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DESARROLLO DE UN SISTEMA PILOTO DE SEPARACIÓN DE HARINA DE YUCA 
POR VÍA HÚMEDA PARA LA PRODUCCION DE ALMIDÓN 
 
 
 
 
 
 
JAIME ALEJANDRO REY CÉSPEDES 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 
FACULTAD DE INGENIERIA 
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA 
BOGOTA D.C 
2013 
 
2 
 
DESARROLLO DE UN SISTEMA PILOTO DE SEPARACIÓN DE HARINA DE YUCA 
POR VÍA HÚMEDA PARA LA PRODUCCION DE ALMIDÓN 
 
 
 
 
 
JAIME ALEJANDRO REY CÉSPEDES 
 
 
Director: 
GREGORIO ORLANDO PORRAS REY, PhD. 
Jurado: 
FABIO ARTURO ROJAS MORA, PhD. 
Jurado Externo 
NELSON ARZOLA DE LA PEÑA, PhD. 
 
 
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES 
FACULTAD DE INGENIERIA 
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA 
BOGOTA D.C 
2013 
3 
 
Contenido 
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 8 
Marco Teórico ................................................................................................................................... 10 
1.1 Yuca ..................................................................................................................................... 10 
1.2 Almidón ............................................................................................................................... 10 
1.2.1 Principales fuentes de almidón ........................................................................................ 10 
1.2.2 Estructura física y química ............................................................................................... 11 
1.3 Fibra ..................................................................................................................................... 11 
1.4 Extracción industrial del almidón de yuca ........................................................................... 13 
1.5.1 Preparación de la Materia Prima ..................................................................................... 14 
1.5.2 Rallado de las raíces ......................................................................................................... 14 
1.5.3 Extracción del almidón ..................................................................................................... 14 
1.5.4 Secado .............................................................................................................................. 15 
1.5 Extracción artesanal del almidón de yuca ........................................................................... 16 
1.5.1 Lavado de la Raíz .............................................................................................................. 16 
1.5.2 Rallado de las raíces ......................................................................................................... 16 
1.5.3 Tamizado .......................................................................................................................... 16 
1.5.4 Sedimentación .................................................................................................................. 17 
1.5.5 Secado .............................................................................................................................. 17 
1.6 Problemas de la extracción artesanal del almidón de yuca ................................................ 17 
1.6.1 Alto consumo de agua ...................................................................................................... 17 
1.6.2 Tiempos prolongados de separación de la suspensión ................................................... 17 
1.6.3 Tiempo prolongado y condiciones adversas para el secado del almidón........................ 17 
1.7 Diseño hidrociclón .............................................................................................................. 18 
Materiales y Métodos ....................................................................................................................... 20 
2.1. Materiales .............................................................................................................................. 20 
2.1.1 Yuca .................................................................................................................................. 20 
2.1.2 Almidón ............................................................................................................................ 20 
2.2 Métodos .................................................................................................................................. 20 
2.2.1 Microscopía Óptica .............................................................................................................. 20 
2.2.2 Microscopía Estereoscópica ................................................................................................. 21 
2.2.3 Distribución de tamaño de partícula .................................................................................... 21 
4 
 
2.2.4 Densidad partícula ............................................................................................................... 21 
2.2.5 Sólidos Sedimentables ......................................................................................................... 21 
2.2.6 Calculo diámetro principal del hidrociclón .......................................................................... 21 
2.2.7 Cálculo dimensiones del hidrociclón .................................................................................... 23 
2.2.8 Prototipado rápido del hidrociclón ...................................................................................... 23 
2.2.9 Selección de bomba ............................................................................................................. 24 
2.2.10 Configuración Experimental ............................................................................................... 24 
Resultados y Discusión ...................................................................................................................... 26 
Parte I: Morfología de los componentes de la yuca ...................................................................... 26 
Raíz de yuca ............................................................................................................................... 26 
Fibras de Yuca............................................................................................................................ 29 
Harina de Yuca ......................................................................................................................... 30 
Almidón de Yuca ........................................................................................................................ 32 
Densidad del almidón y fibra de yuca ....................................................................................... 34 
Parte II: Desarrollo del sistema de Separación ............................................................................. 34 
Selección de Diámetro principal ................................................................................................ 36 
Dimensionamiento hidrociclón .................................................................................................. 38 
Manufactura del Hidrociclón ..................................................................................................... 38 
Montaje Experimental ............................................................................................................... 39 
Parte III: Experimentación ............................................................................................................. 41 
Concentración Final de Sólidos. ................................................................................................. 42 
Distribución de tamaño de partícula ......................................................................................... 45 
Microscopíacaudales de salida del hidrociclón ........................................................................ 50 
Conclusiones ..................................................................................................................................... 54 
Referencias ........................................................................................................................................ 56 
 
 
 
 
 
5 
 
Lista de Figuras 
Figura 1. Estructuras (a) Amilosa (b) Amilopectina........................................................................... 11 
Figura 2. Sección Transversal de raíz de yuca de doce meses de almacenamiento tinturado con 
azul de toluidina. [19] ........................................................................................................................ 12 
Figura 3. Harina nativa de yuca variedad CM4574-7[20] ................................................................. 12 
Figura 4. Harina nativa de yuca variedad CM 7951-5[20]................................................................. 12 
Figura 5. Harina nativa de yuca variedad MBRA 383[20] ................................................................. 13 
Figura 6. Proceso de la producción de tapioca y balance de masa húmeda y balance de agua. [6] 13 
Figura 7. Diagrama del proceso general de extracción de almidón de yuca nativo y agrio [2] ........ 16 
Figura 8. Geometría Hidrociclón [10] ............................................................................................... 23 
Figura 9. Diagrama esquemático del montaje de separación. ......................................................... 25 
Figura 10. Corte Transversal de la yuca de la variedad brasilera ...................................................... 26 
Figura 11. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 1 a 
24X ..................................................................................................................................................... 26 
Figura 12. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 2 a 
24X ..................................................................................................................................................... 27 
Figura 13. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 3 a 
24X ..................................................................................................................................................... 27 
Figura 14. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 4 a 
24X ..................................................................................................................................................... 27 
Figura 15. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Longitudinal de la Raíz de Yuca de la zona 1 a 
24X ..................................................................................................................................................... 28 
Figura 16. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Longitudinal de la Raíz de Yuca de la zona 2 a 
30X y 38X respectivamente ............................................................................................................... 28 
Figura 17. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Longitudinal de la Raíz de Yuca de la zona 3 a 
48X y 30X respectivamente ............................................................................................................... 28 
Figura 18. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 4 a 
30X ..................................................................................................................................................... 29 
Figura 19. Microscopia Estereoscópica de la fibra tipo celulosa de yuca a 24X ............................... 29 
Figura 20. Microscopia Estereoscópica de la fibra de yuca tipo lignina a 37X ................................ 30 
Figura 21. Distribución del tamaño de partícula para la harina de yuca molida usando el molino de 
cuchillas ............................................................................................................................................. 30 
Figura 22. Distribución del tamaño de partícula para la harina de yuca molida usando el molino de 
jarra rodante ..................................................................................................................................... 31 
Figura 23. Distribución tamaño de partícula de la harina de yuca ................................................... 31 
Figura 24. Microscopía Óptica sin y con tinción de la harina de yuca a 200 x .................................. 32 
Figura 25. Microscopía Óptica sin y con tinción del almidón de yuca de laboratorio a 200 x y 100 x 
respectivamente ............................................................................................................................... 32 
Figura 26. Distribución tamaño de partícula de almidón de yuca de laboratorio ............................ 33 
Figura 27. Microscopía Óptica sin y con tinción del almidón de yuca industrial a 200 x ................. 33 
6 
 
Figura 28. Distribución tamaño de partícula de almidón de yuca industrial tipo Proyucal 4701 [27]
 ........................................................................................................................................................... 34 
Figura 29. Caída de presión y caudal para la separación del almidón de yuca ................................. 35 
Figura 30. Caída de presión y caudal para la separación de la fibra de yuca ................................... 35 
Figura 31. Potencia y Energía Consumida para el almidón de yuca ................................................. 36 
Figura 32. Potencia y energía consumida para la fibra de yuca........................................................ 36 
Figura 33. Selección de diámetro principal del hidrociclón .............................................................. 37 
Figura 34. Determinación tamaño de corte para las fibras de la harina de yuca ............................. 37 
Figura 35. Modelo 3D y detalle hidrociclón ...................................................................................... 38 
Figura 36. Modelo 3D Seccionado hidrociclón ................................................................................. 39 
Figura 37. Diseño del Montaje Experimental.................................................................................... 39 
Figura 38. Detalle Montaje Hidrociclón ............................................................................................ 40 
Figura 39. Sistema de separación hidrociclónica .............................................................................. 41 
Figura 40. Diseño de Experimentos para el sistema hidrociclónico ................................................. 41 
Figura 41. Resultados del diseño de experimentos factorial para los sólidos sedimentables .......... 45 
Figura 42. Distribuciones de tamaño de partícula del almidón de extracción industrial y de los 
sólidos extraídos por el caudal de salida superior del hidrociclón. .................................................. 46 
Figura 43. Distribuciones de tamaño de partícula del almidón de extracción de laboratorio y de los 
sólidos extraídos por el caudal superior del hidrociclón . ................................................................ 47 
Figura 44. Distribuciones de tamaño de partícula de la harina de yuca y de los sólidos extraídos 
por la caudal superior del hidrociclón. .............................................................................................. 48 
Figura 45. Aproximación de diseño factorial 23-1 para las diferencias entre el almidón industrial y el 
almidón arsenal con respecto a los sólidos sedimentados ...............................................................49 
Figura 46. Distribuciones de tamaño de partícula de los sólidos extraídos en el caudal superior y 
de la harina de yuca seca y en suspensión ..................................................................................... 50 
Figura 47. Microscopias a 100x para la salida superior e inferior del hidrociclón de concentración 
inicial 2%, caudal 0,6 L/s y apertura de válvula de 0,5. ..................................................................... 51 
Figura 48. Microscopias a 100x para la salida superior e inferior del hidrociclón de concentración 
inicial 2%, caudal 1 L/s y apertura de válvula de 1 ............................................................................ 51 
Figura 49. Microscopias a 100x para la salida superior e inferior del hidrociclón de concentración 
inicial 8%, caudal 1 L/s y apertura de válvula de 0,5 ......................................................................... 52 
Figura 50. Microscopias a 100x para la salida superior e inferior del hidrociclón de concentración 
inicial 8%, caudal 0,6 L/s y apertura de válvula de 1. ........................................................................ 52 
 
