Metodos para Determinar El Rendimiento de La Obtencion de Almidon de Yuca

 

FACTIBILIDAD DE LOS MÉTODOS HÚMEDO Y SECO PARA LA OBTENCIÓN DE ALMIDÓN DE YUCA UTILIZANDO UN TAMIZ VIBRATORIO VIBR ATORIO I. II.

Introducción. Planteamiento del problema de investigación. El nivel de producción de yuc yuca a en el valle de Condebamba Condebamba es elevada pero no se aprovecha sus características, como el almidón de calidad que este alimento contiene, ni se le da ningún valor agregado, solo se comercializa dentro de la zona y como tubérculo en fresco, teniendo así un costo muy bajo que no cubre con los gatos generados por los agricultores en la etapa de cultivo, desanimando así a los productores.  Además la Universidad Nacional de Cajamarca cuenta con un tamiz vibratorio que facilita la obtención de almidones. El equipo puede ser usado tanto para extraer almidón con el método húmedo, y también para la extracción de almidón con el método seco.

2.1.

Formulación del problema o pregunta inicial. ¿Cuál método es más factible para la obtención de almidón de yuca utilizando un tamiz vibratorio?

2.2.

Objetivos. 2.2.1. Objetivo general.

 

Determinar la factibilidad de los métod métodos os húmed húmedo o y seco para la obtención de almidón de yuca utilizando un tamiz vibratorio.

2.2.2. Objetivos específicos.  

Conocer las diferencias d del el método húmedo y seco en la obtención del almidón de yuca.   Comprobar si el tamiz vibratorio influye en en la factibilidad de los métodos húmedo y seco.   Comparar los métodos húmedo y seco para la obtención de almidón de yuca.

2.3.

Justificación y factibilidad de la investigación. El estudio para determinar la factibilidad de los métodos húmedo y seco es posible dado que en la universidad nacional de Cajamarca  –  filial Cajabamba existe un tamiz vibratorio que permite realizar el estudio para

 

III.

determinar cuál de los dos métodos es más factible para la obtención del almidón a partir de yuca MARCO TEÓRICO:

3.1.

ANTECEDENTES:

QUITO, ECUADOR Martha Cecilia Calapi Calapi En su proyecto de grado para(2010) optar el Título de Ingeniero Comercial, de título “Estudio de factibilidad para la creación de una microempresa

productora y comercializadora de harina de yuca para la ciudad de Quito”, en su proyecto determinó que la producción de almidón de yuca

es muy rentable al igual que otros almidones.

BOGOTÁ, COLOMBIA Naula Lema Miriam Marlene (2008) Es posible que la adición de algunos polisacáridos sirva de barrera para la grasa en alimentos fritos. En su estudio, se analizó “nuggets”

de pollo a los cuales se les agregó almidón de yuca, antes del empanizado, con el objetivo de verificar si se lograba una disminución en la absorción de grasa del producto al freírse. En el estudio se obtuvo una disminución significativa del contenido de grasa del 16% con respecto al control. 

TUMBES, PERÚ  Aminta Galindo Andrade (2017) (2017) En su trabajo dirigido para obtener el título de Especialista en Gestión para el Desarrollo Empresarial, de tema “ESTUDIO SOBRE LAS

PROPIEDADES DEL ALMIDÓN EXTRAÍO CON DIFERENTES “METODOS”, el determinó que un tamiz doble puede ofrecen un

producto con menos impurezas, de mejor calidad.

3.2.

BASES TEÓRICAS:

RIZOMA DE YUCA ORIGEN El origen de la l a yuca que también es llamada mandioca o casava es proviene del Noreste de Brasil, que se esparció por toda Latinoamérica. Asía, Las Indias y África, Incluida Taiwán y Filipinas, de igual manera por portugueses y españoles. Es muy posible que su cultivo ya tenga más de 5 mil años, y aun en la actualidad sigue siendo la raíz principal de la alimentación de

 

más de 800 millones de personas. Hoy en día es uno de los cultivos alimentarios más importantes en los países tropicales, y está considerado como el sexto cultivo alimentario más importante del mundo; a pesar de esto, la yuca es poco conocida o utilizada en los países occidentales desarrollados.

