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LA PANELA GRANULADA CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO, SU NATURALEZA Y MECANIZACIÓN DEL PROCESO DE FABRICACION. J Camilo GUERRERO M. Ing. Mecánico Master en Tecnología Agroalimentaria Regiones Cálidas INTRODUCCIÓN Explorando las posibilidades comerciales del producto tradicional, se encuentran dificultades evidentes de su utilización en su presentación tradicional (panela en bloques, pastillas o panelines), por parte de los consumidores nacionales y extranjeros. El desarrollo de técnicas de granulación como etapa culminante del proceso de fabricación, ha permitido la obtención del producto granulado luego de operaciones mas o menos laboriosas en lo referente al batido, cristalización y secado del mismo en condiciones artesanales. Los productos obtenidos reclaman procesos de fabricación artesanal donde se realice el control de parámetros de calidad que garanticen: estabilidad fisicoquímica de los productos, estabilidad en almacenamiento prolongado, una alta resistencia a las alteraciones microbiológicas, alta calidad organoléptica y composiciones estandarizables, buscando con este conjunto de garantías el logro de una comercialización exitosa. En el momento actual, y gracias a la colaboración entre CORPOICA y el CIRAD de Francia, se han desarrollado nuevas metodologías y competencias en el dominio de la concepción de equipos en los países en desarrollo, de manera que puedan responder a las especificidades socio-económicas de estos sectores de bajo poder tecnológico y bajo poder de inversión. (S. DEGRES, 1997). ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN La panela granulada, ya está en forma incipiente en los mercados nacionales y extranjeros. Se ha observado en el producto granulado alguna carencia en cuanto a su poder edulcorante frente a competidores naturales (azúcar moreno, azúcar blanco y panela en bloques). La producción de “boronas” como subproducto del proceso de granulación implica un detrimento en los rendimientos de transformación, que en casos extremos puede alcanzar hasta un 40 % del producto obtenido. La síntesis bibliográfica realizada en la puesta a punto del “estado del arte”, no permiten dilucidar una explicación de los fenómenos técnicos que ocurren en los procesos de solidificación y enfriamiento de los productos elaborados con las tecnologías artesanales de elaboración de este tipo de productos derivados de la caña de azúcar. OBJETIVOS Describir de manera simplificada los fenómenos (bioquímicos y fisicoquímicos) presentes en las etapas finales de la obtención de los productos sólidos (bloques y granulados), su comportamiento e interpretación, en busca de establecer las mejores prácticas de fabricación y determinar el conjunto de variables que gobiernan el diseño de una máquina granuladora de panela de accionamiento mecánico. Ofrecer una explicación a los problemas de poder edulcorante de los productos granulados. Plantear soluciones a las dificultades obtenidas en los ensayos preliminares de mecanización, diseñando un prototipo de ganuladora mecánica que recoja el conocimiento desarrollado en la interacción pluridisciplinaria considerada y permita una concepción con mejores perspectivas de éxito.

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LA PANELA GRANULADA CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO, SU NATURALEZA Y MECANIZACIÓN DEL

PROCESO DE FABRICACION.

