Intro

1. INTRODUCCIÓN..................................................................................................................3
1. OBJETIVOS .................................................................................................................5
2. FUNDAMENTO TEÓRICO.........................................................................................6
2.1 LA SOYA................................................................................................................6
2.1.1 Generalidades...............................................................................................6
2.1.2 Ventajas nutritivas.......................................................................................6
2.1.3 Estructura y composición .........................................................................7
2.1.4 Productos Elaborados a partir del grano de soya..............................8
2.1.5 Proceso de producción de la leche de soya ......................................10
2.1.6 Proceso de producción leche de soya.................................................14
2.2 OCARA.................................................................................................................14
2.3 HARINA DE OCARA..........................................................................................15
2.3.1 Definición de harina ..................................................................................15
2.4 PROCESO DE OBTENCIÓN DE HARINA A PARTIR DE OCARA DE
SOYA ...............................................................................................................................15
3. DEFINICIÓN DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA...................................17
3.1 BALANCE DE MATERIA..................................................................................17
3.1.1 Concepto......................................................................................................17
3.1.2 Ley de la conservación de la masa.......................................................17
3.2 BALANCE DE ENERGÍA..................................................................................18
3.2.1 Concepto......................................................................................................18
3.2.2 Energía..........................................................................................................18
3.2.3 Formas de energía.....................................................................................19
3.2.4 Ley de la conservación de la energía...................................................19
4. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO .........................................................................20

2. 4.1 DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA E INSUMOS..............................20
4.1.1 Soya...............................................................................................................20
4.1.2 Agua ..............................................................................................................20
4.2 CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO........................................................21
4.3 BENEFICIOS Y UTILIDAD.............................Error! Bookmark not defined.
4.4 PARÁMETROS DE CALIDAD DEL PRODUCTO........................................21
5. DESCRIPCIÓN DE MATERIALES Y EQUIPOS..................................................22
5.1 PROCESO INDUSTRIAL ..................................................................................22
5.1.1 Descripción del proceso..........................................................................22
13.1.1 Diagrama de flujo ...................................................................................25
13.1.2 Diagrama de proceso............................................................................26

3. INTRODUCCIÓN
La demanda de leche de soya ha crecido durante los últimos años, debido a que
muchas personas por la intolerancia a lactosa la han sustituido por el consumo de
esta leche de origen vegetal, además por sus excelentes propiedades nutritivas.
En el proceso de producción de la ocara de soya se genera como subproducto la
leche de soya, que, gracias a su contenido nutricional, puede tener varias
aplicaciones.
La ocara es una fibra insoluble producida durante la molienda de la soya, material
significativo en volumen en las plantas de producción, de alto contenido proteínico
y subutilizado en la industria de alimentos para consumo humano debido a su alto
contenido de humedad, lo que hace que su tiempo de vida útil sea muy corto y sea
entonces destinada para consumo animal. Por tal motivo se desea aprovechar
dicho subproducto en la obtención de harina, lo cual puede proporcionar una
alternativa a nivel industrial en la producción de alimentos para consumo humano.
Para ampliar la investigación, se desarrolla entonces un uso en la industria de la
panificación, evaluando la aceptación de esta harina como sustituto parcial de la
harina de trigo, ya que el eliminar en una gran proporción o totalmente esta materia
prima en este tipo de industria, eliminaría por completo la posibilidad de que la
harina de soya pueda ser incluida en procesos de panificación, ya que a pesar de
poseer un contenido proteínico superior a la harina de trigo, la harina de trigo posee
otras características, como el contenido de gluten, no incluidas en la harina de soya,
que son fundamentales en este tipo de industria.

4. PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE HARINA A BASE
DE OCARA DE SOYA

5. 1. OBJETIVOS
- GENERAL
 Obtener harina a partir de la ocara de soya para elaborar productos
alimenticios formulados a partir de ésta.
- ESPECÍFICOS
 Definir el producto alimenticio a desarrollar, y realizar una encuesta para
garantizar la aceptación del mismo.
 Determinar el proceso más apropiado y las mejores condiciones de
operación para la obtención de la harina de ocara, estableciendo las
variables del proceso de producción.
 Evaluar las propiedades nutricionales de la harina y el producto alimenticio
obtenidos a partir de la ocara, mediante un análisis fisicoquímico y
organoléptico, que permitan asegurar su aporte nutricional al consumidor
objetivo.
 Evaluar la viabilidad económica de la producción de la harina de ocara,
mediante un análisis de costos preliminar y compararlo con el costo de un
producto sustituto similar para definir la viabilidad del proyecto.

