7/23/2019 INFORME N° 6. CARACTERIZACIÓN FISICA DE GRANOS http://slidepdf.com/reader/full/informe-n-6-caracterizacion-fisica-de-granos 1/24 Posco secha de granos y sem illas Practica de laboratorio N°6 – CARACTERIZACIÓN FÍSICA 1 Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola PRACTICA DE LABORATORIO N°6 CARACTERIZA CIÓN FÍSICA DE GRANOS Santiago Guevara Ocaña, [email protected], Carolina Duarte, [email protected], Angélica Torres A, [email protected], Julián Amado, [email protected]. 5 de Noviembre del 2015 1. OBJETIVOS Determinar el contenido de humedad de los granos de lenteja. Conocer las características físicas de los granos de lenteja. Determinar la porosidad de los granos de lenteja. Determinar la densidad aparente y densidad real de los granos de lenteja. Determinar la importancia e influencia de estas características en el acondicionamiento, beneficio y procesamiento de granos y semillas. 2. MARCO TEÓRICO Forma y tamaño La forma y el tamaño sirven en gran medida para diferenciar granos más alargados de los más redondos, esto se puede hacer ya que los redondos tienden a deslizarse más
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Figura 1. Comportamiento del diámetro del grano de lenteja en función del contenido de
humedad (izquierda), Comportamiento del espesor del grano de lenteja en función del
contenido de humedad (derecha). (En base a resultados de Szot et al (2003)).
Firouzi et. al. (2012), determinaron las características físicas de frijol Rashti en un cultivode Irán bajo diferentes condiciones de humedad, obteniendo para una humedad del 12%,
una longitud media de 16,59 mm, anchura de 7,51 mm, espesor de , 5,81 mm, diámetro
medio geométrico de 8,97 mm, unidad de masa de 0,50 g, unidad de volumen de 0,381
mm3 y área de superficie de las semillas de 252,88 mm2.
Porosidad
La porosidad es la cantidad de espacios vacíos que dejan los granos, los cuales son
ocupados por aire. Factores de compactación, impurezas y contenido de humedad del
grano influyen sobre la porosidad. Es una medida de espacios vacíos en un material, y es
una fracción del volumen de huecos sobre el volumen total (Muñoz, 1990).
Una masa de granos constituye un material poroso en el que el 30 o 40 % del volumen
que ocupa consiste en aire intergranular, la porosidad es así la propiedad que permite al
aire entrar y circular a través de la masa de grano, esto es importante por ejemplo en
procesos de secado; el rango de porosidad típica en cereales es 40-49% (Cruz y Diop1990).
La densidad aparente y real se relaciona con la porosidad de la siguiente manera (Ospina,
2001):
= 1
∗100 [Ec. 10]
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muy importante en varias aplicaciones, como en el secado y almacenamiento, en el
diseño de silos para ambos casos y en el transporte.
La humedad es un factor de gran importancia en el almacenamiento de granos. Cuando elcontenido de humedad es alto, el espacio de aire entre los granos también aumenta, por
lo tanto, existe mayor resistencia del aire al flujo (Hernández, 2009). En el caso de secado
de lenteja, Nava et. al. (2011), determinaron que con un alto contenido de humedad, la
viscosidad del almidón es baja, por lo que existe una amplia mezcla interna y calefacción
uniforme, que ayudaría a una mayor gelatinización del almidón.
La densidad aparente es un parámetro muy importante en la producción de productos
alimenticios. En productos extruidos, Nava et. al. (2011), indican que la densidad aparente
fue entre 0,17 y 0,54 g/cm3 y además señalan que cuando la temperatura aumenta, la
densidad aparente disminuye debido a que existe mayor gelatinización del almidón del
grano y en relación con el contenido de humedad, cuando ésta aumenta, también lo hace
la densidad aparente.
Öztürk (2008) realizó el cálculo de cargas de diseño para una estructura cilíndrica de
almacenamiento de maíz en función del contenido de humedad del grano, determinando
que las variaciones generan una reducción de la carga de diseño si el contenido de
humedad aumenta. Esto demuestra la importancia del conocimiento de las propiedadesfísicas de los granos y su comportamiento al momento de diseñar cualquier tipo de
estructura. Por otra parte, Bressani et.al. (2001),determinaron que es indispensable la
uniformidad de la dureza, tamaño, forma y calidad del grano con el fin de obtener mayor
eficiencia en el proceso de secado de granos, y en el caso del maíz, es preferible que el
endospermo sea duro, sin rajaduras e impurezas por hongos e insectos.
Amin et al (2003), en su estudio sobre las propiedades físicas de la lenteja, para
determinar la densidad aparente, empleó un vaso de precipitado de 500 ml dentro del cual
dejó caer los granos desde una altura de 150 mm, para luego tomar el peso. El dejar caer
los granos desde ésta altura, produce un efecto de contacto contra el contenedor que
reproduce el efecto de ordenamiento durante el almacenaje. Es importante este tipo de
detalle a la hora de realizar un laboratorio en el que se analicen las propiedades físicas de
los granos, cara al manejo en campo de los productos.
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Figura 11. Llenado de cilindro con Grano.
Cerrar el recipiente, verificando que las válvulas de purga como las de entrada de
aire al sistema y producto se encuentren cerradas, esto se puede verificar con la
ayuda del manómetro en la posición 0.
Figura 12. Verificación de válvulas cerradas con el manómetro en posición 0.
Abrir la válvula de entrada de aire al sistema manteniendo cerrada las dosválvulas, hasta lograr una lectura estable de 25 PSI y cerrar de nuevo la válvula de
entrada.
Esperar unos segundos hasta que se estabilice la lectura en el manómetro y
registrar dicha lectura (P1).
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Se observa que el peso promedio de la lenteja es de 0,078 gramos, su diámetro
promedio es de 6,795 mm, su espesor promedio es de 2,620 mm, se obtiene que
el área superficial promedio es de 365,886 mm2 y el volumen promedio es de507,118 mm3, los valores de desviación estándar, indican que los valores no se
encuentran alejados de la media, y los valores de coeficiente de variación, los
cuales se calcularon el decimal, muestran que no hay una alta variabilidad entre
los datos tomados, indicando que no hay datos anómalos, y el muestreo fue
homogéneo.
4.3 Porosidad
Este parámetro, tal y como se describe en la metodología de esta práctica, fue
determinada a partir de las mediciones de las presiones en el manómetro del
porosimetro, datos a partir de los cuales, se hizo uso de la ecuación 11,
obteniendo los siguientes resultados:
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Se observa que en promedio, la densidad real del grano de lenteja es de 1210,089
kg/m3, los valores de desviación estándar y coeficiente de variación, indican que no
hubo una variabilidad importante de los resultados, y que estos se encuentran muycercanos a la media, es importante resaltar que el coeficiente de variabilidad se
encuentra en decimal.
4.6 Determinación del contenido de humedad de la muestra
El contenido de humedad de la muestra, se determina a través del método de la
estufa, dejando por 24 horas, el grano dentro de un horno con una temperatura de
105°C, a continuación se muestran los resultados obtenidos:
Tabla 6. Resultados obtenidos en la determinación del contenido de humedad del grano
de lenteja por el método de la estufa.
Se observa que el valor de humedad promedio obtenido fue de 11,8133% en base
húmeda y de 0,1342 en base seca, los valores de desviación estándar indican que los
resultados obtenidos para las tres muestras se encuentran muy cercanos al valor
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