 
7 
 
Lista de Tablas 
Tabla 1. Almidones Comerciales[15] ................................................................................................ 11 
Tabla 2. Constantes de Diseños Hidrociclón Rietema [25]: .............................................................. 22 
Tabla 3. Valores constantes para el diseño del hidrociclón .............................................................. 22 
Tabla 4. Relaciones geométricas hidrociclón de Rietema [24] ......................................................... 23 
Tabla 5. Densidad Almidón y Fibra ................................................................................................... 34 
Tabla 6. Dimensiones Hidrociclón Rietema ...................................................................................... 38 
Tabla 7. Resultados para el diseño de experimentos con concentración inicial de 8% ................... 42 
Tabla 8. Resultados para el diseño de experimentos con concentración inicial de 5% ................... 43 
Tabla 9. Resultados para el diseño de experimentos con concentración inicial de 2% ................... 43 
Tabla 10. Diferencias entre las corridas analizadas y el almidón industrial ..................................... 48 
Tabla 11. Diferencias entre las corridas analizadas y el almidón de laboratorio ............................. 49 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
INTRODUCCIÓN 
La yuca (Manihot esculenta Crantz) es cultivada en la región comprendida entre El Trópico de 
Cáncer y el Trópico de Capricornio y es uno de los principales cultivos alimenticios en esta región 
aunque fuera de ella es muy poco conocida. [1][2]. La producción mundial de yuca en el mundo es 
de aproximadamente 152 millones de toneladas al año. La mitad de los 16 millones de hectáreas 
cultivadas están en África, 30% en Asia y 20% en América Latina. 
El análisis de la yuca muestra que esta se encuentra constituida por diversos componentes: 
humedad, fibra/ceniza, proteína y almidón, los cuales se encuentran en el orden de 13% de 
humedad, 2 % de fibra/cenizas, 3.5% de proteína y 87% de almidón aproximadamente[3][4] [5]. 
La separación de los diferentes componentes de la yuca involucra 5 etapas principales, el lavado 
de la raíz, el rallado, el tamizado, la sedimentación y el secado [6][2]. Debido a la estructura y la 
forma de los componentes, se ha observado que la producción de almidón de yuca requiere un 
alto consumo de agua para la separación del almidón de la fibra, tiempos prolongados de 
sedimentación de la suspensión de almidón en agua y un tiempo prolongado de secado de este. 
[7] [8] [9] 
El uso de tecnologías de separación de suspensiones como el hidrociclón permite mejorar la 
producción de diferentes productos debido a su bajo costo de implementación y de 
mantenimiento, asimismo puede ser considerado como una tecnología limpia debido a la 
reducción de agua con la que se puede realizar la extracción y la posible recirculación de esta, 
mejorando el proceso de extracción de los productos [10]. Por tal motivo, el uso de hidrociclones 
en los procesos industriales de extracción del almidón a partir de las suspensiones generadas en el 
proceso se hace cada vez más frecuente[11]. La implementación de este tipo de equipos es posible 
realizarla en los procesos artesanales, lo cual permitiría ayudar a los productores artesanales de 
almidón a incrementar su producción y obtener mayores ingresos debido a los nuevos mercados 
emergentes, logrando de este modo mejorar las condiciones de vida de los productores. [8] 
 
Los hidrociclones más utilizados industrialmente son el hidrociclón de Rietema y el hidrociclón 
Bradley, sin embargo debido al tamaño de partícula del almidón de yuca, es recomendado usar el 
de Rietema debido a que presenta la mayor eficiencia de separación en partículas de un tamaño 
menor a 50 μm por su ángulo de diseño más reducido a comparación del hidrociclón de Bradley 
[10]. Para desarrollar estas tecnologías, es necesario realizar un diseño minucioso de los equipos 
utilizando e interpretando los diferentes modelos matemáticos desarrollados para tal fin. Sin 
embargo los modelos que se han utilizado para desarrollar este tipo de tecnologías se han definido 
para partículas en suspensión que presenten morfologías esféricas [10] o cilíndricas [12], lo cual 
presenta un limitante cuando se desea separar suspensiones que posean ambos tipos de 
morfologías, y por lo tanto diferentes tamaños de partículas y diferentes densidades, como las que 
presentan en la yuca. Uno de los modelos más utilizados para el diseño de hidrociclones se 
encuentra basado en números adimensionales capaces de generar equipos cuya eficiencia se 
aproxima a la calculada de manera teórica y han sido implementados de manera exitosa para la 
concentración de suspensiones de diferentes tipos de almidones[10]. 
9 
 
Con el fin de lograr la separación del almidón yuca de los diferentes tipos de fibra se ha planteado 
que el propósito de la presente investigación es analizar la posibilidad de lograr la separación de 
partículas de diferentes morfologías usando un modelo de números adimensionales para diseñar 
un equipo de separación por vía húmeda de partículas, para obtener almidón con un contenido de 
fibras similar al encontrado en procesos de extracción industrial y artesanal, para ser empleado en 
diversas aplicaciones. Por lo tanto se analizara la capacidad de este equipo para concentrar 
suspensiones de diferentes concentraciones iniciales así como la capacidad que este presenta de 
obtener partículas con tamaño similares a los alcanzados por los procesos tradicionales de 
extracción de almidón. 
 
 
10 
 
Marco Teórico 
1.1 Yuca 
La yuca (Manihot esculenta Crantz) es cultivada en la región comprendida entre El Trópico de 
Cáncer y el Trópico de Capricornio y es uno de los principales cultivos alimenticios en esta región 
aunque fuera de ella es muy poco conocida. [1][2]. La producción mundial de yuca en el mundo es 
de aproximadamente 152 millones de toneladas al año. La mitad de los 16 millones de hectáreas 
cultivadas están en África, 30% en Asia y 20% en América Latina. 
El análisis de la yuca muestra que esta se encuentra constituida por diversos componentes: 
humedad, fibra/ceniza, proteína y almidón, los cuales se encuentran en el orden de 13% de 
humedad, 2 % de fibra/cenizas, 3.5% de proteína y 87% de almidón aproximadamente[3][4]. Estos 
componentes se asocian entre si lo que genera un tamaño de partícula entre 273 y 137 μm y una 
densidad granular especifica, la cual no se encuentra reportada. [5]. 
1.2 Almidón 
1.2.1 Principales fuentes de almidón 
 El almacenamiento de energía en una planta se encuentra en la forma de almidón,este almidón 
puede representar entre el 60 y 70% de peso del grano o de la raíz [13]. Además de su valor 
nutricional, el almidón es apreciado debido a las propiedades físicas que puede otorgar a los 
productos alimenticios en los cuales es empleado. Estas propiedades se pueden observar en las 
aplicaciones de los almidones como espesantes, estabilizadores, transportadores de sustancias de 
bajo peso molecular, aumentadores de volumen para controlar la consistencia y potenciadores de 
textura. 
La elección de una planta para la producción de almidón depende de factores climáticos y 
geográficos así como de las propiedades funcionales deseadas del correspondiente almidón[14] 
(Tabla 1). Es posible encontrar plantas con una producción alta de almidón en cualquier condición 
climática y agricultural: maíz en zonas subtropicales, Yuca y banana en zontas tropicales, arroz en 
áreas inundadas y papa en climas fríos. Asimismo es posible realizar modificaciones genéticas y 
químicas a los almidones con el fin de obtener características especiales para aumentar su rango 
de utilidad en las diferentes aplicaciones. 
TIPO DE ALMIDON FUENTE 
 Maíz 
 Trigo 
 Sorgo 
Almidón Nativo Arroz 
 Yuca 
 Sagú 
 Arveja 
 Ñame 
11 
 
 Kudzu 
 Waxy Maize 
Genéticamente Modificados Amylomaize 
 Waxy Sorghum 
 Waxy Rice 
Tabla 1. Almidones Comerciales[15] 
1.2.2 Estructura física y química 
El almidón puede ser encontrado en varias partes de una planta, como en la endosperma, la raíz, 
las hojas o la pulpa de la fruta. Es depositado en la forma de gránulos semicristalinos insolubles en 
agua y con una estructura esferulítica [13], donde se alternan estructuras amorfas y cristalinas en 
forma de lamelas y con un peso molecular promedio de 59x106 g mol-1.[16] El almidón nativo está 
compuesto principalmente por dos componentes macromoleculares, llamados amilosa y 
amilopectina [17]. Las unidades monoméricas de estos polímeros naturales son α-D-glucopiranosil 
unidos por enlaces (1→4) y (1→6). La amilosa es predominantemente la macromolécula lineal α-
(1→4)-D-glucopinasil. La amilopectina es una macromolécula altamente ramificada y de alto peso 
molecular compuesta por unidades de α-(1→4)-D-glucopiranosa, con enlaces α-(1→6) a intervalos 
de aproximadamente 20 unidades (Figura 1) [18]. 
 