6. 2. FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1 LA SOYA
2.1.1 Generalidades
La soya es una leguminosa con un excelente valor nutritivo. Procesada con el grano
entero, contiene cantidades considerables de fibra, pequeñas porciones de grasa
saturada, y por su origen vegetal no contiene colesterol. Contiene 40% de proteína
y provee la mayoría de los aminoácidos indispensables para el organismo. Además,
contiene hierro, calcio y varias vitaminas. Al contener diferentes sustancias que
benefician la salud, la proteína de soya debe ser incluida en la alimentación de
todas las personas, la recomendación general es consumir alrededor de 20 a 25
gramos de proteína de soya al día. (Takashi, et al, 1999)
Es una planta herbácea de la familia de las leguminosas, que alcanza de medio a
un metro de altura. Las semillas de la soya son esferoides, de unos 8 a 10 mm de
diámetro, y crecen dentro de una vaina al igual que el fríjol, lenteja y garbanzo,
entre otras leguminosas. Ha sido definida como leguminosa-oleaginosa. Es
leguminosa porque botánicamente tiene las mismas características de los granos
incluidos en esa categoría; es oleaginosa por su contenido de aceite, porque en
sus estructuras se almacena una cantidad importante de aceite. (Takashi, et al,
1999)
2.1.2 Ventajas nutritivas
La soya es un alimento completo y nutritivo, lo cual la hace una de las legumbres
secas de mayor valor energético. Su alto contenido de proteínas, superior a la de
la carne, hace que esta sea una fuente de proteínas de gran interés dietético y
nutricional.
El grano soya se considera como oleaginosa debido a que tiene un alto contenido
de grasa (20%), además contiene también proteína (40%), hidratos de carbono

7. (25%), agua (10%) y cenizas (5%). Desde un punto de vista alimenticio y comercial
sus principales componentes son la proteína y la grasa.
2.1.3 Estructura y composición
En la tabla 1 se presentan las propiedades alimenticias de la soya, haciendo
referencia a una porción de 100 g de comestible crudo:
Tabla 1. Propiedades de la soya
Fuente: http://sojaysalud.com/composicion-nutricional-de-la-soja.php

8. 2.1.4 Productos Elaborados a partir del grano de soya
Actualmente existen diversos productos elaborados a base de soya, ya que los
productos elaborados a base de esta ofrecen muchos beneficios para la salud.
Alguna de las cuales mencionamos a continuación:
 Miso: El miso es una mezcla fermentada de soya, sal y otro grano que
resulta en una pasta salada. Puede usarse para sazonar sopas, salsas,
aderezos y salsas para marinar.
 Tofu: Este es la leche de soya cuajada y se prepara al mezclar la leche de
soya caliente con un coagulante. El tofu es blanco, tiene la forma cuadrada
y su textura, sabor y consistencia es similar a la del queso.
 Tempeh: El tempeh es hecho de frijoles de soya fermentados. Es un
alimento tradicional de Indonesia. Se le da la forma de una torta de soya que
es suave y rica. El tempeh puede ser marinado, asado o añadido a guisados,
sopas y cazuelas. Tiene un sabor ahumado, se puede encontrar en la
sección de productos lácteos del supermercado o en tiendas de productos
naturales.
 Salsa soya: Este líquido color marrón oscuro se prepara de los frijoles de
soya fermentados. Aunque la salsa de soya tiene un sabor salado, son más
bajas en sodio que la sal.
 Leche de soya: Los frijoles de soya son remojados, molidos y luego se
cuelan para producir un líquido llamado leche de soya, el cual es un buen
sustituto para la leche de vaca. La leche de soya pura, sin ser fortificada, es
una buena fuente de alta calidad de proteínas y vitaminas del complejo B.
La leche de soya también está disponible en versiones fortificadas y se
vende en envases que se consiguen en los anaqueles del supermercado. La
leche de soya debe refrigerarse luego de ser abierto el envase y se puede
usar con cereales, batidos y en natillas.

9. Figura 1. Productos elaborados a partir del grano de soya

10. 2.1.5 Proceso de producción de la leche de soya
Actualmente existen métodos que permiten producir productos de buena calidad y
de mejor apariencia a gran escala. Entre los principales métodos para la
elaboración de la leche de soya destacan:
 Método Tradicional: Es un método sencillo, donde su producto final no solo
tiene sabor y aroma residual a leguminosa, sino que también es un producto del
cual se espera rendimientos de producción bajos.
 Método Illinois: Descubierto e introducido en el año 1975, donde su mayor
parámetro crítico consiste en desactivar la enzima lipoxigenasa sumergiendo los
granos de soya en agua caliente por un tiempo aproximado de 20 min. En este
método también se utiliza bicarbonato de sodio en una de sus etapas para darle
mejor sabor al producto final. (Tetra Pak, 2005)
 Método Cornell: Consiste en desactivar la enzima lipoxigenasa, moliendo
los granos de soya en agua caliente en temperaturas de 80 - 100º C durante 5 a 10
min., obteniendo un producto con altos niveles de proteína, baja percepción del
aroma y sabor a leguminosa, además de permitir un alto rendimiento en la
producción. (Tetra Pak, 2005)

