1. “UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO”
ESCUELA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
“REDUCCIÓN DEL TAMAÑO
Y TAMIZADO”
PROFESOR: ING. ARTEAGA
MIAÑOHUBERT.
CURSO: LABORATORIO
Nº 5 DE INGENIERÍA DE
ALIMENTOS II
TRUJILLO-2011
YURICO ELIZABETH
MARTÍNEZ SALDAÑA

2. REDUCCIÓN DEL TAMAÑO Y TAMIZADO
I. INTRODUCCIÓN
Muchos delos productos alimenticios y materias primas de la industria Química y
Alimentaria requieren una preparación y acondicionamiento con el fin de obtener un tamaño
determinado de partícula. Esto requiere dos operaciones unitarias: reducción de tamaño
(trituración y molienda) y tamizado.
Por lo consiguiente el tamizado, es una operación básica en la que una mezcla de
partículas sólidas de diferentes tamaños se separa en dos o más fracciones, pasándolas
por un tamiz. Cada fracción es más uniforme en tamaño que la mezcla original esto permite
una operación unitaria complementaria en muchos casos de la reducción de tamaño o de la
trituración. La reducción del tamaño es mediante esta operación los sólidos son cortados o
partidos en partes más pequeñas transformando el material del estado granular al estado
pulverulento.
Si aplicamos la reducción de tamaño a una sustancia se obtiene un productomás o menos
pulvurulentos según la naturaleza las características del equipo el tiempo de operación, etc.
No todas las partículas producidas tienen el mismo tamaño, por este motivo es de interés
conocer la distribución de tamaños que cada máquina puede producir. Para esto se han
establecido ecuaciones que relacionan las fracciones de partículas retenidas con su
tamaño y ver cual de todas ellas presenta la máxima generalidad, pudiéndose afirmar que
ninguna de las muchas correlaciones obtenidas es universal. La ley más general es Rosin,
Rammler y Sperling (RRS), aunque esta correlaciónno se cumple cuando la reducción de
tamaño se dirige a obtener partículas muy finas, siguiendo en este caso las leyes de la
probabilidad según una distribución de Gauss.La operación de disminución o reducción de
tamaños consiste en la producción de unidades de menor masa a partir de trozos mayores;
para ello hay que provocar la fractura o quebrantamiento de los mismos mediante la
aplicación de presiones.
II. OBJETIVOS
Conocer el funcionamiento de un molino de martillos.
Distribuir tamaños a través de curvas diferenciales
Verificar las potencias de accionamiento del motor al molino de martillos.
2

3. III. FUNDAMENTO
A. Tamizado
El tamizado es un método de separación de partículas basado exclusivamente en el
tamaño de las mismas. Consta de una malla metálica constituida por barras tejidas y que
dejan un espacio entre sí por donde se hace pasar el alimento previamente triturado. Las
aberturas que deja el tejido y, que en conjunto constituyen la superficie de tamizado,
pueden ser de forma distinta, según la clase de tejido. Las mallas cuadradas se aconsejan
para productos de grano plano, escamas, o alargado.
En el tamizado industrial, los sólidos se colocan sobre la superficie del tamiz. Las partículas
de menor tamaño, o finos, pasan a través de las aberturas del tamiz, mientras que las de
mayor tamaño o colas no pasan. Un solo tamiz puede realizar una separación en dos
fracciones. Se les llama fracciones no clasificadas, ya que aunque se conozca el límite
superior e inferior de los tamaños de partícula de cada una de las fracciones, no se conoce
el otro límite. El material que se hace pasar a través de una serie de tamices de diferentes
tamaños se separa en fracciones clasificadas por tamaños, es decir fracciones cuyas
partículas se conocen por su tamaño máximo y mínimo. En ocasiones, el tamizado se
realiza en húmedo, si bien lo más frecuente es operar en seco.
El tamizado se realiza haciendo pasar el producto sobre una superficie provista de orificios
del tamaño deseado. El aparato puede estar formado por barras fijas o en movimiento, por
placas metálicas perforadas, o por tejidos de hilos metálicos. El tamizado consiste en la
separación de una mezcla de partículas de diferentes tamaños en dos o más fracciones,
cada una de las cuales estará formado por partículas de tamaño más uniforme que la
mezcla original.
