear harinas con características específicas, como puede ser una harina muy blanca de bajo contenido de ceniza que proviene del centro del grano o una harina oscura que se obtiene a partir del exterior del grano. 
Tratamientos
En la mayoría de los casos, los tratamientos parala harina se realizan y deben agregarse en este momento del proceso. Deben completarse con gran precisión para asegurarse de que se mezclen correctamente con la harina. 
Empacado
El proceso de producción de un molino termina cuando se envía la harina a la sección de empacado o a los silos de almacenamiento a granel. Cada uno de los lotes se marca con un código que sirve de referencia en el caso de encontrar una falla o una inconformidad del producto terminado.
Para la venta al por menor, la harina puede empacarse en presentación familiar de 500 gr. o 1 kg; para los despachos a las panaderías son comunes las bolsas de 25 a 50 kg o, también, a granel directamente en los camiones, (García, M., 2014). 
El análisis granulométrico de granos
El análisis granulométrico consiste en obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de un polvo. Se arma una torre de tamices con distintas aberturas de malla, colocando la más gruesa arriba de todas y la más fina debajo de todas. Luego se coloca la muestra (en este caso la harina), en el tamiz de arriba. Se sacude todo el conjunto y los diferentes tamaños serán retenidos por los distintos tamices. Finalmente se pesan cada uno de los retenidos y de acuerdo al tamaño de partícula se calcula su porcentaje. 
El análisis granulométrico es una prueba necesaria porque es importante conocer el reparto de tamaños de partícula que cada molino puede producir después de la molienda. Para esta prueba se dispone de una serie de tamices superpuestos, depositando en el superior una cierta cantidad de harina y zarandeando el sistema durante un tiempo para que cada tamiz deje pasar todos los finos que le corresponden según su abertura. Posteriormente los resultados se expresan en módulo de uniformidad que determina el tamaño de las partículas finas y gruesas en el producto resultante.
 Las normas del ITINTEC (actualmente INDECOPI), no especifican acerca de la granulometría de las harinas, la obtención de productos finos contribuye con la presentación y calidad final de los productos procesados. Por otro lado es 25 importante considerar que los productores de nombre a todo producto resultante atraviesa la malla Nro. 100, (Espinoza S. y Quispe S, 2013).
La clasificación según el INDECOPI, de acuerdo al Módulo de Finura de las harinas es la siguiente:
0 - 2 Fino
2 - 4 Medio
4 a más Grueso
MATERIALES Y METODOS
MATERIALES 
Molino de martillos 
Molino de rodillos 
Ventilador de aire 
Serie de tamices tyler
Balanza 
Bolsas de papel 
Sacos de tela 
Trigo 
Soya 
Quinua 
Maíz
METODOS
Obtención de las harinas. - según figuras 01 y 02
Granulometría de las harinas 
Ordenar los tamices Tyler en orden ascendente de tal forma que el tamiz de abertura de malla más gruesa quede en la parte superior. 
Depositar 100 g de la harina muestra en la parte superior. 
Zarandear el sistema durante un tiempo de 10 a 15 minutos para que cada tamiz deje pasar todos los finos que le corresponden según su abertura. 
Pesar posteriormente la cantidad de harina acumulada en cada tamiz y realizar los cálculos respectivos.
Cálculos: 
Rendimiento del molino
Tabla 1: Módulo de finura
	Tamiz
	Abertura (mm)
	Material retenido (%)
	Factor
	Subtotal
	35
	0,354
	
	
	
	48
	0,250
	
	
	
	60
	0,230
	
	
	
	100
	0,123
	
	
	
	170
	0,075
	
	
	
	Plato
	--
	
	
	
Módulo de finura 
Tabla 2: Índice de uniformidad 
	Tamiz
	Material retenido (%)
	Sub total
	Entero más próximo
	35
	
	
	
	48
	
	
	
	Suma 
	
	
	
	60
	
	
	
	100
	
	
	
	Suma 
	
	
	
	170
	
	
	
	Plato 
	
	
	
	Suma
	
	
	
RESULTADOS Y CALCULOS
Tabla 03: Datos registrados en la práctica para harina.
	N° tamiz
	Abertura (mm)
	Peso de tamiz vacío (g)
	Peso de tamiz + material retenido
	Material retenido (g)
	35
	0,5000
	362,1
	404,4
	42,3
	45
	0,354
	347,3
	370,1
	22,8
	50
	0,297
	348,6
	356,1
	7,5
	100
	0,149
	270,9
	284,2
	13,3
	120
	0,125
	273,4
	277,5
	4,1
	Plato
	
	350,0
	358,8
	8,8
	suma
	98.8
Cálculos:
Rendimiento del molino (G.E):
13 %
Tabla 04: Modulo de finura
	Tamiz
	Abertura (mm)
	% Material retenido
	Factor
	Sub total
	35
	42,3
	42,81
	5
	214,05
	45
	22,8
	23,08
	4
	92,32
	50
	7,5
	7,59
	3
	22,77
	100
	13,3
	13,46
	2
	26,92
	120
	4,1
	4,15
	1
	4,15
	Plato
	8,8
	8,91
	0
	0,0
	Sumatoria
	
	100
	
	360,21
Tabla 05: Indice de uniformidad
	Tamiz
	Material retenido (%)
	Sub total
	Entero más próximo
	35
	42,81
	