11. Figura 2.1. Diagrama de Flujo Método Tradicional

12. Figura 2.2. Diagrama de Flujo Método Illinois

13. Figura 2.3. Diagrama de Flujo Método de Cornell

14. 2.1.6 Proceso de producción leche de soya
El proceso empieza desde el momento en que se recepciona la soya y se procede
a remojarlo, luego de ello se realiza el descascarillado, pues esta causa la
fermentación y deteriora la calidad de la leche y su durabilidad; luego es lavado y
llevado a cocción durante 30 minutos a 80ºC. Luego el grano cocido se lava y se
lleva a la trituradora para así poder ser filtrado, obteniéndose la leche de soya por
un lado y la ocara por otro lado.
Figura 3. Diagrama de bloques. Proceso de producción de leche
2.2 OCARA
La Ocara es la pulpa residual insoluble que se obtiene durante el proceso de
elaboración de la leche de soya y del tofu, y constituye el principal subproducto
generado por esta industria alimentaria. (Rupérez, 2011)
La ocara se produce durante la molienda del grano de soya para obtener la leche
o tofu; es un alimento muy nutritivo, con una gran cantidad de proteína (6%), agua
(80%) y sólidos totales (20%). Es un producto perecedero, ya que contiene una
gran cantidad de agua. Se han realizado estudios para utilizarla como alimento para
consumo humano y animal, empleándose para elaborar productos secundarios
como son los de panificación, embutidos, cereales, entre otros. (Gómez, 2007)
La ocara generada en el proceso de producción de leche de soya sirve como
materia prima para la obtención de diferentes productos, también es utilizado para
la alimentación de animales.
Remo
jo
Descascarilla
do
Cocción Lavado
del grano
Triturado Filtrado
Agua
Frijol de
soya

15. 2.3 HARINA DE OCARA
2.3.1 Definición de harina
Se define como harina a todos aquellos productos alimenticios que resultan de la
molienda y tamizado de cereales, semillas, algunas leguminosas y otras plantas.
Industrialmente las harinas se pueden utilizar en su forma original o mezclada; las
harinas compuestas son aquellas en las cuales se reemplazada total o
parcialmente la harina de trigo por otras harinas.
La panificación es una de las aplicaciones principales de la harina, siendo también
utilizada en la elaboración de sopas, pastas, purés, etc. Generalmente las harinas
usadas en la fabricación de pan contienen más del 10.5% de proteína y 0.4 a 0.7%
de ceniza, son harinas que presentan alta absorción y buena tolerancia al
amasado, provenientes de trigos duros. (Pardo, 1977)
2.4 PROCESO DE OBTENCIÓN DE HARINA A PARTIR DE OCARA DE
SOYA
El proceso de obtención de la harina consiste en la adecuación de cuatro
procedimientos que intervienen en la transformación de la materia prima hasta
obtener un polvo fino llamado harina. Estos procedimientos son:
 Filtración. - La filtración es una operación unitaria cuya finalidad es la
separación de un sólido insoluble que está presente en una suspensión
sólido - líquido, haciendo pasar dicha suspensión a través de una membrana
porosa que retiene las partículas sólidas.
 Secado. - El secado de los alimentos hace referencia a la operación unitaria
en la que se elimina por evaporación o sublimación casi toda el agua
presente en los alimentos mediante la aplicación de calor bajo condiciones
controladas; esto significa literalmente, toda actividad que implique la

16. eliminación de agua de un producto. (BRENNAN, 1980)
Este proceso aumenta la vida útil del producto, cuando se escoge un método
de operación con calor es necesario tener en cuenta:
- Que se destruyan los microorganismos patógenos y las enzimas que
aceleran la descomposición
- La importancia que tiene la combinación de tiempo y temperatura
- Mantener en lo posible las características organolépticas del
producto. (AGUDELO y JARAMILLO, 1989)
 Molienda. – La reducción de tamaño es la siguiente operación unitaria que
conforma el proceso de obtención de la harina. Este término se refiere tanto
a la pulverización como a la fragmentación. Esta operaciónpuede efectuarse
de múltiples maneras tales como: fragmentación, trituración, molienda,
corte, reducción con máquinas, herramientas y pulverización. Estas
operaciones se diferencian por la naturaleza del material alimentado, por su
tamaño y por el grado de reducción que puede alcanzarse. Las razones para
esta reducción de tamaño son, entre otras, las siguientes:
- Facilitar la extracción de un constituyente deseado, contenido en
una estructura compuesta; como sucede con la obtención de la
harina.
- La reducción a un tamaño definido es una necesidad específica del
producto.
- Obtener un producto fino llamado harina.
En un proceso de reducción de tamaño las partículas obtenidas varían
ampliamente de tamaño y es con frecuencia necesario clasificarlos en
grupos que cubren un determinado rango de dimensiones. (BRENNAN,
1980)
 Tamizado. - Consiste en someter el producto una vez molido a un proceso
de selección mediante la utilización de un tamiz, con el fin de eliminar