El tamiz consiste de una superficie con perforaciones uniformes por donde pasará parte del
material y elresto será retenido por él. Para llevar a cabo el tamizado es requisito que exista
vibración para permitirque el material más fino traspase el tamiz.De un tamiz o malla se
obtienen dos fracciones, los gruesos y los finos: la nomenclatura es la siguiente,para la
malla 100, + 100 indica los gruesos y -100 indica los finos. Si de un producto se requieren
Nfracciones (clasificaciones), se requerirán N-1 tamices.
Los tipos de tamices que vibran rápidamente con pequeñas amplitudes se les llaman:
“Tamices Vibratorios”.Las vibraciones pueden ser generadas mecánica o eléctricamente.
Las vibraciones mecánicas usualmenteson transmitidas por excéntricos de alta velocidad
hacia la cubierta de la unidad, y de ahí hacia lostamices. El rango de vibraciones es
aproximadamente 1800 a 3600 vibraciones por minuto.
El tamaño de partícula es especificado por la medida reportada en malla por la que pasa o
bien por la quequeda retenida, así se puede tener el perfil de distribución de los gránulos
en el tamizador de maneragráfica. La forma gráfica es generalmente la más usada y
existen muchos métodos en los que se realizauna presentación semi-logarítmica, la cual es
particularmente informativa.
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4. Molino de martillos: En éste, un eje rotatorio de gran velocidad lleva un collar con varios
martillos en su periferia. Al girar el eje las cabezas de los martillos se mueven siguiendo
una trayectoria circular dentro de una armadura, que contiene un plato de ruptura
endurecido, de casi las mismas dimensiones que la trayectoria de los martillos. Los
productos de alimentación pasan a la zona de acción dónde los martillos los empujan
contra el plato de ruptura. La reducción de tamaño es producida principalmente por las
fuerzas de impacto
Figura 1. Molino de Martillos
B. Reducción de Tamaño
Es la operación unitaria en la que el tamaño medio de los alimentos sólidos es reducido por
la aplicación de fuerzas de impacto, compresión, cizalla (abrasión) y/o cortado.
La compresión se usa para reducir sólidos duros a tamaños más o menos grandes.
El impactoproduce tamaños gruesos, medianos y finos, la frotación o cizalla, produce
partículas finas y el cortado se usa para obtener tamaños prefijados.
Figura 2. Esquema dereducción de tamaño en una partícula.
4

5. Los fines de la reducción de tamaño son muy importantes en la industria por las siguientes
razones:
Facilita la extracción de un constituyente deseado que se encuentre dentro de
la estructura del sólido, como la obtención de harina a partir de granos y jarabe a partir
de la caña de azúcar.
Se pueden obtener partículas de tamaño determinado cumpliendo con un requerimiento
específico del alimento, como ejemplo la azúcar para helados, preparación de especies
y refino del chocolate.
Aumento
de
la
relación
superficie-volumen incrementando,
la velocidad de
calentamiento o de enfriamiento, la velocidad de extracción de un soluto deseado, etc.
Si el tamaño de partículas de los productos a mezclarse es homogéneo y de tamaño
más pequeño que el original, la mezcla se realiza más fácil y rápido, como sucede en la
producción de formulaciones, sopas empaquetadas, mezclas dulces, entre otros.
La operación de disminución o reducción de tamaños consiste en la producción de
unidades de menor masa a partir de trozos mayores; para ello hay que provocar la fractura
o quebrantamiento de los mismos mediante la aplicación de presiones.
Figura 3. Croquis de reducción de tamaño en una partícula
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6. Las técnicas de reducción de tamaño son:
COMPRESIÓN: Es utilizada para la reducción gruesa de sólidos duros, genera
productos gruesos, medios o finos.
CORTE: Se utiliza cuando se requiere un tamaño definido de partículas.
FROTACIÓN O ROZAMIENTO: Genera productos finos a partir de materiales blandos
no abrasivos.
IMPACTO: Esta técnica consiste en el choque de las partículas para la disminución de
su tamaño.
Los requerimientos de tamaño son diversos para cada tipo de productos, de ahí que se
utilicen diferentes máquinas y procedimientos. La operación de desintegración, también
tiene la finalidad de generar productos que posea un determinado tamaño granular,
comprendido entre limites preestablecidos.