Figura 1. Estructuras (a) Amilosa (b) Amilopectina 
 
1.3 Fibra 
Las fibras son consideradas como macromoléculas lignocelulosicas los cuales forman tejidos que 
cumplen funciones como soporte y/o relleno en las plantas. En la yuca es posible identificar 4 
tipos de tejidos: El esclerénquima, parénquima, xilema secundario y primario [19] 
12 
 
 
Figura 2. Sección Transversal de raíz de yuca de doce meses de almacenamiento tinturado con 
azul de toluidina. Un diagrama esquemático demostrando los diferentes tipos de células de las 
raíces de casava y mostrando 8 regiones desde el exterior hacia el interior. c: cambium, dp: 
parénquima desarrollada, ep: parénquima temprana desarrollada, mp: parénquima madura, 
px: xilema primario, s: esclerénquima, sx: xilema secundario. [19] 
Al realizar una tinción de harina de diferentes variedades de yuca, es posible observar la aparición 
de dos tipos de fibras: esclerénquima, constituida principalmente por lignina, y parénquima, 
constituida por celulosa y hemicelulosa. ([20]) 
 
Figura 3. Harina nativa de yuca variedad CM4574-7[20] 
 
Figura 4. Harina nativa de yuca variedad CM 7951-5[20] 
13 
 
 
Figura 5. Harina nativa de yuca variedad MBRA 383[20] 
 
Las fibras alargadas hacen parte hacen parte del tejido de esclerénquima, el cual se caracteriza por 
presentar fibras con largas secciones longitudinales. Las fibras amorfas, que se presentan como 
secciones o partes de tejidos hacen parte del parénquima.[20] 
1.4 Extracción industrial del almidón de yuca 
El procesamiento de almidón es similar entre las diferentes platas industriales, sin embargo puede 
ser diferente en técnicas y equipos utilizados en cada etapa. La Figura 6 muestra un proceso de 
extracción industrial en el cual no existe una reutilización o reciclaje del agua en las diferentes 
líneas de producción. Los valores totales de cantidad de agua usada, agua de desperdicio 
generada, arena y pellejo, y materiales fibrosos son valores promedio para una planta de 
extracción industrial [6]. El proceso industrial consta de 4 fases, de las cuales se obtienen 8 etapas 
de procesamiento.[21] 
 
Figura 6. Proceso de la producción de tapioca y balance de masa húmeda y balance de agua. 
Los números entre paréntesis indican los contenidos de humedad[6] 
14 
 
 
1.5.1 Preparación de la Materia Prima 
Tan pronto como las raíces de yuca llegan a la planta de procesamiento, se realiza control de 
calidad de estas tomando de manera aleatoria muestras de las raíces para determinar su 
contenido de almidón. Esto es necesario porque la compra de las raíces está relacionada con este 
contenido. Las raíces sea apilan en el suelo, se llevan a una tolva para ser transferida a una banda 
transportadora donde el final leñoso de las raíces es cortado por trabajadores. Las raíces son 
pasadas a través de un tamiz para separar cascaras sueltas, arena y suciedad adherida. 
Después las raíces son lavadas en un lavador de raíces. El numero o duración del lavado del lavado 
depende de la eficiencia de producción de la empresa. El agua de desecho proveniente del lavado, 
la cual contiene cascaras sueltas, es pasada a través de una criba rotatoria para retener las 
cascaras. El agua que pasa a través de la criba entra al sistema de tratamiento de agua. 
Uno de los más importantes factores en el desarrollo de la producción del almidón es el manejo de 
la materia prima. Tan pronto como las raíces son cosechadas, deben ser inmediatamente 
transportadas a la fábrica. La información detallada acerca de las raíces como la variedad, el 
tiempo de cosecha de las raíces, el contenido de almidón y la localización de la plantación debe ser 
grabada. [21] 
1.5.2 Rallado de las raíces 
Las raíces son transportadas por banda transportadora a un picador de raíces. Dentro de la 
maquina, las raíces de yuca son cortadas en pequeñas pares usando largas cuchillas de corte. Las 
raíces cortadas son pasadas a un rallador, el cual consiste en un tambor horizontal que rota a 1000 
rpm. El tambor es de aproximadamente 77.5 cm de diámetro, equipado con 144 cuchillas, cada 
una con una longitud de 30 cm. Durante el rallado, se utiliza agua para facilitar el proceso. La 
suspensión resultante consiste en almidón, agua, fibra y otras impurezas. 
En general, un pequeño tambor raspador, con un gran número de cuchillas por área superficial, es 
usado a una velocidad baja con el fin de evitar la producción de pulpa fina que pueda afectar la 
extracción del almidón. [21] 
1.5.3 Extracción del almidón 
La extracción de almidón inicia con el bombeo de la pulpa rayada a un decantador, un cilindro con 
un fin cónico separa el agua, la cual contiene proteína y grasa, del extracto por medio de fuerza 
centrifuga. El decantador rota a una velocidad de 3000 rpm. Es usualmente el primer paso después 
de rallador, sin embargo, la pulpa puede ser alimentada directamente en el extractor por lo que el 
decantador no está instalado en todas las empresas. 
El extractor, usado para separar la lechada de almidón de la fibra y la pulpa es un recipiente de 
forma cónica perforado de acero inoxidable el cual gira constantemente con una velocidad entre 
600 y 800 rpm. Los gránulos de almidón son lo suficientemente pequeños para pasar a través de 
de las perforaciones del recipiente hacia el tanque exterior. Las partículas de mayor tamaño son 
15 
 
retenidas dentro del recipiente y descargadas por la salida superior. El agua es constantemente 
aplicada a la máquina para facilitar la extracción del almidón. Hay dos tipos de extractores: 
 Un extractor grueso con un recipiente perforadocon una malla de 30 – 40 
 Un extractor fino con una tela de filtrado que de 100 – 120 mesh o 140 – 200 mesh 
ubicados en el recipiente perforado 
La lechada se pasa por el extractor grueso primero para separar la pulpa gruesa y después es 
pasado por el extractor fino con el fin de separar la pulpa fina. La pulpa fina y gruesa es colocada 
en un extractor de pulpa y presionada para obtener pulpa seca. Los extractores son generalmente 
usados en arreglos de dos líneas con un canal entre ellos para recibir la descarga de los 
extractores. Una empresa tiene de 4 – 6 sets, con 6 – 12 maquinas por set. 
Una solución acuosa de dióxido de sulfuro es usada en el extractor fino es usada en el extractor 
fino para prevenir la formación de una película capaz de obstruir el filtro. Esta solución previene la 
perdida de almidón debida a los microorganismos y ayuda al blanqueamiento del almidón. 
La suspensión de almidón que proviene de los extractores finos es purificada y concentrada en un 
separador. Generalmente, una maquina de 2 boquillas es usada. Este método utiliza fuerza 
centrifuga creada por la rotación de la maquina a una velocidad de 3000 rpm aproximadamente. El 
líquido que entra a la maquina es separada en dos fases: suspensión concentrada de almidón y 
agua con impurezas (principalmente usada en el lavado de las raíces). La suspensión obtenida sale 
con una concentración entre 10 – 20 °Be, esta suspensión entra al proceso de eliminación de agua. 
La suspensión de almidón concentrada lograda en el separador es bombeada a un equipo de 
separación por centrifugación para la eliminación del agua, este equipo posee un filtro interno y 
presenta una velocidad de 1000 rpm. La torta resultante de almidón es retirada por los 
trabajadores con una humedad de 35-40%. [21] 
Asimismo, es posible encontrar realizar el proceso de separación utilizando un sistema de 
hidrociclones con el fin de lograr la concentración de la suspensión lograda en los extractores. Para 
esto se utiliza un sistema compuesto de 18 hidrociclones, la cuales se dividen en tres áreas, 
lavado del almidón, recirculación y área de concentración. La suspensión de almidón concentrada 
alcanza 23 °Be y la proteína es menor a 0.1%. 
La eliminación de agua también se puede realizar por medio de filtrado al vacio, con el cual es 
posible lograr una humedad de 38 – 40%.[22] 
1.5.4 Secado 
El almidón de yuca es secado usando un secador neumático con un quemador para generar calor. 
Hay dos tipos de quemadores usados actualmente: quemadores de aire y rehervidores de 
combustible. Cuando se utiliza aire, este se calienta a una temperatura de 180°C 
aproximadamente con el cual se seca el almidón el cual pasa a un ciclón de enfriamiento. El 
almidón que se obtiene del ciclón es cernido para asegurar la uniformidad de su tamaño. [21] 
16 
 