17. aquellas partículas que por su tamaño no cumplen con las especificaciones.
(AGUDELO B. y JARAMILLO, 1989)
Un tamiz es una superficie que contiene cierto número de aperturas de igual
tamaño, el cual es usado para separar mezclas de productos granulares o
pulverulentos en intervalos de tamaños. (BRENNAN, 1980)
3. DEFINICIÓN DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
3.1 BALANCE DE MATERIA
3.1.1 Concepto
Los balances de materia se basan en la ley de la conservación de la materia, la
cual indica que la masa de un sistema cerrado permanece constante, sin importar
los procesos que ocurran dentro. Los balances de materia permiten conocer los
caudales y las composiciones de todas las corrientes de un sistema. En un proceso
en el que tienen lugar cambios el balance de materia informa sobre el estado inicial
y final del sistema. Los balances se plantean alrededor de un entorno, una
determinada región del espacio perfectamente delimitada.
3.1.2 Ley de la conservación de la masa
Una de las leyes básicas de física es la ley de la conservación de la masa. Esta
ley, expresada en forma simple, enuncia que la masa no puede crearse ni
destruirse (excluyendo, por supuesto, las reacciones nucleares o atómicas).
3.1.2.1 Proceso no estacionario
La masa (o el peso) total de todos los materiales que intervienen en el proceso
debe ser igual a la de todos los materiales que salen del mismo, más la masa de
los materiales que se acumulan o permanecen en el proceso.
[ENTRADA = SALIDA + ACUMULACIÓN]

18. 3.1.2.2 Proceso estacionario
En la mayoría de los casos no se presenta acumulación de materiales en el
proceso, por lo que las entradas son iguales a las salidas. Expresado en otras
palabras, " lo que entra debe salir". A este tipo de sistema se le llama proceso en
estado estacionario.
[ENTRADA = SALIDA]
3.2 BALANCE DE ENERGÍA
3.2.1 Concepto
Al igual que el balance de materia es una derivación matemática de la "Ley de la
conservación de la energía" (Primera Ley de La Termodinámica), es decir "La
energía no se crea ni se destruye, solo se transforma". El balance de energía es
un principio físico fundamental al igual que la conservación de masa, que es
aplicado para determinar las cantidades de energía que es intercambiada y
acumulada dentro de un sistema.
3.2.2 Energía
La energía fue probablemente la materia prima de la creación. Se encuentra
asociada con la sustancia física pero no es sustancia y solo se manifiesta por el
estado de excitación o de animación que asume el material que recibe energía.
Hay dos tipos de energía, externa e interna.
3.2.2.1 Energía Externa
Es la que posee un sistema en virtud de su posición o velocidad.
- Energía Potencial, energía que posee el sistema, como consecuencia de su
posición a una altura (h1) hasta otra altura (h2).
- Energía Cinética, es la que posee el sistema, como consecuencia de un
cambio de velocidad.

19. 3.2.2.2 Energía Interna
Es una propiedad que expresa la energía debida al movimiento molecular y
configuración molecular de una sustancia. La energía interna puede ser de origen
nuclear, químico. molecular o térmico. El cambio de energía interna se denota
como U.
3.2.3 Formas de energía
3.2.3.1 Calor
Se define como una forma de energía que se transmite de un cuerpo a otro como
consecuencia de una diferencia temperaturas. Hay tres tipos de calor:
- Calor específico (Ce). - Es la cantidad de calor necesario para elevar un
grado de temperatura de la unidad de masa de una sustancia.
- Calor latente (). – Es la cantidad de calor que necesaria para cambiar de
estado de una sustancia una unidad de masa de sólido para transformarse
íntegramente a líquido una vez alcanzado su punto de fusión.
3.2.3.2 Trabajo
Es la energía necesaria para que una sustancia cruce los límites del sistema. Es
trabajo es una magnitud escalar y se expresa generalmente mediante la siguiente
relación:
W = F.d  W = P.V
3.2.4 Ley de la conservación de la energía
El principio de la conservación de la energía se fundamenta en la primera ley de la
termodinámica: “La energía no se crea ni se destruye solo se transforma”. Es decir
que durante los procesos la energía puede adaptar diferentes formas, como
pueden ser: calor, trabajo, energía cinética, energía potencial, energía eléctrica,
etc., manteniéndose siempre la equivalencia entre ellos.

20. 4. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO
4.1DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA E INSUMOS
4.1.1 Soya
Es una planta herbácea de la familia de las leguminosas, que alcanza de medio a
un metro de altura. Las semillas de la soya son esferoides, de unos 8 a 10 mm de
diámetro, y crecen dentro de una vaina al igual que el fríjol, lenteja y garbanzo,
entre otras leguminosas. Ha sido definida como leguminosa-oleaginosa. Es
leguminosa porque botánicamente tiene las mismas características de los granos
incluidos en esa categoría; es oleaginosa por almacenar aceite en las estructuras.
(GAMBOA, V. 2007)
4.1.2 Agua
El agua es el disolvente universal y gracias a esta característica tiene una infinidad
de aplicaciones y de usos, una gran cantidad de compuestos se pueden disolver
en ella, entre ellos podemos mencionar una gran cantidad de sales, compuestos
iónicos, compuestos moleculares, etc. Así mismo hay compuestos que son
insolubles en el agua como los compuestos no polares como el cloroformo.
El agua siempre ha estado ligada al desarrollo del hombre, los animales y las
plantas, basta con mencionar que el agua representa casi un 70% del ser humano
y está implicada en muchas de las funciones como digestión, absorción,
metabolismo, transporte, secreción, excreción, reproducción, lubricación de
articulaciones, regulación de temperatura y reacciones bioquímicas que ocurren en
nuestro cuerpo, de allí la importancia de determinar la calidad del agua que
consume el ser humano, no sólo el agua de consumo directo, también aquella que
utiliza en la preparación de los alimentos y el agua que usa para realizar sus labores
cotidianas.