Variables de la reducción de tamaño
Alimentación obstruida: El desintegrador esta equipado con una tolva alimentadora que se
mantiene siempre llena de modo que el producto no se descarga libremente, lo que hace
que aumente la proporción de finos y disminuye la capacidad de producción.
Contenido de humedad: En la etapa grosera e intermedia los materiales no deben exceder
el 4% de humedad. En la etapa mas fina de reducción de tamaño se aplica una molienda
húmeda.
Trituración libre: El producto desintegrado, junto con cierta cantidad de finos formados, se
separa rápidamente de la zona de acción desintegrante después de una permanencia
relativamente corta. Por lo regular el producto de la molienda sale por una corriente de
agua, por gravedad o lanzado por fuerza centrifuga.
Operación en circuito cerrado: Cuando el material de rechazo es devuelto al desintegrador.
Operación en circuito abierto: Cuando el material no se devuelve para su retrituración.
Dureza y la estructura del material: Las maquinas para trituración grosera de materiales
blandos no necesitan una maquina tan robusta o compleja como las utilizadas a la
trituración de materiales duros.
Correlación de Rosin, ramler y sperling
La distribución de tamaños se obtiene colocando el producto de descarga de un molino en
una serie de tamices, ordenados de arriba abajo por orden decreciente de luz malla. La
cantidad de producto retenido por un tamiz se llama rechazo (R) y la no retenida cernido
(C).
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7. El tamaño medio del rechazo (L) es la media aritmética de las luces de malla entre dicho
tamaño tamiz y el superior.
Figura 4. Balance de materia en un tamiz
Una forma de estudiar la distribución de tamaños es mediante la curva acumulativa de
rechazos(Figura 5) en ella se representa la cantidad de producto (en porcentaje) respecto
al total que no atraviesa cada tamiz frente a su luz de malla.
Figura 5. Curva acumulativa de rechazo
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8. Esta curva recoge toda la gama de tamaños presentes, desde las mas pequeñas hasta las
mas grandes.
Si se calcula la pendiente de las tangentes a la curva en diferentes puntos y se representa
frente a los valores de luz de malla en dichos puntos, se obtiene la curva de frecuencia de
tamaños (Figura 6).
Figura 6. Curva de frecuencia de Tamaños
En esta curva se aprecia mejor la distribución de tamaños. El máximo de la curvaindica que
aparece con más frecuencia; n es el índice detamaños. Si la línea obtenida fuera vertical
(n=0), se tendrían de todos los tamaños en la misma proporción. Si n=1 el máximo se
produce para L=0, lo que no tiene significado físico. Y si n<1 no hay máximo en la curva.
IV. MATERIALES Y MÉTODOS
MATERIALES
Biológico:
Maíz morocho (6 kg aproximadamente).
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9. Materiales de Laboratorio
Molino de Martillos
Juego de Tamices
Agitador eléctrico
Bolsas negras largas
Cronómetro
Balanza analítica
Centímetro o Regla
Agitador eléctrico
MÉTODOS
Se pesan todas las bolsas de maíz morocho, las cuales se clasifican para tamizado.
Estos tamizados se clasificaran en 4, por lo que se pesaran y anotaran sus pesos
respectivos y deben estar clasificados en cada bolsita diferente.
Se depositan en el interior del molino el maíz morocho. Se acciona el molino durante un
tiempo determinando.
Una vez realizada la molienda se procederá a analizar el tamaño departículasmediante
un tamizado, para cantidades distintas del maíz a moler. Para ello se colocará el
producto molido en el juego de tamices previamente ordenados de mayor a menor luz
de tamiz de arriba abajo y se agitaran con el agitador eléctrico. Se repite la operación
para distintos tiempos para todos los experimentos es decir para los 4 tamices.
Se debe tomar el tiempo de tamizado lo cual será igual en cada muestra.
Se debe tomar las medidas para cada luz de malla.
Se debe de igual forma determinar el diámetro de la partícula (Dp) la cual será el
diámetro promedio de los maíces morochos.