1.5 Extracción artesanal del almidón de yuca 
La producción de almidón nativo a partir de las raíces de yuca involucra cinco etapas principales. 
Estas incluyen el lavado de la raíz, el rallado, el tamizado, la sedimentación y el secado y empaque. 
Si se requiere que el almidón sea agrio o fermentado, es necesario poner una etapa de 
fermentación previa al secado del material (Figura 7) [6][2] 
 
Figura 7. Diagrama del proceso general de extracción de almidón de yuca nativo y agrio [2] 
 
1.5.1 Lavado de la Raíz 
Las raíces de la yuca llegan a las unidades de producción denominadas rallanderías, en sacos de 80 
a 90 kg, aproximadamente, los cuales se vacían en la tolva de la lavadora, esta tolva se encuentra 
en un costado del tambor giratorio del equipo. Las raíces se asperjan con agua dentro del tambor 
para retirar de ellas la tierra e impurezas que traen, la cascarilla o piel delgada se separa debido a 
la fricción entre las raíces. 
1.5.2 Rallado de las raíces 
Cuando se considera que las raíces se encuentran limpias se procede a depositarlas en el rallador. 
Este rallado se realiza para realizar la desintegración del tejido amiláceo de la raíz, con el fin de 
liberar los gránulos de almidón. Con el fin de generar una masa acuosa de fácil transferencia así 
como realizar un lavado de los elementos cortantes se realiza una aspersión permanente de agua. 
1.5.3 Tamizado 
Con el fin de separar el material fibroso de la suspensión de almidón, se realiza un tamizado de la 
masa acuosa. En este proceso se generan dos corrientes, la suspensión de almidón y mancha y el 
afrecho. Este afrecho puede ser utilizado como componente en raciones animales debido a su alto 
contenido en fibra. 
17 
 
1.5.4 Sedimentación 
El proceso de sedimentación está basado en el principio de precipitación selectiva del almidón en 
movimiento. En un canal determinado, la velocidad del fluido establece el tiempo de retención y 
debe permitir solamente la sedimentación de los granos de almidón; los materiales más livianos 
(proteínas, fibras, impurezas, etc) no sedimentan y salen con las aguas residuales en forma de 
mancha. Esta sedimentación depende de la densidad de las partículas de la suspensión, lo cual 
permite realizar una diferenciación de los tamaños de partícula a lo largo del canal. Este proceso 
puede durar varios días debido a que es necesario llenar los canales durante los cuales se debe 
retirar la mancha de manera periódica para impedir que esta se deposite en la superficie de la 
masa. Una vez se considera que el almidón se ha sedimentado, se retira del fondo del canal y se 
transporta hasta los patios de secado 
1.5.5 Secado 
El almidón obtenido forma una masa compacta con un porcentaje de humedad del 60% en base 
húmeda. Este almidón se desintegra y se esparce en plásticos de color negro sobre patios 
pavimentados con una relación aproximada de 1-2.5 kg de almidón húmedo por m2, dependiendo 
de la radiación solar del día. Esta capa de almidón debe ser agitada periódicamente para exponer 
producto húmedo al sol y acelerar el secado. Cuando el almidón alcanza una humedad entre 12% 
a 14% en base húmeda, se empaca para comercializarlo. 
1.6 Problemas de la extracción artesanal del almidón de yuca 
1.6.1 Alto consumo de agua 
Para la extracción del almidón de yuca, es necesaria una cantidad aproximada de 22 m3 de agua 
por cada tonelada de almidón. Adicionalmente, las pequeñas plantas de extracción de almidón no 
presentan sistemas de recirculación o dispositivos para tratamientos de aguas, por lo que grandes 
cantidades de desperdicios líquidos son descargados al medio ambiente.[7] 
1.6.2 Tiempos prolongados de separación de la suspensión 
Las operaciones de lavado, rallado y tamizado en el proceso de extracción del almidón de yuca 
requieren una gran cantidad de agua con el fin de lograr la extracción del almidón, lo cual genera 
una gran cantidad de suspensión. Convencionalmente la separación del almidón de la lechada es 
llevada a cabo por el principio de precipitación selectiva, sin embargo este tipo de separación 
involucra tiempos de separación considerables así como manejo antihigiénico del material. El 
tiempo prolongado en el cual permanece el almidón en contacto con el agua puede generar que 
este se fermente generando alcoholes y ácidos orgánicos, cambiando de este modo las 
propiedades finales del almidón y generando una corriente de desechos que no se puede disponer 
de manera directa al medio ambiente.[8] 
1.6.3 Tiempo prolongado y condiciones adversas para el secado del almidón 
El uso del secado solar para la producción de almidón es recomendado en zonas rurales de países 
en desarrollo debido a la falta de electricidad para conservar productos agrícolas por medio de la 
refrigeración. El secado solar se prefiere sobre otros tipos de secado debido a que la radiación 
18 
 
solar es abundante, gratis, inagotable, no genera polución, puede ser aprovechada a un bajo costo 
y no genera ningún riesgo para el medio ambiente [23]. Sin embargo el secado del almidón 
utilizando la radiación solarpuede llegar a demorarse 8 horas y es realizado al aire libre sobre 
plásticos de color negro. Este sistema de secado permite el crecimiento de microorganismos y 
plagas, lo que impide que todo el almidón secado pueda ser utilizado para consumo, así como 
cambios estructurales en el almidón debido a procesos de cambios en la estructura cristalina del 
material. [9] 
1.7 Diseño hidrociclón 
Teniendo en cuenta las diferentes teorías separación líquido - solido se puede realizar el diseño de 
un hidrociclón utilizando diferentes modelos tales como el modelo de regresión, el modelo 
analítico de flujo o por medio de las simulaciones numéricas del proceso, sin embargo el que ha 
sido más estudiado y que ha mostrado la mayor eficiencia en ajustarse al el proceso de separación 
es el modelo desarrollado a partir relaciones de diferentes números adimensionales. [10]. Uno de 
los principales avances de este modelo radica en que el producto entre el número de Stokes para 
un tamaño de corte predeterminado (Stk50) y el número de Euler (Eu) permanece constante para 
hidrociclones de geometrías similares [24] Asimismo se ha demostrado que este producto 
depende del diseño del hidrociclón pero no se afecta por el tamaño relativo del diámetro de salida 
[24] [25]. El modelo basado en las relaciones entre números adimensionales tiene en cuenta los 
siguientes números para el diseño de un hidrociclón: 
 
 
( ) ( 
 ) 
 
 
Ecuación 1 
 
 
 
 
⁄
 
Ecuación 2 
 
 
 
 
Ecuación 3 
Donde es número de Stokes, es número de Euler, es número de Reynolds, es 
densidad del sólido (kg/m3), es densidad de la suspensión (kg/m3), es velocidad superficial del 
hidrociclón (m/s), 
 es tamaño de corte de partícula con una eficiencia de 50% (m), es 
viscosidad del fluido (Pa.s), es diámetro del Hidrociclón (m), es caída de presión estática (Pa). 
Y encontrando que la velocidad superficial en el hidrociclón cumple la siguiente ecuación: 
19 
 
 
 
 
 
Ecuación 4 
 
Donde es el flujo de alimentación de la suspensión (m3/s) 
Para el diseño del hidrociclones se han encontrado las siguientes relaciones entre los números 
adimensionales. [25]: 
 
 [ (
 
 
)]
 
 
Ecuación 5 
 
 
Ecuación 6 
 (
 
 
)
 
 
Ecuación 7 
Donde es la relación de flujos (m
3/m3), es el diámetro del orificio de salida inferior (m) y 
 es la concentración de sólidos en el caudal de entrada (kg/kg). 
El cálculo de potencia se realizó bajo la ecuación: 
 
Ecuación 8 
Donde es la potencia requerida (W), es el caudal disponible (m3/s), es la caída de presión 
(Pa). 
La energía necesaria fue calculada así: 
 
Ecuación 9 
Donde es la energía necesaria (J) y t tiempo de operación del equipo (s). 
El tiempo de operación del equipo se calculó relacionando el volumen y caudal. 
20 
 
 
 
 
 
Ecuación 10 
Donde es el volumen total de suspensión a trabajar, el cual se asumió como 1 m3 para la 
realización de los cálculos. 
 