21. 4.1.3 Ocara
La ocara es la pulpa residual generada en el proceso de producción de la leche de
soya, sirve como materia prima para la obtención de diferentes productos, también
es utilizado para la alimentación de animales.
Por cada 1000 g de soya procesado se obtienen 1367 g de ocara, esto debido a
que la soya es hidratada en la etapa inicial del proceso de producción de la leche y
el agua acompaña a la ocara, lo que hace que este subproducto tenga un peso a
la salida mayor que el peso de la materia prima.
4.2 CARACTERÍSTICAS Y BENEFICIOS DEL PRODUCTO
Ocara es la pulpa residual obtenida una vez que se filtra el fríjol molido mezclado
con agua para obtener la leche de soya. Es de color beige claro y tiene una textura
grumosa fina.
Algunos de los beneficios de la ocara es su fibra, que está constituida por
carbohidratos de las capas externas de la soya, pasa sin cambios a través del
aparato digestivo realizando dos funciones principales, proveer de mayor parte del
bolo necesario para los movimientos intestinales normales, previniendo el
estreñimiento, y absorber toxinas ayudando a su expulsión del organismo. (Tetra
Pak, 2005)
4.3 PARÁMETROS DE CALIDAD DEL PRODUCTO
Análisis Fisicoquímico Harina de trigo Harina de ocara
Humedad (%) 12 – 14 8.66
Cenizas (%) 0.5 – 0.7 2.51
Proteínas (%) 10 – 14 37.42
Grasa (%) 2 – 3 12.78
Carbohidratos (%) 70 – 80 33.08
Calorías (Kcal/100g) 392 396.86

22. 5. DESCRIPCIÓN DE MATERIALES Y EQUIPOS
5.1PROCESO INDUSTRIAL
5.1.1 Descripción del proceso
Para obtener la harina de ocara de soya se realizaron los siguientes
procedimientos, hasta obtener un polvo fino llamado harina. Estos procedimientos
son:
Leche de Soya
- Recepción de la materia prima. – La materia prima es pesada, se realiza
una inspección y son transportadas en bandejas o embalajes para evitar su
deterioro.
- Pesado. – En esta etapa se inicia el proceso productivo, ya que la materia
prima que se va a pesar será la cantidad de soya y otros materiales que se
procesarán.
- Lavado y limpieza. - Acá se procede al lavar y limpieza la soya, también se
separan las semillas de soya que pudieran estar deterioradas, ya que
podrían alterar el sabor del producto.
Harina de Ocara
- Filtración. - La masa se extiende sobre el lienzo y mediante presión ejercida
por la persona que realiza el procedimiento, se retira cerca del 40% del peso
inicial de la masa. Este peso, que representa exceso de humedad de la
masa, es leche de soya. En esta etapa del proceso se hace una
recuperación de leche de soya, equivalente al 40% del peso eliminado por
la masa de ocara de soya.

23. - Secado. - El producto se extiende sobre láminas de polietileno de baja
densidad, teniendo en cuenta que este material tiene muy buen
comportamiento a la temperatura a trabajar (T = 60°C) y permite un mejor
flujo de aire entre la masa de ocara y la lámina; comparado con otros
materiales. Las láminas de polietileno se disponen sobre las bandejas del
deshidratador de alimentos con aire forzado utilizado para la operación.
- Molienda o Trituración y tamizado. - Una vez seco el producto, se somete
a molienda. Como el equipo dispuesto en el Centro de Laboratorios es de
operación manual, se optó por realizar un procedimiento previo (licuado),
para reducir el tamaño y hacer el procedimiento de molienda menos
agotante para la persona que lo realiza. El tamizado se realiza empleando
una serie de tamices que incluye los tamaños de partícula establecidos en
las especificaciones de una harina para su uso en panificación (Diámetro
promedio entre 0.6 y 0.45 mm).
Equipos utilizados
- Deshidratador de alimentos. - Este equipo permitió reducir el porcentaje de
humedad al 8.66% después de 5 horas de secado. Este resultado se debe a que, por
el diseño del equipo, tiene una mejor circulación del aire y, además, como era utilizado
exclusivamente para el desarrollo de este proyecto, la puerta del equipo no se abría
durante el experimento, lo que si sucedía con la estufa eléctrica. En cada ensayo de
secado se utilizaron láminas de polietileno de baja densidad que contenían 150 gr. de
masa de ocara de 0.5 mm. de espesor; que había sido previamente filtrada de forma
manual. Después de la operación de secado, ninguno de los ensayos presentó
diferencias significativas en cuanto a sus características organolépticas.
La operación de molienda realizada con los ensayos de secado anteriores dio buenos
resultados en cuanto a granulometría y rendimiento, ya que el tamaño promedio de
partícula cumple con los estándares para este tipo de materia prima (Diámetro
promedio entre 0.6 y 0.45 mm) y el procedimiento tiene un rendimiento del 91.01%.
- Molino de discos. - Es un molino de uso doméstico, trabaja bajo el
principio