Una vez obtenidos los resultados se calculará el Retenido (%R), Retenido Acumulado
(%RA), Cernido (%C) , Cernido Acumulado (%CA).
Mediante la ecuación de Bond calcularemos la potencia obtenida con nuestros datos,
luego esta procederemos a comparar con la potencia del motor (la cual es 1
Hp=0.75KW).
Retenido (%R)
Retenido Acumulado (%RA)
%R1= (R1/W) x 100
%RA1= (R1/W) x 100
%R2= (R2/W) x 100
%RA2= ((R1+ R2)/W) x 100
%R3= (R3/W) x 100
%RA3= ((R1+ R2 + R3)/W) x 100
%R4= (R4/W) x 100
%RA4= ((R1 + R2 +R3 + R4)/W) x 100
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10. Cernido (%C)
Cernido Acumulado
%C1=100 - %R1
%CA1=100 - %RA1
%C2=100 - %R2
%CA2=100 - %RA2
%C3=100 - %R3
%CA6=100 - %RA3
%C4=100 - %R4
%CA4=100 - %RA4
El maíz tendrá forma cuadrada la cual consideraremos la longitud mayor la medida de
su lado por raíz de 2.
Ecuación de Bond
P = Potencia (HP)
T = Velocidad de Alimentación.(ton/min)
Df = tamaño de la alimentación
Dp= Tamaño del producto (pies), para esto usamos la curva LM vs %RA a 80%.
Ei = índice de Trabajo (Kw. H / Ton) en tablas se calcula esto.
V. RESULTADOS Y DISCUSIONES
Tabla 1. Datos para los 4 tamices del producto del maíz en cálculos para %R, %RA, %C,
%CA.
TAMIZ
RETENIDO
LUZ DE
LUZ DE MALLA RETENIDO % RETENIDO
ACUMULADO
MALLA (cm)
(pies)
(kg)
(R )
(%)
CERNIDO
(%C )
%CERNIDO
ACUMULADO
1
0
0
1.439
28.48230297 28.48230297 71.51769703 71.51769703
2
0.2
0.00656
1.509
29.86782153
3
0.4
0.01312
1.93815
38.36203996 96.71216446 61.63796004 3.287835543
4
0.8
0.02624
0.02078
0.411301081 68.64116257 99.58869892 31.35883743
58.3501245
70.13217847
41.6498755

11. 45
40
RETENIDO (%)
35
30
25
R² = 0.935
20
15
10
5
0
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.02
0.025
0.03
LM (pies)
Figura 7. LM (pies) vs %R
RETENIDO ACUMULADO (%)
120
100
80
R² = 0.935
60
40
20
0
0
0.005
0.01
0.015
LM (pies)
Figura 8. LM(pies) vs Retenido Acumulado(%RA)
11

12. 120
100
R² = 0.935
CERNIDO (%)
80
60
40
20
0
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
LM (pies)
Figura 9. LM (pies) vs Cernido (%C)
80
CERNIDO ACUMULADO
(%)
70
60
50
40
R² = 0.935
30
20
10
0
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
LM (pies)
Figura 10. LM (pies) vs Cernido Acumulado (%CA)
12
0.03

13. Tabla 2. Datos para hallarPotencia (HP).
LUZ DE MALLA (pies)
0.00656
X
0.01312
R.A. (%)
58.3501245
80
96.71216446
pies
CALCULANDO LA POTENCIA:
Donde
Dp= 0.01026218 pies
Df= 0.0360144 pies
P=1.664545474 HP
13

14. SegúnMc Cabe,et al (1972), la rotura del grano se produce por la acción conjunta de
compresión y cizallamiento, ya que uno de los cilindros gira alrededor de 2,5 veces más
rápidamente que el otro. De esta manera, el producto que pasa entre los dos cilindros sufre
un efecto de estiramiento y los granos son cizallados. Este cizallamiento es el que permite
el raspado progresivo de las capas del grano durante la trituración.
Comparando lo dicho por el autor con la tabla 1, vemos que esta en lo cierto debido a que
la rotura del grano (molienda) se debió por la acción conjunta de comprensión y
cizallamiento y este cizallamiento nos permito tener4 tamices lo cuales fueron aumentando.