Materiales y Métodos 
2.1. Materiales 
2.1.1 Yuca 
En este trabajo, se utilizó Yuca de la variedad MBRA 384, comúnmente llamada como Brasilera 
cosechada a los 12 meses en el municipio de Puerto Gaitán, en el departamento del Meta. La yuca 
fue suministrada por la empresa AGROLLANOS S.A. La yuca fue cortada en trozos, secada a 50 °C 
por 48 horas en un horno Heraeus Serie 6000 a 50°C y se realizó una primera molienda utilizando 
un molino de cuchillas CONDUX CS150/100-2, a continuación se realizó una segunda molienda 
utilizando un molino de jarra rodante U.S STONEWARE 753, con cilindros cerámicos de alúmina 
con una relación de 30 gramos de harina por cilindro. La determinación del tamaño de partícula de 
las moliendas se realizó por medio de un juego de tamices (Tyler, USA Estándar Testing Sieve 
ASTM E-11) y una tamizadora automática ROT TAB 40. 
2.1.2 Almidón 
La obtención del almidón de yuca de laboratorio se realizó por medio de un tamizaje manual, Este 
se hizo a través de dos tipos de tela con tamaño de entramado conocidos, fijadas como medio 
filtrante a un recipiente, se dispuso de la harina de yuca sobre la tela y se realizaron lavados con 
agua hasta que el agua resultante no presentaba ningún color. Las telas empleadas como medios 
filtrantes fueron lienzo de algodón y lienzo suizo, con tamaños de entramado promedio de de 400 
μm x 400 μm y 25μm x 25μm, respectivamente. Este proceso de obtención presentó un 
rendimiento del 60% al 70% de recuperación de almidón. 
De igual modo, se analizó un almidón obtenido por medio de un proceso industrial tecnificado, 
este fue provisto por la empresa Industrias del Maíz, con la referencia Proyucal 4701. 
2.2 Métodos 
2.2.1 Microscopía Óptica 
Se mezcló 0.1 g de muestra de almidón en 2mL de una solución de albumina de huevo 0.1% (w/v), 
la dispersión se homogenizó por medio de agitación mecánica durante 3 minutos. Posteriormente 
se realizó un extendido de la mezcla sobre porta objetos limpios u secos. Al cabo de 90 minutos, se 
aplicó solución de azul de toluidina al 0.05% (w/v) sobre la muestra seca para teñir las estructuras 
21 
 
y facilitar la identificación microscópica. Una vez fijado el colorante, se realizaron las 
observaciones directamente en el microscopio Olympus BX 51M. El montaje para las muestras de 
afrecho se realizó de manera similar. 
Las imágenes se tomaron por medio de una cámara fotográfica Olympus DP 25 y el análisis de 
imagen se realizó bajo el software analySYS FIVE. 
2.2.2 Microscopía Estereoscópica 
Se realizaron cortes transversales y longitudinales de la raíz de yuca las cuales se tiñeron con una 
solución de azul de toluidina 0.05% (w/v), a los cuales se les retiró el exceso de tinte por medio de 
lavados con agua destilada e inmediatamente se les realizó la observación óptica. 
Las imágenes se tomaron mediante un microscopio estereoscópico OLYMPUS SZX9 y una cámara 
fotográfica OLYMPUS DP12. El tratamiento de las imágenes se realizó por medio del software 
analySIS FIVE. 
2.2.3 Distribución de tamaño de partícula 
El tamaño de partícula del almidón de yuca generado se determinó por medio de dos analizadores 
de tamaño de partícula. Con el analizador de tamaños de partícula CILAS 1064 se observó la 
fracción de almidón de los sólidos utilizando el método de referencia SM2560D. Los sólidos fueron 
suspendidos en agua desionizada y su tamaño de partícula fue analizado a través del patrón de 
difracción generado por dos rayos laser ubicados a 45°. Los sólidos por fuera de la fracción de 
almidón se analizaron por medio de un medidor Mastersizer 3000, utilizando un índice de 
refracción de 1.43 y una densidad del almidón de 1450 kg/m3, las muestras se suspendieron en 
agua desionizada 
2.2.4 Densidad partícula 
La densidad de la partícula se determinó por medio de la gravedad específica de las partículas 
húmedas usando para esto un picnómetro de agua, de acuerdo a la norma ASTM D854. 
2.2.5 Sólidos Sedimentables 
La cantidad de sólidos que se sedimentan se obtuvieron por medio del método estándar SM 
2540F, el cual es utilizado para la medición de sólidos sedimentables en agua y en aguas de 
desecho. Para realizar el cálculo volumétrico de los sólidos sedimentables, se utiliza un cono 
Imhoff, en el cual se deposita un litro de muestra, se deja sedimentar la muestra por 45 minutos, 
suavemente se agita la muestra cerca a los lados del cono, se deja sedimentar por otros 15 
minutos y se reporta el volumen de sólidos en el cono como mililitros por litro. 
2.2.6 Calculo diámetro principal del hidrociclón 
Para la determinación del diámetro principal del hidrociclón, se utilizó el software Engineering 
Equation Solver (EES). En este software se resolvió el modelo de diseño a partir de números 
adimensionales. [25]. Este modelo presenta diferentes constantes dependiendo del hidrociclón 
siendolos más utilizados el de Rietema y el de Bradley. (Tabla 2) 
22 
 
 
 
 
Constante 
Hidrociclón 
Rietema Bradley 
k1 0,0474 0,0550 
k2 371,5 258 
k3 1218 1,21 x 106 
n1 0,74 0,66 
n2 9,0 12,0 
n3 0,12 0,37 
n4 -2,12 0,00 
n5 4,75 2,63 
n6 - 0,30 -1,12 
Tabla 2. Constantes de Diseños Hidrociclón Rietema [25]: 
 Sin embargo debido al tamaño de partícula del almidón de yuca, es recomendado usar el de 
Rietema debido a que presenta la mayor eficiencia de separación en partículas de un tamaño 
menor a 50 μm por su ángulo de diseño más reducido a comparación del hidrociclón de Bradley 
[10]. Por lo tanto el diseño del hidrociclón de Rietema se realiza teniendo en cuenta las relaciones 
entre los números adimensionales. [25]: 
 [ (
 
 
)]
 
 
Ecuación 11 
 
Ecuación 12 
 (
 
 
)
 
 
Ecuación 13 
Para el diseño del hidrociclón cuya función es la de separar la corriente de harina de yuca en sus 
componentes, se tomaron los siguientes valores como constantes: 
Constante Valor 
 (kg/m3) 1000 
 (Pa.s) 0.001 
 (m
3/m3) 0.1 
 (kg/kg) 0.01 
Tabla 3. Valores constantes para el diseño del hidrociclón 
23 
 
Por medio de este método, es posible encontrar curvas de nivel donde se relacionan el 
 y el 
con el caudal y la caída de presión en el sistema. 
2.2.7 Cálculo dimensiones del hidrociclón 
El cálculo de las dimensiones del hidrociclón se hace por medio de proporciones geométricas para 
una geometría específica. 
 
Figura 8. Geometría Hidrociclón [10] 
 
Di/D 0,28 
Do/D 0,34 
Du/D 0,2 
l/D 0,4 
L/D 5 
θ 20° 
Tabla 4. Relaciones geométricas hidrociclón de Rietema [24] 
2.2.8 Prototipado rápido del hidrociclón 
Para la manufactura del equipo se empleó un proceso de estereolitografía o prototipado rápido. 
Este proceso de manufactura se realizó utilizando como materia prima para la fabricación una 
resina de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS). El prototipo se dividió en cinco partes, las cuales 
se manufacturaron con unas espesor mayor al de diseño con el fin de realizar un proceso de 
mecanizado posterior que disminuyera la rugosidad característica del prototipado. 
24 
 
2.2.9 Selección de bomba 
Para la selección de la bomba es necesario realizar los cálculos respectivos de pérdidas por 
tuberías y accesorios de acuerdo al sistema hidráulico a implementar.[26] 
El cálculo de pérdidas se basa en el requerimiento de presión para el hidrociclón, la diferencia de 
altura desde la bomba hasta el sistema y que a la entrada del hidrociclón se tenga un flujo 
completamente desarrollado. 
Las pérdidas por tubería ( ) se calculan teniendo en cuenta el diámetro y la longitud de la 
tubería, la turbulencia del fluido teniendo en cuenta el numero de Reynolds y la rugosidad por 
medio del factor de fricción de Moody ( ) y la velocidad del fluido ( ). 
 
 
 
 
 
 
 
Ecuación 14 
Las pérdidas por accesorios (∑ ) se calculan teniendo en cuenta el tipo, el diámetro de 
entrada y salida al accesorio del accesorio, la velocidad del fluido a través de este y el factor de 
resistencia ( ).[26] 
∑ ∑ 
 
 
 
Ecuación 15 
 El factor de resistencia ( ) depende de factores geométricos y del factor de fricción del material. 
El factor de fricción se puede asumir igual para todo accesorio de igual diámetro nominal. [26] 
Para calcular la cabeza de la bomba necesaria, se utiliza la ecuación de Bernoulli modificada entre 
la salida de la bomba (1) y el hidrociclón (2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ∑ ∑ 
Ecuación 16 
Teniendo la altura necesaria de bombeo y el caudal a manejar, es posible definir el tipo de bomba 
a utilizar.[26] 
2.2.10 Configuración Experimental 
El diámetro de salida inferior del hidrociclón (Du), como factor de diseño, el caudal de entrada al 
hidrociclón ( ) y la concentración de sólidos en la suspensión inicial ( ), como parámetros de 
operación, fueron estudiados. Du fue variado por medio de una válvula a la salida del hidrociclón 
utilizando tres aperturas, 100% abierta, 75% abierta y 50% abierta, el caudal de entrada al 
25 
 
hidrociclón se varió entre 0.6 L/s, 0.8 L/s y 1 L/s. Para la concentración de sólidos en la suspensión 
inicial se tomaron tres valores 8%, 5% y 2%. 
La Figura 9 muestra la configuración experimental del sistema de separación hidrociclónico 
desarrollado. El hidrociclón fue equipado con un medidor de presión diferencial Comarck C9500, 
válvulas de control de caudal tipo compuerta, tubería en PVC, mangueras en HDPE, tanque de 
alimentación de 350 L, y tanques de recuperación de las salidas superior e inferior de 250 L. La 
caída de presión a través del sistema se ajustó por medio de una válvula de control de caudal. 
 