24. de frotación y su fabricación es en acero ordinario.
Para el funcionamiento de este equipo, las partículas de sólidos son frotadas entre
las caras planas estriadas de unos discos circulares rotatorios. El eje del disco es
generalmente horizontal, aunque a veces puede ser vertical. En un molino de
rotación simple, como es el caso del molino empleado para la experimentación, uno
de los discos es estacionario y la otra rota, mientras que en las máquinas de doble
rotación ambos discos giran a alta velocidad en sentido contrario. La alimentación
entra transportada por un tornillo sinfín a través de una abertura situada en el centro
del disco rotatorio, pasa hacia afuera a través de la separación entre los discos y
se descarga en un recipiente ubicado debajo de los discos. La separación entre los
discos es ajustable dentro de ciertos límites. Por lo menos una de las placas de
molienda ésta montada sobre un muelle de forma que los discos pueden separarse
si entra en el molino un material que no puede ser molido. Molinos provistos de
diferentes tipos de estrías, rugosidades o dientes sobre los discos permiten una
gran variedad de operaciones incluyendo molienda, troceado, granulación y
desmenuzamiento, así como también operaciones no directamente relacionadas
con la reducción de tamaño, tales como mezclado. (MC CABE y SMITH, 1981)
Este equipo fue empleado para la parte experimental de este proyecto, por la
facilidad de su uso en el Centro de Laboratorios. Para una aplicación industrial y la
evaluación de prefactibilidad económica de este proyecto, se plantea el uso de un
molino de martillos, pues su operación tiene muy buenos resultados en cuanto a
tamaño de partícula y como valor agregado de este equipo, su diseño permite
incluir un tamiz que clasifica durante el proceso las partículas de harina de ocara
que cumplen con los estándares para este tipo de material y las que no.

25. 5.1.2 Diagrama de flujo

26. 5.1.3 Diagrama de proceso

27. 6. PLANTEAMIENTO DE PROBLEMAS DE BALANCE DE
MATERIA Y ENERGÍA
6.1 PROBLEMA DE BALANCE MATERIA POR EQUIPO
6.1.1 Remojado de los granos de soya
Ecuaciones:
1) Balance Total de Masa
Mf soya = Mi soya + Wi agua – Wf agua
Mf soya = 0.5Kg + 0.760Kg – 0.574Kg
Mf soya = 0.686kg de Granos de Soya remojado.
2) Balance de Sólidos
𝑿𝒇 𝒔𝒐𝒚𝒂 = {𝑴𝒊 𝒔𝒐𝒚𝒂.𝑿𝒊 𝒔𝒐𝒚𝒂 + [(𝑾𝒊 𝒂𝒈𝒖𝒂 . 𝑿𝒊 𝒂𝒈𝒖𝒂 ) − (𝑾𝒇 𝒂𝒈𝒖𝒂. 𝑿𝒇 𝒂𝒈𝒖𝒂 )]}/𝑴𝒇 𝒔𝒐𝒚𝒂
Xf soya = 0,67 * 100 = 67% de sólidos totales.
Remojado de los
granos de soya
Mf soy a = 0.686
Xf soy a = 0,67
Hf = 0.33
Wi agua=0,760
Mi soy a= 0.5
Xi soy a = 0,93
Humedad= 0.07
Wf agua=0.574

28. 6.1.2 Descascarillado
Ecuaciones:
1) Balance Total de Masa
Mi soya = Mf soya + M cascara
Mf soya = Mi soya – M cascara
Mf soya= 0,686Kg – 0,0427Kg
Mf soya= 0,643kg de soya pelada.
6.1.3 Cocción
Ecuaciones
1) Balance total de materia:
Mi soya + W agua = Mf soya
Mf soya = 0,6433kg + 2,500kg
Mf soya = 3,143kg
2) Balance parcial:
𝑴𝒊 𝒔𝒐𝒚𝒂. 𝑿𝒊 𝒔𝒐𝒚𝒂 + 𝑾 𝒂𝒈𝒖𝒂. 𝑿𝒊 𝒔𝒐𝒚𝒂 = 𝑴𝒇 𝒔𝒐𝒚𝒂. 𝑴𝒇 𝒔𝒐𝒚𝒂
0,643kg*0,67= 3,143kg* Xf soya
Xf soya = 0.14
Descascarillado
Mi soy a =0.686kg
M cascara= 0.0427kg
Mf soy a=0,643kg
Mi soy a=0,643kg
Xi soy a = 0,67 COCCION
Wagua=2,500kg
Mf soy a=3,143kg
Xf soy a = 0,14