Según Coulson, et al (1988); el cernido es la operación que, después de cada pasaje a
través de un molino de cilindros, clasifica el producto según el tamaño de las distintas
partículas. Se efectúa mediante tamices de telas de seda (para harina o sémolas) o acero
inoxidable.
Comprando lo expuesto por el autor con Tabla 1, obtuvimos 4 cernidos, donde el mas alto
cernido se di en el tamiz 4 con un valor de 99.5887%, en lo cual el tamaño del maíz ya
molido debe ser alto en comparación con los otros tamices.
SegúnOrganización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (1985), los
gránulos más pequeños irán pasando, lógicamente, de tamiz en tamiz, descendiendo,
mientras que los mayores se irán quedando en los tamices superiores.
Una vez realizado el tamizado, se van cogiendo los tamices uno a uno y se va leyendo el
valor de la luz de malla. En el primer tamiz tendremos granulados de mayor tamaño que el
valor que indica. En los inferiores, tendremos granulados de mayor tamaño que el que
indica pero menores que la luz de malla del tamiz inmediatamente superior. Y, por último,
los gránulos que hayan pasado todos los tamices tendrán un tamaño menor que la luz de
malla del último tamiz.
Comparando lo expuesto por el autor con la tabla 1. Vemos que la luz de malla fue
subiendo en cada tamiz respecto al anterior así que un tamiz 2 obtuvimos una luz de malla
de 0.00656 pies y luego en el 4 una luz de malla de 0.02624 pies; de igual manera el
retenido que obtuvimos dela molienda en un inicio era baja pero luego ascendió en cada
tamiz esto se puede deber por el tipo de molino o por el material que empleamos en este
caso el maíz morocho. Esto se comprueba en la figura 7 donde
la luz de malla respecto
al retenido son casi directamente proporcionales pero en el último tamiz no debido a que
sufrió una decaída la cual puede ser debido al material o las características del molino de
martillo. Esto nos servirá para seleccionar un granulado de un tamaño. De esta forma si
hay menor distancia entre hélices su velocidad disminuye y la luz de malla también.
SegúnSeoánez (2003), si pesamos alrededor de 1 Kg. de arena seca y se va tamizando a
través de tamices, ordenados de mayor a menor luz de malla, se pesa la arena retenida por
cada tamiz y se anota como “peso retenido”. Con estos datos construimos una tabla donde
anotamos en distinta columnas los pesos retenidos, los pesos acumulados, el % retenido
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15. y finalmente el % que pasa por el tamiz correspondiente (complementario a 100 de la
columna anterior).
Comparando lo dicho por Seoánez (2003), en la tabla 1, y figuras 7, 8 , 9 y 10 vemos que
calculamos la luz de malla así como las graficas de las curvas para el retenido , el retenido
acumulado, cernido y cernido acumulado, pero en la tabla 1 la diferencia es que no
ordenamos la luz de malla de mayor a menor si no que estuve desde el menor hasta la
mayor.
Según Coulson, et al (1988); sumando a lo que retiene cada tamiz lo que ha quedado
retenido en los tamices de luz de malla mayor, obtenemos la cantidad de gramos que
existen en esa arena con dimensión mayor que la luz de malla de ese tamiz, (lo llamaremos
peso retenido y acumulado, y nos expresa la cantidad de arena que retendría ese tamiz si
la muestra no se hubiese hecho pasar por los tamices de luz de malla mayor).Expresando
el peso retenido y acumulado en tanto por ciento respecto al total de la muestra,
obtenemos el porcentaje de arena que existe en esa muestra de dimensión mayor que la
luz de malla de ese tamiz, (lo llamaremos tanto por ciento retenido y acumulado, y nos
expresa el porcentaje de arena que retiene ese tamiz respecto al total del mismo).Sabiendo
el porcentaje que retiene cada tamiz, podemos calcular el porcentaje que pasa por un
determinado tamiz restando de 100 el porcentaje retenido y acumulado en el, (lo
llamaremos tanto por ciento que pasa).
Esto se explica en figuras 7 y 8; en el cual a mayor Luz de Malla mayor será el retenido
respecto a cada tamiz y de igual forma el retenido acumulado y nos expresa el porcentaje
de molido del maíz respecto al total del mismo.