Figura 9. Diagrama esquemático del montaje de separación. 1, Hidrociclón; 2, Tanque de 
suspensión inicial; 3, Tanque de salida inferior; 4, Tanque de salida superior; 5, Bomba; 6, 7,8 
y 9, Válvulas; 10, medidor de presión 
 
26 
 
Resultados y Discusión 
Parte I: Morfología de los componentes de la yuca 
Raíz de yuca 
Con el fin de observar la distribución de los diferentes componentes presentes en la raíz de la 
yuca, se realizó una tinción de cortes transversales (Figura 10 a Figura 14) y longitudinales (Figura 
15 a Figura 18) de la raíz, los cuales se observaron en el microscopio óptico. 
 
Figura 10. Corte Transversal de la yuca de la variedad brasilera (Zona 1 – Piel de la Raíz, Zona 
2 – Xilema secundario, Zona 3 - Parénquima de la Raíz, Zona 4 – Xilema Primario) 
 
Figura 11. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 1 
a 24X 
1 
2 
3 
4 
27 
 
 
Figura 12. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 2 
a 24X 
 
 
Figura 13. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 3 
a 24X 
 
 
Figura 14. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 4 
a 24X 
 
Al realizar los cortes transversales de las raíces de yuca (Figura 10 a Figura 14) es posible observar 
cómo se ubican las diferentes fibras en el corte transversal de la yuca, apareciendo en mayor 
medida en la zona central o del xilema primario(Figura 14), el cual es el encargado del transporte 
de líquidos y nutrientes a través de toda la raíz conformado principalmente por tejidos basados en 
lignina y libre de almidón, sin embargo en las diferentes zonas es posible observar otro tipo de 
28 
 
fibras de menor tamaño del tipo parénquima o celulósico, las cuales tienen como función darle 
sostén a la planta( Figura 11 a Figura 13). 
 
Para observar la longitud de estas fibras se realizaron cortes longitudinales de la raíz en las 4 zonas 
de la raíz. 
 
 
Figura 15. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Longitudinal de la Raíz de Yuca de la zona 
1 a 24X 
 
Figura 16. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Longitudinal de la Raíz de Yuca de la zona 
2 a 30X y 38X respectivamente 
 
Figura 17. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Longitudinal de la Raíz de Yuca de la zona 
3 a 48X y 30X respectivamente 
29 
 
 
Figura 18. Estereoscopía sin y con tinción del Corte Transversal de la Raíz de Yuca de la zona 
4 a 30X 
Los cortes longitudinales de la raíz de yuca muestran que las fibras celulósicas son fibras cortas, de 
una longitud aproximada de 4 mm y delgadas, con un diámetro de 200 μm aproximadamente 
(Figura 15 a Figura 17) que se encuentran rodeadas de almidón. La fibra basada en lignina o xilema 
primario, presenta una longitud mayor debido a que recorren toda la raíz y un diámetro de 1 mm 
aproximadamente (Figura 18). 
 
Fibras de Yuca 
Por medio de una separación en el laboratoro, fue posible obtener las diferentes fibras presentes 
en la raíz y observarlas por medio de la técnica de microscopía estereoscópica para obteneruna 
mejor resolución (Figura 19 y Figura 20). 
 
Figura 19. Microscopia Estereoscópica de la fibra tipo celulosa de yuca a 24X 
 
30 
 
 
Figura 20. Microscopia Estereoscópica de la fibra de yuca tipo lignina a 37X 
La Figura 19 muestra fibras flexibles presentes en la yuca, mientras que la Figura 20 muestra fibras 
mas rígidas. Las fibras al tener un mayor contenido de celulosa son flexibles, delgadas y presentan 
contacto con aglomerados de almidón, mientras que las fibras rígidas con mayor contenido de 
lignina no generan atrapamiento de este tipo de aglomerados [20]. 
Harina de Yuca 
Con el fin de separar el almidón de las fibras de yuca, se realizó dos moliendas de las raíces de 
yuca de la variedad MBRA 384 o brasilera hasta llegar a obtener tamaños de partículas similares a 
los presentados por los gránulos de almidón (Figura 21 y Figura 22) con el fin de obtener el mayor 
rendimiento de estos en la separación hidrociclónica. 
 
 
Figura 21. Distribución del tamaño de partícula para la harina de yuca molida usando el 
molino de cuchillas 
 
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
600 406 159 90.5 60 22.5
R
e
te
n
ci
ó
n
 (
%
) 
Tamaño de la Párticula (µm) 
Tamizaje 1
Tamizaje 2
31 
 
 
Figura 22. Distribución del tamaño de partícula para la harina de yuca molida usando el 
molino de jarra rodante 
 
Se determinó el tamaño de partícula de la harina de yuca después de la segunda molienda (Figura 
23) con el fin de compararla con los resultados obtenidos del proceso de separación, mostrando 
que en suspensión se observa la mayor densidad de población se encuentra en 17 μm y que el 
tamaño máximo de la harina de yuca es de 38 μm. 
 
Figura 23. Distribución tamaño de partícula de la harina de yuca 
De igual manera, se observó al microscopio la harina de yuca con el fin de analizar los tipos y el 
tamaño de las fibras presentes en el material a separar. 
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
600 406 159 90.5 60 22.5
R
e
te
n
ci
ó
n
 (
%
) 
Tamaño de la Párticula (µm) 
Tamizaje 1
Tamizaje 2
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
D
e
n
si
d
ad
 d
e
 P
o
b
la
ci
ó
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
32 
 
 
Figura 24. Microscopía Óptica sin y con tinción de la harina de yuca a 200 x 
La Figura 24 muestra los tipos de fibra presentes en la harina de yuca obtenida a partir de la 
variedad MBRA 384, se puede observar que es posible encontrar fibras del tipo celulosa y lignina, 
las cuales presentan un mayor tamaño que los gránulos del almidón de yuca y se pueden observar 
que las fibras en suspensión pueden enrollarse sobre sí mismas o permanecer lineales cambiando 
de este modo su tamaño total. 
Almidón de Yuca 
Los almidones de yuca empleados fueron obtenidos por medio del proceso de extracción en el 
laboratorio y por medio de un proceso industrial. 
El almidón de laboratorio muestra la aparición de pequeñas fibras de yuca (Figura 25), estas se 
encuentran convertidas en pequeños enredamientos que impiden que los gránulos de almidón 
puedan ser procesados para convertirlos en productos plásticos ya que estos se degraden bajo 
esfuerzos cortantes debido a sus diferentes tamaños. 
 
Figura 25. Microscopía Óptica sin y con tinción del almidón de yuca obtenido en el laboratorio 
a 200 x y 100 x respectivamente 
El tamaño de partícula del almidón logrado en el laboratorio presenta dos picos de densidad de 
población con valores máximos de 1.90 μm y 17 μm y con un tamaño de partícula máximo de 36 
μm. 
33 
 
 
Figura 26. Distribución tamaño de partícula de almidón de yuca de laboratorio 
El almidón de yuca obtenido de manera industrial ha sido utilizado en el consumo humano y en la 
producción de piezas plásticas debido al bajo contenido de fibras alcanzado, el costo y la 
disponibilidad de este en regiones tropicales. [7] 
 
Figura 27. Microscopía Óptica sin y con tinción del almidón de yuca industrial a 200 x 
 
El almidón del tipo industrial presenta una distribución de tamaño de partícula (Figura 28) con dos 
picos de densidad de población importante a 2 μm y 18 μm, presentando un tamaño máximo de 
36 μm. 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1.00 10.00 100.00
D
e
n
si
d
ad
 d
e
 P
o
b
la
ci
ó
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
34 
 
 
Figura 28. Distribución tamaño de partícula de almidón de yuca industrial tipo Proyucal 4701 
[27] 
La diferencia entre las distribuciones de tamaño de partícula, definida como el valor absoluto de la 
sustracción entre las densidades poblaciones, del almidón industrial y del almidón de laboratorio 
es de 13.86%, presentando la mayor diferencia en la zona comprendida entre 18 y 20 μm de 
diámetro de las partículas. Esta diferencia se debe al proceso de separación utilizado, el almidón 
de laboratorio pasó por tamices de diferentes tamaños de malla que pueden retener partículas, 
mientras que para el proceso industrial depende del equipo utilizado. 
Densidad del almidón y fibra de yuca 
Las fibras y el almidón presentan diferentes densidades debido a factores como el morfología de 
sus estructuras y el tipo y la conformación de las unidades repetitivas que lo constituyen. Con el 
fin de analizar la densidad de partícula de cada uno de ellos se adecuó un método por 
desplazamiento de volumen, el cual nos permite conocer la gravedad específica de las partículas a 
determinada temperatura. 
 