29. 6.1.4 Triturado
6.1.5 Filtrado
Ecuaciones:
1) Balance total
MI soy a= Mocara + Wf leche
3,143kg – 2,552kg = Mocara
Mocara = 0,591kg
2) Balance parcial:
MI soy a Xi soy a = Mocara Xocara + Wf lecheXleche
3,143kg* 0,14 = 0,591kg Xocara + 2,552kg*
Xocara =
TRITURADO
Mi soy a =3,143kg Mf soy a=3,143kg
FILTRADO
MI soy a=3,143kg
Xi soy a = 0,14
Mocara= 0,591kg
Xocara =

30. 6.1.6 Secado
6.1.7 Triturado
6.1.8 Tamizado
SECADO
Mi soy a=3,143kg
Xi soy a = 0,14
M ocara= 0,591kg
X ocara =
MOLIENDA
Mi soy a=3,143kg
Xi soy a = 0,14
M ocara= 0,591kg
X ocara =
TAMIZADO
Mi soy a=3,143kg
Xi soy a = 0,14
M ocara= 0,591kg
X ocara =

31. 6.2 PROBLEMA DE BALANCE MATERIA POR PROCESO
FILTRADO SECADO
TRITURADO
Y TAMIZADO
6.3 PROBLEMA DE BALANCE DE ENERGIA POR EQUIPO
6.3.1 Cocción
Para la realización del balance de energía es necesario establecer los
siguientes parámetros:
Base de cálculo: 0.643Kg. de soya.
Calor latente de vaporización (λ): Dato obtenido de la tabla de
propiedades del agua saturada (WARK, 1990).
COCCION
Mi soy a=0,643kg
Xi soy a = 0,67
Wagua=2.5kg
G3= 1Kg
Mf soy a=2.143kg
XF soy a = 0.20

32. Capacidad calórica de la soya (Cp): Dato obtenido mediante la
siguiente ecuación:
Cp = 0.0088 (%H) + 0.22 (Ecuación 1) (EARLE, 1978) =0.222Kcal/Kg-
mol°k
Donde:
0.0088 y 0.22 son constantes
%H: Porcentaje de humedad de soya al entrar a la operación.
Dato experimental. =0.33
Masa de soya que entra a la operación (M1). Dato experimental.
Masa de agua evaporada durante la operación (G3). Dato
experimental
Temperatura a la que entre la soya a la operación (Ti). Dato
experimental.
Temperatura que alcanza la soya después de la operación (Tf).
Dato experimental. =373°k
Nota: Para las conversiones e utilizó:
1 Kg ____________ 2.2 lb
1 BTU ___________ 0.252 kcal
El balance de energía para la cocción está determinado por:
QT = M1*Cp1*ΔT1 + G3*λ (Ecuación 2)
En la etapa de la coccion se presentan dos tipos de calor:

33. Calor sensible (QS): Calor necesario para calentar determinada masa desde una
temperatura inicial (Ti) hasta una temperatura final (Tf) (VALIENTE B., 1986).
QS = M1*Cp1*ΔT1 (ecuación 3)
Donde:
M1 = Masa de soya que entra a la cocción = 0.643Kg
Cp1 = Calor específico de soya obtenido mediante la ecuación 1 y utilizando el
porcentaje de humedad de la soya al entrar a la cocción = 0.33
BTU/lbºk
ΔT1 = Tf – Ti
Tf = Temperatura que alcanza la soya después del proceso de la cocción = 373°k
=100°c
Ti = Temperatura a la que entra la ocara de soya al proceso de secado =
291ºk=18°c
Llevando los valores de M1, Cp1, Tf y Ti a la ecuación 3 se obtiene:
QS = 46.4490BTU equivalentes a 11.705Kcal
Calor latente (QL): Calor necesario para evaporar una determinada cantidad
de agua (VALIENTE B., 1986).
QL = G3*λ (Ecuación 4)
Donde:
G3 = Masa de agua evaporada = 1Kg=2.2lb.
λ = Calor latente de evaporación del agua = 1003.38 BTU/lb (libro valiente)
Llevando los valores de G3 y λ a la ecuación 4 se obtiene:

34. QL = 2207.436 BTU equivalentes a 556.2738 Kcal
El calor total suministrado en la cocción es:
QT = QS + QL = 46.4490 + 2207.436 = 2253.885 BTU equivalentes a 567.97 Kcal
Lo que significa que este es el calor total necesario que debe suministrarse a la
soya durante el proceso de cocción a fin de obtener una humedad de la soya del
0.8.
6.3.2 Secado
Para la realización del balance de energía es necesario establecer los
siguientes parámetros:
Base de cálculo: 1.052Kg. de ocara.
Calor latente de vaporización (λ): Dato obtenido de la tabla de
propiedades del agua saturada (WARK, 1990).
Capacidad calórica de la soya (Cp): Dato obtenido mediante la
siguiente ecuación:
Cp = 0.0088 (%H) + 0.22 (Ecuación 1) (EARLE, 1978) =0.227Kcal/Kg-
mol°k
Donde:
Horneo
QT.2
necesario
Mocara= 1.052Kg
Xs,ocara = 0.24
G=W= 0.768
Mf .ocara= 0.284Kg
despues de meter al
horno
Xf .ocara= 0.889
H= 0.11