6,58
	
GRUESO
7
	45
	23,08
	
	
	suma
	65,89
	
	
	50
	7,59
	
2,10
	
MEDIO
2
	100
	13,46
	
	
	suma
	21,05
	
	
	120
	4,15
	
	
FINO
1
	plato
	8,91
	
	
	suma
	13, 06
	1,30
	
DISCUSIONES
Según (Brennan B., et al, 1998), la importancia de la molienda de granulos de particulas posea determinado tamaño granular comprendido entre limites preestablecidos para una operacion determinada sea satisfactorio, con los resultados que se obtubo la molienda de quinua es satisfactoria para elaborar diferentes productos como panes, galletas integrales, para uso de cocina, etc; ya resulto el grado de finura material medio.
El rendimiento molino o grado de extracción (G.E) resulto 13%, es un buen rendimiento para la molienda del grano, el rendimiento fue bueno porque se realizó paso a paso todos los procesos para una molienda adecuada como: control del producto, almacenamiento, proceso de limpieza, acondicionamiento, etc. 
La clasificación según el INDECOPI, de acuerdo al Módulo de Finura de las harinas es (0 – 2) es fino, (2 – 4) medio, 4 a más es grueso, por lo tanto, en la según la tabla 4 comparando con el resultado que fue 3,6 está dentro del rango de (2-4) el grado de finura es medio, si se sabe el grado de finura también podemos determinar de qué grano se trata, en el anexo la tabla 6 menciona los módulos de finura para clasificación de alimentos molidos.
Según ((Brennan B., et al, 1998) La harina es un producto obtenido a partir de materias primas amiláceas mediante procesos de trituración y molienda, en los que se elimina el germen y salvado y el resto es reducido a un grado de finura adecuado, en la práctica que se realizó el grado de finura fue 3,6; aunque el módulo de fineza e índice de uniformidad indica la distribución de los finos y gruesos en una determinada muestra, también indica la uniformidad de molienda o distribución de finos y gruesos.
 El índice de uniformidad resultante en esta práctica fue grueso de 7, medio 2 y 1 en el fino, como se observa en la tabla 6 menciona sobre el índice de uniformidad, el redondeo al número entero para saber si el grano molido es grueso, medio o fino cada uno tienen sus números de tamiz como para las partículas gruesas el tamiz fue de 35 y 45 (son de abertura grandes), tamiz 50, 45 (las aberturas son medianos) pasan partículas medianas y por ultimo pasan las partículas fina, porque los tamices son de aberturas muy pequeñas con tamiz 120 y el plato que deposita toda la harina muy fina.
CONCLUSIONES
Se aprendió los procesos de transformación del endospermo en harina.
Se determinó la finura y el índice de uniformidad de harinas de trigo y habas en el proceso de tamizado.
Se determinó y evaluó la eficiencia del proceso de molienda se obtuvo un rendimiento bajo de harina.
CUESTIONARIO
Identificar las partes del grano: de una leguminosa y de un cereal.
Partes de un grano leguminosa.
Constan de varias partes: 
Un pequeño germen del que brotará la raíz.
Un ojo o hilo por el que puede pasar agua directamente al embrión.
Dos cotiledones que corresponden a 2 grandes hojas de reserva.
Partes de un grano leguminosa cereal.
La cascara de celulosa, la cual no tiene valor nutritivo para los seres humanos.
El pericarpio y testa, dos capas bastante fibrosas que contienen pocos nutrientes.
La capa de aleurona rica en proteínas, vitaminas y minerales.
El embrión o germen rico en nutrientes, consiste de la plúmula y la radícula unidas al grano por el cotiledón.
El endospermo que comprende más de la mitad del grano y consiste principalmente en almidón.
Identificar la separación de las partes de un grano por molienda y tamizado, de ejemplos.
El productoen fase de molienda será harina en ella encontraremos Almidón, germen y endospermo.
En el tamizado se obtendrá las sémolas es recogido de las distintas fases del proceso en una rosca colectora, en el tamizado quedan afrechillo , sémola, cascarilla.
Ejemplo:
	Grano 
	Producto en el tamizado
	Producto molienda
	Maíz 
	 Cascara, salvado
	Sémola, almidón, harina, germen endospermo 
	Trigo 
	salvado de trigo, cáscara
	germen endospermo
	Cebada 
	afrechillo, cascarilla
	Harina 
BIBLIOGRAFIA
Brennan B., et al, 1998.” Las operaciones de la ingeniería de alimentos”. Tercera Edición. Ed. Acribia. España. Pág. 
Espinoza S. y Quispe S., (2013). “Manual de tecnología de cereales”, Ed. Universidad Nacional del Centro del Perú, Huancayo-Perú. 
GARCÍA, Miguel. (2013). Tecnología de cereales. Edit. Universidad de Granada: Disponible en: http://www.ugr.es/~mgroman/archivos/TC/mat.pdf
ANEXOS
Tabla 6: MODULOS DE FINURA PARA CLASIFICACION DE ALIMENTOS MOLIDOS.
	Material
	Grano entero
	Material molido
	
	
	Grueso
	Medio
	Fino
	Muy fino
	Mazorca de maíz 
	
	4.8
	3.6
	2.4
	1.8
	Maíz desgranado 
	6
	4.8
	3.6
	2.4
	1.8
	Cebada 
	5
	4.1
	3.2
	2.3
	1.5
	Avena 
	4.5
	3.70
	2.9
	2.1
	1.4
	soya
	6
	4.8
	3.6
	2.4
	1.8
	trigo
	5
	4.1
	3.2
	2.3
	1.5
	Forraje de maíz 
	
	5.5
	4.2
	2.9
	0
	heno
	
	4
	3.1
	2.2
	1.4