HÁBITAD La yuca crece en las regiones tropicales y subtropicales del mundo, ya que necesita al menos 8 meses de clima cálido para su óptimo crecimiento; prospera muy bien en zonas cálidas, húmedas y con lluvias regulares. Se debe plantar a pleno sol, de hecho, es muy sensible a la sombra (conduce a bajos rendimientos). La yuca se cultiva a partir de cortes del tallo aproximadamente 20 cm de largo; a diferencia de otros alimentos, los tubérculos de yuca no producen brotes. Los trozos de tallos se deben plantar horizontalmente, dejando una distancia de 10 cm entre uno y otro. Debe regarse con agua inmediatamente después de la siembra y de forma regular a partir de entonces, de modo que el suelo se mantenga húmedo, pero no mojado. Los tallos suelen comenzar a brotar 7-10 días después de la siembra. La yuca estará lista para su cosecha alrededor de 1 año después de la siembra. Para cosechar estos tubérculos es necesario cavar y desenterrar todas las raíces, teniendo mucho cuidado de no dañarlas. ALMIDÓN DE RIZOMA DE YUCA El almidón de yuca es la segunda fuente de almidón en el mundo después del maíz, pero por delante de la papa y el trigo; se usa principalmente sin modificar, es decir como almidón nativo, pero también es usado modificado con diferentes tratamientos para mejorar sus propiedades de consistencia, viscosidad, estabilidad a cambios del pH y temperatura, gelificación, dispersión y de esta manera poder usarlo en diferentes aplicaciones industriales que requieren ciertas propiedades particulares. El alto de almidón de la yuca y su mayor proporción de contenido amilosa, en comparación con otras fuentes, hace de este un importante importan te cultivo industrial además de ser un cultivo alimenticio rico en calorías (Aristizábal y Sánchez, 2007). El nivel de amilosa encontrado en el almidón almidó n varía dependiendo del origen. Muchos almidones tales como del maíz común, trigo, papa y yuca contienen alrededor de 18 - 28 por ciento de amilosa; el maíz y el trigo están en el extremo alto del rango, mientras la papa y la yuca están en el extremo más bajo. El almidón de yuca según unos autores contiene entre 17 - 22 % de amilosa; Datos reportados por Fernández et. al., (1996) El almidón de yuca s un polisacárido natural, obtenido de la raíz de la yuca, extremadamente versátil y alcanza una incomparable en todas sus aplicaciones entre ellas las eficiencia películas

 

biodegradables. El almidón de yuca puede clasificarse como agrio y nativo (dulce). El almidón agrio sufre un proceso de fermentación que le otorga propiedades deseables para los alimentos; el almidón nativo o dulce no es sometido a un proceso de fermentación, y es el que se usa generalmente en la industria (Gontard, 1993).

TAMIZ VIBRATORIO El tamizado es un proceso físico mecánico mediante el cual se separan partículas sólidas de diferente tamaño al pasarlas por un tamiz. Un tamiz es una herramienta que tiene a lo largo de toda su superficie poros generalmente de igual tamaño. Las partículas con un tamaño mayor que el poro u orificio del tamiz permanecen en éste; mientras que las más pequeñas, con diámetros de menor envergadura que los poros, traspasan libremente la superficie.  Además de tamiz, a este artefacto o instrumento se le conoce también con el nombre de colador, criba, cedazo o filtro. De hecho, la palabra ‘colador’ se deriva del latin “colum”, que significa tamiz.

El tamiz puede elaborarse con metal, plástico, silicona, cerámica; y puede ser una pantalla, malla o red tejida. El tamaño de los poros del tamiz es variable, y dependerá de la naturaleza y tamaño de las partículas que se desean separar. En las industrias de alimentos, farmacia y químicas el tamizado es parte fundamental de la producción y control de calidad de productos en polvo y granos. La clasificación del tamizado se realiza dependiendo humedad de la mezcla a separar; puede ser tamizado vía secadeo la húmeda.

Tamizado vía seca Se realiza para aquellas mezclas de partículas que por naturaleza poseen escasa o nula humedad. También se refiere al tamizado de sustancias o mezclas de partículas que fueron sometidas previamente a procesos de desecación. Este tipo de tamizado es más frecuente, se emplea en productos que se comercializan en polvo seco.