35. 0.0088 y 0.22 son constantes
%H: Porcentaje de humedad de soya al entrar a la operación.
Dato experimental. =0.76
Masa de soya que entra a la operación (M1). Dato experimental.
Masa de agua evaporada durante la operación (G3). Dato
experimental
Temperatura a la que entre la ocara a la operación (Ti). Dato
experimental.
Temperatura que alcanza la ocara después de la operación (Tf).
Dato experimental. =523°k=250°c
Nota: Para las conversiones e utilizó:
1 Kg ____________ 2.2 lb
1 BTU ___________ 0.252 kcal
El balance de energía para el secado esta determinado por:
QT = M1*Cp1*ΔT1 + G3*λ (Ecuación 2)
En la etapa de secado se presentan dos tipos de calor:
Calor sensible (QS): Calor necesario para calentar determinada masa
desde una temperatura inicial (Ti) hasta una temperatura final (Tf)
(VALIENTE B., 1986).
QS = M1*Cp1*ΔT1 (ecuación 3)

36. Donde:
M1 = Masa de ocara que entra al secado= 1.052Kg
Cp1 = Calor específico de la ocara obtenido mediante la ecuación 1 y
utilizando el porcentaje de humedad de la soya al entrar a la cocción = 0.76
BTU/lbºk
ΔT1 = Tf – Ti
Tf = Temperatura que alcanza la ocara después del proceso del secado =
523°k =250°c
Ti = Temperatura a la que entra la ocara de soya al proceso de secado =
453ºk=180°c
Llevando los valores de M1, Cp1, Tf y Ti a la ecuación 3 se obtiene:
QS = 16.716BTU equivalentes a 4.210 Kcal
Calor latente (QL): Calor necesario para evaporar una determinada
cantidad de agua (VALIENTE B., 1986).
QL = G3*λ (Ecuación 4)
Donde:
G3 = Masa de agua evaporada = 0.768Kg=1.689lb.
λ = Calor latente de evaporación del agua = 1003.38 BTU/lb (libro valiente)
Llevando los valores de G3 y λ a la ecuación 4 se obtiene:
QL = 1695.31 BTU equivalentes a 427.21 Kcal
El calor total suministrado al secado es:
10 minutos

37. Qt.necesario = QS + QL =16.716 + 1695.31 = 1712.026 BTU equivalentes
a 431.43 Kcal
Lo que significa que este es el calor total necesario que debe suministrarse
a la ocara durante el proceso de secado a fin de obtener una humedad de
la soya del 0.11.
6.4 PROBLEMA DE BALANCE ENERGIA POR PROCESO
6.5 PROBLEMA DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA POR EQUIPO
6.6 PROBLEMA DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA POR
PROCESO

38. 6.7DIAGRAMAS DE BLOQUE DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA
6.7.1 Diagrama de equipo de balance de materia y energía
Cascara
Vapor
Agua
Harina
Residuos
Leche de
soya
Filtrado
Tamizado
Remojado Cocción
Triturado
Triturado
Secado
9
8
7
5
4
2
1
3
6
Calor =
calor total
Soya
Agua

39. 6.7.2 Diagrama de flujo de balance de materia
2
1
3
4
5
6
7
8
9

40. 7. RENDIMIENTO
8. COSTOS DE PRODUCCION
9. CONCLUSIONES
El proceso adecuado para obtener harina de ocara de soya consta de cuatro
procedimientos: filtrado; para extraer gran cantidad de humedad retenida por la
masa. Secado, que retira la humedad retenida por la masa de ocara de soya que
no puede ser retirada por el filtrado. Molienda y tamizado, son realizadas para
garantizar el tamaño adecuado de la partícula, que garantiza las propiedades
organolépticas del producto.
El mal manejo en los tiempos y temperaturas en el proceso de leche de soya
ocasionaría que la enzima lipoxigenasa causante del sabor a leguminosa, no sea
inactivada completamente; que las proteínas naturales de la leche de soya sean
desnaturalizadas.
En la operación de filtración manual se obtiene una reducción del peso de la masa
entre el 30% y 35%, haciendo este procedimiento muy eficiente. Para una
aplicación industrial del proceso de obtención de harina de ocara de soya, se puede
utilizar un prensado hidráulico, ya que este procedimiento es muy eficiente, porque
permite eliminar un gran porcentaje del peso inicial de la masa y no requiere la
cantidad de mano de obra que requiere un filtrado manual, lo que reduce los costos.

41. 10. SUGERENCIAS
11. PALABRAS CLAVES
12. BIBLIOGRAFIA
13. ANEXOS