J Camilo GUERRERO M. Ing. Mecánico Master en Tecnología Agroalimentaria Regiones Cálidas INTRODUCCIÓN Explorando las posibilidades comerciales del producto tradicional, se encuentran dificultades evidentes de su utilización en su presentación tradicional (panela en bloques, pastillas o panelines), por parte de los consumidores nacionales y extranjeros. El desarrollo de técnicas de granulación como etapa culminante del proceso de fabricación, ha permitido la obtención del producto granulado luego de operaciones mas o menos laboriosas en lo referente al batido, cristalización y secado del mismo en condiciones artesanales. Los productos obtenidos reclaman procesos de fabricación artesanal donde se realice el control de parámetros de calidad que garanticen: estabilidad fisicoquímica de los productos, estabilidad en almacenamiento prolongado, una alta resistencia a las alteraciones microbiológicas, alta calidad organoléptica y composiciones estandarizables, buscando con este conjunto de garantías el logro de una comercialización exitosa. En el momento actual, y gracias a la colaboración entre CORPOICA y el CIRAD de Francia, se han desarrollado nuevas metodologías y competencias en el dominio de la concepción de equipos en los países en desarrollo, de manera que puedan responder a las especificidades socio-económicas de estos sectores de bajo poder tecnológico y bajo poder de inversión. (S. DEGRES, 1997). ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN La panela granulada, ya está en forma incipiente en los mercados nacionales y extranjeros. Se ha observado en el producto granulado alguna carencia en cuanto a su poder edulcorante frente a competidores naturales (azúcar moreno, azúcar blanco y panela en bloques). La producción de “boronas” como subproducto del proceso de granulación implica un detrimento en los rendimientos de transformación, que en casos extremos puede alcanzar hasta un 40 % del producto obtenido. La síntesis bibliográfica realizada en la puesta a punto del “estado del arte”, no permiten dilucidar una explicación de los fenómenos técnicos que ocurren en los procesos de solidificación y enfriamiento de los productos elaborados con las tecnologías artesanales de elaboración de este tipo de productos derivados de la caña de azúcar. OBJETIVOS Describir de manera simplificada los fenómenos (bioquímicos y fisicoquímicos) presentes en las etapas finales de la obtención de los productos sólidos (bloques y granulados), su comportamiento e interpretación, en busca de establecer las mejores prácticas de fabricación y determinar el conjunto de variables que gobiernan el diseño de una máquina granuladora de panela de accionamiento mecánico. Ofrecer una explicación a los problemas de poder edulcorante de los productos granulados. Plantear soluciones a las dificultades obtenidas en los ensayos preliminares de mecanización, diseñando un prototipo de ganuladora mecánica que recoja el conocimiento desarrollado en la interacción pluridisciplinaria considerada y permita una concepción con mejores perspectivas de éxito.

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PROCESO DE FABRICACIÓN En el diagrama de flujo 1 se muestran las operaciones seguidas. para la obtención de panela granulada. En el proceso de fabricación por batido de las mieles concentradas se obtienen dos productos fundamentales: La panela granulada, con granulometría regularmente fina, color canela claro y humedades del 2 %. La borona, con apariencia de conglomerados de diferentes diámetros (entre cuatro diez y quince milímetros), de color marrón y humedades similares a las obtenidas en el producto granulado. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Sin pretender la redacción de un tratado, se sintetizan a continuación los temas que fundamentan el tratamiento técnico del comportamiento de los componentes de la panela granulada en su proceso de cristalización, desagregación, solidificación y secado. Cristalización es el cambio de estado físico que ocurre en un sólido, un líquido o un gas cuando se presenta una fase sólida que posea una estructura geométrica bien definida y regular.

Caña de azúcar

MOLIENDA

PREFILTRACION

CLARIFICACION

EVAPORACION

CONCENTRACION

BATIDO

REMOLIENDA

CLASIFICACION

EMPAQUE

Bagazo

Lodos y bagacillo

Cachaza

Vapor de agua

Vapor de agua

Vapor de agua

Mucílagos

Cal

Panela granulada Panela en boronas

DIAGRAMADE FLUJO 1

PANELAGRANULADA

La cristalización puede presentarse de diferentes maneras, de las cuales retenemos: • Aparición de una o varias sustancias en forma cristalizada a partir de una solución que contenga estas

mismas sustancias disueltas (cristalización de la sacarosa a partir de una solución concentrada) • Aparición de una fase cristalizada dentro de un sólido amorfo. (Cristalización lenta de la sacarosa dentro

de un dulce duro). Los sólidos que cristalizan arreglan sus moléculas, átomos y iones de manera regular en el espacio tridimensional.

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Algunos productos aparentememte cristalinos como el vidrio, no se encuentran organizados como cristales, están constituidos por especies amorfas aproximándose más a líquidos de altísima viscosidad (estado vítreo). El crecimiento, ordenamiento y arreglo de los cristales durante su formación depende fundamentalmente de las condiciones de fabricación. Si se realiza por enfriamientos muy rápidos ocurrirá la formación de cristales en forma de agujas o dendritas (figura 1) La forma exterior de los cristales se ve influida por la presencia de impurezas que van a producir deformaciones de alargamiento. El sistema cristalográfico no solamente está ligado a la naturaleza química del producto: puede cambiar en presencia de solventes y las condiciones de la cristalización (temperatura, naturaleza de otros solutos). Dos sustancias que cristalizan en forma casi idéntica, se llaman isomorfas. Son por lo general sustancias cuyas estructuras químicas son análogas (fructosa, glucosa).