Tamizado por vía húmeda

 

En este tipo de tamizado se agrega agua u otros fluidos a la mezcla. Esto se hace con el fin de facilitar el arrastre o paso de las partículas más finas a través del tamiz. El tamizado realizado por este método o vía es más m ás eficiente; pero en general es el menos usado. Cuando este tipo de tamizado se emplea en productos cuya presentación final es seca, requieren de secado posterior al tamizado.

Tipos de superficies utilizadas Es importante considerar la abertura, luz o diámetro del poro de la superficie del tamiz. Existen mallas metálicas que ofrecen aberturas del tamaño de 1 micra (1µ) de longitud. El tamaño y la forma de los poros dependerán de la trama o urdimbre del tejido, barras o placas del tamiz. Los tipos de superficie con los cuales se construyen los tamices pueden incluir telas metálicas, de seda, o plásticas. Pueden elaborarse en placas metálicas perforadas, rejillas de barras metálicas, de alambre, plástico e incluso de bambú. Entre los metales que se emplean con mayor frecuencia están los aceros inoxidables.

Tipos de equipos utilizados en esta técnica Los equipos con los cuales se realiza el procedimiento del tamizado son variados; incluyen rejillas, tambores, tamices con agitación mecánica, vibratorios y oscilantes. Los instrumentos, máquinas o equipos pueden clasificarse dependiendo de si la superficie del tamiz presenta o no movimiento. Con base a este criterio, los equipos pueden ser fijos o móviles. Entre los fijos están los equipos cuya superficie tamizadora se encuentra quieta, estática. Entre estos hay tamices de parrillas inclinadas, barras estacionarias y los formados por telas generalmente metálicas también estacionarias, entre otros.

 

Dentro de los clasificados como móviles están los tamices que presentan movimientos de vaivén, movimientos oscilatorios, rotativos y vibratorios. El tamizado puede ser único, doble o múltiple. Existen diversos sistemas de tamizado: en paralelo o en línea, en serie o cascada.

EQUIPOS O MÁQUINAS DE TAMIZ O CRIBADO EMPLEADAS CON FRECUENCIA Rejillas Formadas por barras de acero con espacios entre sí predeterminados, utilizadas para el tamizado de rocas o minerales antes de ser triturados. Las rejillas pueden ser estacionarias, es decir, permanecen quietas y no necesitan de ningún mecanismo que las haga mover; o vibratorias, las cuales realizan proceso de cribado con por un movimiento hacia adelante y haciaelatrás o circular, y necesitan tanto de una fuerza mecánica.

Tambores Formados por un marco cilíndrico abierto en los extremos, rodean una tela de alambre o placas con orificios de determinado diámetro. Existen tambores de uso manual, otros que a nivel industrial pueden ser giratorios. Tamices con agitación mecánica Formado generalmente por un marco rectangular que sostiene una tela, malla de alambre o placa perforada. Este tamiz se encuentra ligeramente inclinado, con un soporte de resortes flexibles que permiten la agitación. Tamices vibratorios Imprimen al proceso de tamizado mayor velocidad y ofrecen mayor rendimiento en la selección de partículas por tamaños. Hay tamices con vibración mecánica y otros con vibración eléctrica. PROCESO DE OBTENCIÓN DE ALMIDÓN A PARTIR DEL RIZOMA DE YUCA MEDIANTE UN TAMIZ VIBRATORIO

 

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO:

DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO DE OBTENCIÓN DE ALMIDÓN EN SECO   Lavado:  se lavan los frutos con agua potable para retirar suciedad superficial.



  Pelado: se retira la cascara del fruto para obtener la pulpa libre.



  Pesado de fruto: se realiza un pesado de las muestras a analizar para determinar posteriores rendimientos. El pesado se realiza



para el fruto de forma separada para pulpa y cascara.   Reducción de tamaño: se realiza un rebanado de la pulpa.



  Secado: se coloca el fruto en bandejas de un secador solar que opera aproximadamente a 40°C por un tiempo aproximado de 48 horas si el clima es soleado y las condiciones climáticas permanecen estables. Donde el fruto este totalmente seco.



  Molienda: se somete a la yuca seca a trituración en un molino de discos para obtener harina Pesado de harina: se pesa la harina obtenida para analizar rendimiento de secado y su posterior tamizado.



 

  Tamizado: se lleva a cabo la operación de tamizado a la muestra de harina obtenida, haciéndola pasar por tamices de mallas.