Según Vian,et al (1976); la curva de tamaño de partícula respecto al porcentaje pasante
(Retenido) nos debe dar de esta forma.
Fuente. Vian, et al (1976)
15

16. Esto se comprobó en la figura 7 donde la curva de la luz de malla respecto al retenido nos
da de una forma igual y de la misma forma en la figura 8 donde la curva es ascendente,
locual quedócomprobado en la práctica con el maíz.
Según Ripusudan , et al (2001) la curva acumulativa de cernidos debe ser de la siguiente
forma en granos.
Fuente:Ripusudan , et al (2001)
Esto no se comprueba figura 9 y 10 porque observamos que la curva desciende su cernido
a medida que la luz de malla asciende debido a que presenta la desventaja cuando el
material seco se somete al tamizado se debe procurar siempre un ligero frotamiento sobre
el tamiz, formándose una capa delgada y uniforme y que laagitación no sea tan vigorosa
para provocar disminución en el tamaño, en general cuanto mas grandes y abrasivos sean
los sólidos mas robusto debe ser el tamiz.
Según IICA (1998); el molino de martillos se adapta bien para moliendas medias y finas, la
fineza dela molienda depende del tamaño de la criba y de la velocidad de circulación del
material molido a través de la cámara de molido. La capacidad de un molino depende de la
clase de grano, la fineza dela molienda, la potencia disponible, la velocidad y el contenido
de humedad del producto. Normalmente se requiere de 1HP por hora para molienda media
y a una mayor potencia tendrá el molino una mayor eficiencia.
Esto se comprueba en la tabla 2 y cálculos respectivos para la potencia donde nos da un
valor de 1.66HP ya que el molino de martillos tendrá una alta eficiencia y velocidad y siel
16

17. polvo es mas fino la velocidad es mayor y también si hay mayor distancia entre cribas hay
una mayor velocidad y mayor luz de malla.
VI. CONCLUSIONES
Se logró conocer el funcionamiento de un molino de martillo, lo cual es un eje de
gran velocidades por allí donde pasa ale producto lo cual da como resultado la
reducción de tamaño principalmente producida por las fuerzas de impacto.
Se distribuyó tamaños (4 tamices) a través de curvas diferentes como %R vs LM;
%RA vs LM; %C vs LM y %CA vs LM, lo cual vimos que si hay una menor distancia
entre cribas la velocidad es mayor y la luz de malla de igual manera.
Se verificó la potencia de accionamiento la cual nos dio cerca al valor dado en la
placa del motor (1HP) y la potencia calculada nos dio 1.6645 HP.
VII. RECOMENDACIONES
Medir correctamente la luz de malla para que de esta forma no haya percance en
calcular la potencia.
Tomar el tiempo adecuado en que demora el molino de reducir el tamaño del maíz
morocho.
Pesar y dar uso de la balanza analítica correctamente.
Estar atento en el momento de obtener el molido del maíz para que no perdamos
muestra que puedan caerse.
VIII.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
COULSON .J. RICHARDSON, J. (1988). Ingeniería Química. Tomo II. Editorial Reverté.
Barcelona.
IICA (1998). Equipo para Procesamiento de Productos Agrícolas. Venezuela.
MC CABE, W. SMITH, J. (1972). Operaciones Básicas de Ingeniería Química. Editorial
Reverté, Barcelona.
ORGANIZACIÓN DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA AGRICULTURA Y LA
ALIMENTACIÓN (1985). Procesamiento de semillas de cereales y leguminosas de
grano: directrices técnicas. Food & Agriculture Org., 1985 - 173 páginas.
RIPUSUDAN
L.
PALIWAL, GONZALO
GRANADOS, HONOR
RENÉE
LAFITTE, ALEJANDRO D. VIOLIC, MARATHEE, J.P.(2001). El Maíz en los Trópicos.
Mejoramiento y producción. Food & Agriculture Org. 376 páginas
SEOÁNEZ, M. (2003). Manual de tratamiento, reciclado, aprovechamiento y gestión de las
aguas residuales de las industrias agroalimentarias. Mundi-Prensa Libros, 2003 - 465
páginas.
VIAN, A. OCÓN, J. (1976). Elementos de Ingeniería Química. Editorial Aguilar. Madrid.
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