Gravedad 
Específica (-) 
Densidad Partícula 
(g/cm3) 
Almidón 1.4620 1.4597 
Fibra 1.0411 1.0394 
Tabla 5. Densidad Almidón y Fibra a 20 °C 
La densidad de las fibras es menor a la del almidón debido a que estas son estructuras huecas que 
deben permitir el paso de fluidos y nutrientes a la raíz, mientras que los gránulos de almidón son 
compactos para permitir un mayor almacenamiento energético. 
Parte II: Desarrollo del sistema de Separación 
En la Universidad de los Andes se han desarrollado hidrociclones para la producción artesanal de 
almidón de sagú o de achira con la finalidad de concentrar las suspensiones generadas después del 
proceso de tamizado, por lo tanto, exentas de fibra. [28][29] 
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
D
e
n
s
id
a
d
 d
e
 P
o
b
la
c
ió
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
35 
 
 Al tener los parámetros de diseño de la densidad de partícula tanto para el almidón como para la 
fibra, la densidad del líquido en el cual se realiza la suspensión, la viscosidad de la suspensión, la 
concentración de sólidos disueltos y la relación de flujos entre la entrada y la salida, es posible 
desarrollar cartas de diseño variando la caída de presión y el caudal a través del sistema, con el fin 
de obtener el diámetro del hidrociclón capaz de realizar la separación a determinado tamaño de 
corte. Para las cartas de diseño del almidón y de la fibra se tomó la caída de presión entre 80 y 10 
Pa y el caudal entre 0.001 y 0.0002 m3/s, lo cual es equivalente a una variación entre 12 y 60 litros 
por minuto (LPM), para conocer los diámetros posibles capaces de separar los diferentes 
componentes de la yuca (Figura 29 y Figura 30). Es posible observar para ambos casos que la caída 
de presión disminuye a medida que el diámetro de corte aumenta, pero el caudal presenta 
siempre un aumento 
 
 
Figura 29. Caída de presión y caudal para la separación del almidón de yuca 
 
 
Figura 30. Caída de presión y caudal para la separación de la fibra de yuca 
Asimismo se calculó la potencia requerida y la energía necesaria para que fluya 1 m3 de la 
suspensión de solamente almidón (Figura 31) o de solamente fibra (Figura 32), estas curvas de 
15 20 25 30 35 40 45 50 55
2
3
4
5
6
7
8
9
10
x [um]
D
[c
m
] 20
80
dp[kPa]
x [um]
D
[c
m
] 20
30
40
50
60
70
80
 
15 20 25 30 35 40 45 50 55
2
3
4
5
6
7
8
9
10
x [um]
D
 [
c
m
]
20
30
40
50
60
Q[LPM]
 
50 60 70 80 90 100 110 120 130
2
3
4
5
6
7
8
9
x [um]
D
 [
c
m
] 30
40
50
60
70
80
dp[Pa]
 
50 60 70 80 90 100 110 120 130
2
3
4
5
6
7
8
9
x [um]
D
 
[c
m
]
20
30
40
50
60
Q [LPM]
 
36 
 
diseño muestran que a medida que el diámetro de corte aumenta disminuye la cantidad de 
energía necesaria, pero la potencia requerida por el sistema puede aumentar en ambos casos 
dependiendo del tamaño del hidrociclón y del diámetro de corte. 
 
Figura 31. Potencia y Energía Consumida para el almidón de yuca 
 
 
 
Figura 32. Potencia y energía consumida para la fibra de yuca 
 
Teniendo en cuenta el tamaño de la fibra y del almidón, es posible observar que la energía 
necesaria para realizar la extracción de la fibra de la yuca es inferior a la que se necesitaría si se 
quisiera separar el almidón, por lo que es conveniente realizar una separación inicial de la fibra 
para obtener una corriente con un alto contenido de almidón. 
Selección de Diámetro principal 
Teniendo en cuenta la distribución de tamaño de partícula del almidón (Figura 28) y las curvas de 
energía requerida para la separación de almidón (Figura 31) y de la fibra (Figura 32) se encontró el 
diámetro mínimo para un hidrociclón con la capacidad de separar los gránulos de almidón y las 
fibras, para esto se definió que el tamaño de corte es de 40 μm y el caudal de entrada al sistema 
es de 0.0008 m3/s para lo cual se definió que el tamaño principal del hidrociclón es de 6 cm. 
15 20 25 30 35 40 45 50 55
2
3
4
5
6
7
8
9
10
x [um]
D
 [
c
m
]
11,5
15,5
19,523,5
P[W]
 
15 20 25 30 35 40 45 50 55
2
3
4
5
6
7
8
9
10
x [um]
D
 [
c
m
] 20000
30000
40000
50000
60000
7000080000
E[J]
 
50 60 70 80 90 100 110 120 130
2
3
4
5
6
7
8
9
x [um]
D
 [
c
m
]
18,5 22 25,5
29
32,5
P[W]
 
50 60 70 80 90 100 110 120 130
2
3
4
5
6
7
8
9
x [um]
D
 [
c
m
]
30000
40000
50000
60000
70000
80000
E[J]
 
37 
 
 
Figura 33. Selección de diámetro principal del hidrociclón 
Con la selección del diámetro principal del hidrociclón y el caudal de entrada de la suspensión se 
determinó el diámetro de corte para las fibras de la yuca para este hidrociclón. 
 
Figura 34. Determinación tamaño de corte para las fibras de la harina de yuca 
 
El tamaño de corte para las fibras de la yuca será de 105 μm, por lo que a partir de las 
microscopias realizadas, es un tamaño inferior a las fibras presentes en la raíz. 
38 
 
Dimensionamiento hidrociclón 
Con el valor del diámetro principal, se procede a encontrar las dimensiones del hidrociclón 
teniendo en cuenta que la geometría escogida es del hidrociclón de Rietema. 
D (cm) 6,0 
Di (cm) 1,7 
Do (cm) 2,0 
Du (cm) 1,2 
l (cm) 2,4 
L (cm) 30,0 
Tabla 6. Dimensiones Hidrociclón Rietema 
Manufactura del Hidrociclón 
Para realizar la manufactura del equipo se desarrollaron diferentes planos por medio del software 
Autodesk Inventor (Anexo 1), realizando modificaciones exteriores con el fin de realizar el montaje 
pero sin modificar la geometría interna calculada con el fin de realizar la manufactura del equipo 
por medio de estereolitografía o prototipado rápido. 
 
Figura 35. Modelo 3D y detalle hidrociclón 
39 
 
 
Figura 36. Modelo 3D Seccionado hidrociclón 
 
Montaje Experimental 
Al tener las dimensiones del hidrociclón y la configuración experimental, se diseñó un montaje 
experimental (Figura 35), teniendo en cuenta las longitudes necesarias para tener un perfil de 
velocidad desarrollado a la entrada del hidrociclón así como la posibilidad de desmantelar el 
dispositivo para trasladarlo a diferentes locaciones.(Anexo 2) 
 
Figura 37. Diseño del Montaje Experimental 
La longitud desarrollada para el ingreso al sistema hidrociclónico se diseñó basada en la necesidad 
de obtener un perfil de velocidades totalmente desarrollado al ingreso del sistema, por lo tanto, 
con el diámetro de entrada al hidrociclón, el caudal de entrada y con la suposición que por la baja 
concentración de sólidos en la corriente es posible suponer que las propiedades de la suspensión 
son similares que las del agua, se calculó el numero de Reynolds de la corriente y, a continuación, 
la longitud desarrollada ( ). Para el caso a analizar, fue posible obtener un Re de 31000, por lo 
40 
 
que se asume que el régimen del fluido es turbulento, lo que hace que el perfil de velocidades se 
desarrolle bajo la siguiente ecuación: 
 
Ecuación 17 
Por lo tanto, como el diámetro nominal de la tubería es de 21 mm, el largo mínimo para alcanzar a 
tener un perfil desarrollado es de 21 cm. Para asegurar una completa longitud desarrollada, se 
utiliza dos veces la distancia calculada. 
El cálculo de cabeza hidráulica del sistema indica que las pérdidas totales del sistema son de 5.66 
m, por lo tanto para realizar las pruebas se utilizó una bomba centrifuga Barnes C 1 2-1, la cual se 
ajustaba a los requerimientos de cabeza y caudal necesarios. 
Con el diseño del montaje, se procedió a realizar el ensamblar el montaje y se calibró con respecto 
a los valores esperados de los factores de diseño y parámetros de operación planteados en la 
configuración. 
 
Figura 38. Detalle Montaje Hidrociclón 
 
41 
 
 
Figura 39. Sistema de separación hidrociclónica 
 
Parte III: Experimentación 
Como se mencionó previamente, se realizó un diseño de experimentos variando 3 factores 
(Concentración inicial de sólidos (Cv), caudal de entrada al sistema (Q) y apertura de la válvula de 
la salida inferior del hidrociclón (AVI)), manteniendo la caída de presión (∆P) en el hidrociclón 
aproximadamente a 25 kPa. Se realizó un diseño experimental factorial 33, usando 3 niveles por 
cada factor, de esta manera se realizaron un total de 27 corridas[30], obteniendo como variable de 
respuesta la concentración final de sólidos. 
 