  Pesado de almidón: posterior al tamizado se pesa cada cantidad de material que quede retenido en cada malla y lo que pasa cada una; para determinar la cantidad de almidón y rendimiento del proceso.



  Empacado:  se empacan las muestras de almidón obtenidas en bolsas de papel, etiquetándolas con sus respetivos tamaños de partícula que corresponden a cada número de malla.



  Almacenamiento: se almacena el almidón extraído y empacado en un lugar seco donde no exista demasiada humedad.



DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO DE OBTENCIÓN DE ALMIDÓN HÚMEDO   Lavado:  se lavan los frutos con agua potable para retirar suciedad superficial.





  Pelado: se retira la cascara del fruto para obtener la pulpa libre.   Pesado de fruto: se realiza un pesado de las muestras a analizar para determinar posteriores rendimientos. El pesado se realiza para el fruto de forma separada para pulpa y cascara.



  Reducción de tamaño: se realiza un rebanado de la pulpa



  Maceración: se lleva a cabo una reducción de tamaño de partícula con ayuda de una cortadora de cuchillas, por alrededor de 2-4 minutos de tiempo, donde se coloca la muestra pesada más agua que pase el nivel de la fruta   Tamizado: se realiza un tamizado lavando con agua hasta que el líquido de salida no lleve partículas de almidón de la yuca.





  Decantación:  se elimina el sobrenadante de la solución y se realiza una separación de la solución a fin de obtener en el fondo del recipiente una pasta blanca llamada almidón.



  Secado del almidón:  al separar la pasta de la solución en la decantación, se procede a secar en un secador solar a 40°C por 24 horas.



  Pesado de almidón:  se pesa el almidón obtenido posterior al secado.



 

  Tamizado: este paso es opcional, a manera de obtener un almidón más fino, donde se puede realizar un último tamizado del almidón.



  Empacado:  se empacan las muestras de almidón obtenidas en bolsas de papel, etiquetándolas con sus respetivos tamaños de partícula que corresponden a cada número de malla.



  Almacenamiento: se almacena el almidón extraído y empacado en un lugar seco donde no exista demasiada humedad.



3.3.

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS:

Almidón: Sustancia blanca, inodora, insípida, granulada o en polvo, que abunda en otras feculentas, como la papa o los cereales; se emplea en la industria alimentaria, textil y papelera.

Molienda:  Proceso que consiste en desmenuzar una materia sólida, especialmente granos o frutos, golpeándola con algo o frotándola entre dos piezas duras hasta reducirla a trozos muy pequeños, a polvo o a líquido.

Tamizado: Pasar una cosa por el tamiz para separar las partes finas de las gruesas.

pH: El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio, presentes en determinadas sustancias.

Rallado: Desmenuzar una cosa en partículas muy pequeñas restregándola con un rallador u otra cosa semejante. 

Propiedades físico-químicas: Las podemos ver y medir sin alterar su composición. En el caso de los alimentos estos pueden ser modificados según la necesidad de cada grupo o persona, esto quiere decir que en al momento de picarlos, cortarlos, rebanarlos estos ya sufren cambios físicos. Color, olor, forma, masa, solubilidad, densidad, punto de fusión.

Amilosa:  es el producto de la condensación de D-glucopiranosas por medio de enlaces glucosídicos (1,4), que establece largas cadenas

 

lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un millón; es decir, la amilosa es una α -D-(1,4)-glucana cuya unidad repetitiva es la

a-maltosa.

Amiopectina: es un polisacárido que se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular parecida a la de un árbol: las ramas están unidas al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces α-D-(1,6), localizadas cada 25-30 unidades lineales de glucosa.

Viscosidad: Consistencia espesa y pegajosa de una cosa. Gelatinización:  Se conoce como gelatinización al proceso donde los gránulos de almidón que son insolubles en agua fría debido a que su estructura es altamente organizada, se calientan (60-70°C) y empieza un proceso lento de absorción de agua en las zonas intermicelares amorfas que son menos organizadas y las más accesibles. 

Cribado: Pasar una materia por una criba para separar las partes finas y las gruesas o para limpiarla de impurezas.  Urdimbre: Conjunto de hilos colocados en paralelo y a lo largo en el telar t elar para pasar por ellos la trama y formar un tejido.