Figura 40. Diseño de Experimentos para el sistema hidrociclónico 
42 
 
Para el análisis de la distribución de tamaño de partícula, se realizó un diseño de experimentos 
factorial fraccionado 23-1 sobre los caudales de salida superior [30], en el cual se analizaron las 
diferencias entre las diferentes curvas generadas con respecto a las distribuciones de tamaño de 
partícula de los sólidos extraídos en el laboratorio y de manera industrial. 
 A los caudales superior (Qs) e inferior (Qi) de salida del hidrociclón del diseño factorial fraccionado 
23-1se les realizó microscopias ópticas para observar la presencia de fibras en estos caudales. 
 Concentración Final de Sólidos. 
La concentración final de sólidos se determinó por medio del volumen de los sólidos 
sedimentables obtenidos por el caudal de salida superior de las 27 corridas. Realizando la 
suposición de que todos los sólidos sedimentables (S.S) son almidón, se pudo determinar la 
concentración final de sólidos (Cvf) como porcentaje p/p (Tabla 7 a Tabla 9). 
Experimentación 1 
Cv (%) Q (L/s) AVI Qs (L/s) Qi (L/s) ∆P (kPa) S.S (mL/L) Cvf (%) 
8 
1,0 1 0,68 0,32 28,06 320 46,4 
1,0 3/4 0,65 0,35 28,22 420 60,9 
1,0 1/2 0,60 0,40 27,81 352 51,0 
0,6 1/2 0,36 0,24 19,45 320 46,4 
0,6 3/4 0,39 0,21 19,41 320 46,4 
0,6 1 0,41 0,19 19,21 320 46,4 
0,8 1 0,54 0,26 20,22 330 47,9 
0,8 3/4 0,52 0,28 20,18 320 46,4 
0,8 1/2 0,48 0,32 20,87 330 47,9 
Tabla 7. Resultados para el diseño de experimentos con concentración inicial de 8% 
Experimentación 2 
Cv (%) Q (L/s) AVI Qs (L/s) Qi (L/s) ∆P (kPa) S.S (mL/L) Cvf (%) 
5 
0,8 1/2 0,48 0,32 19,98 216 31,3 
0,6 1/2 0,36 0,24 22,10 230 33,4 
43 
 
1,0 1/2 0,60 0,40 27,50 228 33,1 
1,0 3/4 0,65 0,35 28,33 216 31,3 
0,6 3/4 0,39 0,21 19,20 224 32,5 
0,8 3/4 0,52 0,28 21,17 228 33,1 
0,8 1 0,54 0,26 20,98 224 32,5 
0,6 1 0,41 0,19 20,92 228 33,1 
1,0 1 0,68 0,32 29,39 224 32,5 
Tabla 8. Resultados para el diseño de experimentos con concentración inicial de 5% 
Experimentación 3 
Cv (%) Q (L/s) AVI Qs (L/s) Qi (L/s)∆P (kPa) S.S (mL/L) Cvf (%) 
2 
1,0 1/2 0,60 0,40 28,76 128 18,6 
0,6 1/2 0,36 0,24 19,01 114 16,5 
0,8 1/2 0,48 0,32 22,64 114 16,5 
0,8 3/4 0,52 0,28 21,27 114 16,5 
0,6 3/4 0,39 0,21 19,20 112 16,2 
1,0 3/4 0,65 0,35 28,54 116 16,8 
1,0 1 0,68 0,32 34,68 112 16,2 
0,6 1 0,41 0,19 17,68 128 18,6 
0,8 1 0,54 0,26 23,72 124 18,0 
Tabla 9. Resultados para el diseño de experimentos con concentración inicial de 2% 
Utilizando la herramienta de análisis estadístico JMP 10, es posible encontrar por medio de un 
análisis de varianza y con un posibilidad de rechazo que las variables no afectan la cantidad de 
sólidos finales de 0.05, el efecto de la concentración inicial, el caudal de entrada y la apertura de la 
válvula inferior. Como se observa en la Figura 41, los resultados para los sólidos sedimentables, es 
decir, la concentración final de sólidos en suspensión muestran que la variable que afecta en 
mayor proporción los resultados es la concentración inicial de sólidos, lo cual indica que a medida 
que la cantidad de sólidos en la entrada aumenta, la capacidad de separación del sistema se 
44 
 
incrementa. Esta concentración se encuentra relacionada con la capacidad de las partículas de 
permanecer o no en la trayectoria inicial, por medio del número de Stokes, y con la relación entre 
la diferencia de presión y la inercia de las partículas en el sistema, por medio del número de Euler. 
Cuando una mayor cantidad de sólidos ingresa al sistema, los sólidos que se encuentran por 
debajo del tamaño de corte se ven afectados en mayor medida por las fuerzas generadas en el 
sistema, realizando una trayectoria de separación completa, es decir, salen por la parte superior 
del sistema de separación. Para bajas concentraciones iniciales, el caudal no afecta la cantidad de 
sólidos finales obtenidos, sin embargo a medida que la concentración inicial se incrementa, el 
caudal de ingreso de la suspensión muestra una influencia sobre la cantidad de sólidos 
sedimentados. Este fenómeno se debe a que el aumento en el caudal genera una mayor 
turbulencia del sistema y que las partículas no tengan un tiempo suficiente para ser afectadas por 
las fuerzas capaces de cambiar la trayectoria de la partícula, lo cual hace que un mayor número de 
partículas se vean influenciadas por la fuerza inercial del sistema, es decir, permanezcan en el 
caudal de separación original. Sin embargo, el cambio en los sólidos finales es de 
aproximadamente un 5% en un aumento de caudal del 60%, por lo que se tomaría como el punto 
óptimo de operación para alcanzar la mayor cantidad de sólidos la máxima concentración y el 
mínimo caudal sin importar la apertura de la válvula inferior de salida del hidrociclón debido a que 
esta apertura afecta la relación entre los flujos de salida del sistema, pero no afecta de manera 
considerable la cantidad de sólidos sedimentables debido a que factores como la concentración y 
la velocidad de ingreso al sistema presentan un mayor efecto sobre la inercia generada en las 
partículas. 
Al obtener una alta concentración de sólidos, la cantidad de agua utilizada disminuye lo que da 
como resultado final un menor tiempo de contacto entre estas disminuyendo la cantidad de 
almidón que puede fermentarse debido a la sedimentación posterior del sistema. 
 
45 
 
 
Figura 41. Resultados del diseño de experimentos factorial para los sólidos sedimentables 
Distribución de tamaño de partícula 
La distribución de tamaño de partícula se realizó a 4 valores límites del diseño de experimentos 
factorial utilizando un medidor de tamaño de partícula CILAS 1064, es decir se realizó un diseño de 
experimentos factorial tipo 23-1, en el cual se analizaron las variables de concentración inicial de 
sólidos, caudal de entrada al sistema y apertura de la válvula inferior (Figura 42 y Figura 43). Las 
distribuciones de tamaño de partícula muestran un comportamiento con dos picos de alta 
concentración o densidad de población, el primero para un tamaño de partícula de 2 μm y el 
segundo para un tamaño de partícula de 20 μm. 
46 
 
 
Figura 42. Distribuciones de tamaño de partícula del almidón de extracción industrial y de 
los sólidos extraídos por el caudal de salida superior del hidrociclón a. A) Cv=2%, 
Q=0.6L/s y Apertura de válvula de ½. B) Cv=2%, Q=1L/s y Apertura completa de válvula. C) 
Cv=8%, Q=1 L/s y apertura de la válvula de ½. D) Cv=8%, Q=1 L/s y Apertura completa de la 
válvula. 
Las distribuciones de tamaño de partícula para los sólidos extraídos por medio del sistema de 
separación comparadas con el almidón obtenido por medio de un proceso industrial (Figura 42) 
muestran que estos sólidos tienen una mayor densidad de población en el intervalo de tamaños 
de partícula entre 3 μm y 15 μm, a medida que se incrementa el tamaño de partícula la densidad 
de población es mayor para el almidón industrial que para los sólidos extraídos en el intervalo de 
tamaños entre 20 μm y 36 μm, donde se encuentra el tamaño máximo de sólidos para ambos 
casos. 
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
D
en
si
d
ad
 d
e 
P
o
b
la
ci
ó
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
D
en
si
d
ad
 d
e 
P
o
b
la
ci
ó
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
D
en
si
d
ad
 d
e 
P
o
b
la
ci
ó
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
D
en
si
d
ad
 d
e 
P
o
b
la
ci
ó
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
A B 
C D 
47 
 
 
Figura 43. Distribuciones de tamaño de partícula del almidón de extracción en el laboratorio 
y de los sólidos extraídos por el caudal superior del hidrociclón A) Cv=2%, Q=0.6L/s y 
Apertura de válvula de ½. B) Cv=2%, Q=1L/s y Apertura completa de válvula. C) Cv=8%, 
Q=1 L/s y apertura de la válvula de ½. D) Cv=8%, Q=1 L/s y Apertura completa de la válvula. 
De igual modo, al comparar las distribuciones de partícula de los sólidos extraídos con respecto al 
almidón extraído en el laboratorio (Figura 43), se observa que la densidad de población para los 
tamaños de las partículas extraídas por medio del hidrociclón es superior que para el almidón 
logrado en el laboratorio, lo cual muestra que la extracción en el laboratorio genera una obtención 
inferior de sólidos comparada con la alcanzada con la hidrociclónica. 
Las distribuciones de partícula muestran un comportamiento similar indicando la presencia de 
almidón en el caudal de salida del hidrociclón, estos almidones presenta una densidad de 
población que se encuentra entre los dos tipos de almidones analizados, presentando un tamaño 
máximo de 36 μm. 
Cuando se comparan las distribuciones de tamaño de partícula con respecto a la harina de yuca 
inicial, se observa que la densidad de población de los sólidos obtenidos son superiores a la harina 
de yuca para los tamaños de partícula inferiores a 18 μm, después de este valor la densidad de 
población para los sólidos obtenidos es menor al porcentaje de población de la haría de yuca 
hasta un tamaño de 38 μm en el cual no se observan sólidos, Por lo tanto cuando aumenta el 
tamaño de partícula, la capacidad de separación del hidrociclón se incrementa, teniendo en 
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
D
e
n
si
d
a
d
 d
e
 P
o
b
la
ci
ó
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
D
e
n
si
d
a
d
 d
e
 P
o
b
la
ci
ó
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00
D
e
n
si
d
a
d
 d
e
 P
o
b
la
ci
ó
n
 (
%
) 
Diámetro de particula (μm) 
0.00
1.00
2.00
3.00