Figura 1

Sustancias isomorfas cristalizan a veces al mismo tiempo formando cristales mixtos o soluciones sólidas. Estos son una mezcla homogénea de cristales cuya composición no sigue ninguna regla bien definida. Diagramas de equilibrio Si bien en productos alimentarios ocurren cristalizaciones durante el almacenamiento a partir de fases sólidas amorfas o transformaciones de una fase cristalina a otra, es sobre todo a partir de la fase líquida que ocurren las cristalizaciones. Uno o mas cuerpos puestos en contacto pueden dar sin que exista una reacción química, mezclas homogéneas sólidas, líquidas o gaseosas: este tipo de mezclas se denominan disoluciones, donde el

resultado es una solución, que en sentido estricto corresponde a una mezcla homogénea líquida. Se denomina solubilidad la propiedad de una sustancia para disolverse en otra. Una solución es saturada en soluto a temperatura y presión dadas, una vez que su concentración ha alcanzado el valor máximo que se puede obtener por disolución del soluto en estas condiciones. El solvente no puede entonces disolver más soluto. La concentración del soluto en el solvente en el estado de saturación se denomina solubilidad, que a su vez depende de la temperatura. En general, la solubilidad de un sólido en un

olvente aumenta con la temperatura.

rio señalar que la solubilidad es sensible a la presencia de impurezas que alteran la naturaleza del istema.

10

20

30

40

50

60

70

80

90

20 40 60 80 100 120 140

Glucosa +H2O

Glucosa

Fructosa

Refinosa

T ºC

C

s Es necesas

Sacarosa

Solubilidad dediversosazúcares(Dosson 975)

Masa demateria

seca/masade solución

Figura 2

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Para el estudio de la cristalización, es necesario conocer la solubilidad del o los solutos en el solvente a

ndo la concentración de la solución es superior a la concentración de olubilidad máxima; esta se logra enfriando rápidamente una solución saturada desde su temperatura de

mediante la adición e una tercera sustancia que desplaza el

muestra a título de ejemplo un iagrama binario de fases con eutéctico

a figura 4 uestra un diagr

oluciones de sacarosa agua.

n el universo de los glúcidos se agrupan todos los compuestos que liberan osas por hidrólisis química o

as osas a su vez son compuestos polihidroxilados capaces de manifestar en ciertas condiciones las

modo esta actividad industrial consume

temperaturas diferentes (la figura 2 representa las curvas de solubilidad de diferentes azúcares). Se entra en sobresaturación cuasequilibrio hasta una temperatura inferior; también se entra en sobresaturación por evaporación de una parte del solvente, o dsistema en equilibrio. La soluciones sólidas, sus variaciones en concentración, temperaturas, puntos de equilibrio y estado se representan convenientemente en diagramas de fases, donde se pueden determinar cada una de sus características mediante métodos sencillos de interpretación y medida (La figura 3

S puro A + SA

DIAGRAM A B INARIO CON EUTECTICO S IM PLE

liquidus

solidus

liquidus

T ºC

Solución

S puro A puro

Cris tales deS + soluc ión

Cris tales de A+ soluc ión

Diagram a 3

A/(A+S)

dsimple). En su aplicación práctica, lm ama de fases binario en s

35 ALGUNOS ASPECTOS DE BIOQUÍMICA Eenzimática. Lpropiedades de las funciones carboniladas aldehídica o cetónica. Las industrias agroalimentarias consumen grandes cantidades de diversos glúcidos desde los más simples como la sacarosa hasta polímeros de muy alta masa molecular -introducidos en las formulaciones como aditivos y auxiliares de fabricación, en regulación de propiedades reológicas, de textura y diversas características físico-químicas (pe la actividad del agua). Del mismo

0

20 30 40 50 60 70 80 90 10010

-15

15

25

30

20 SOLUCIONA

-10

-5

5

10

-20

-25

concentracion en sacarosa

DIAGRAMADE FASES SACAROSAAGUA

cristales de hielo +solucion

ccristalesdesacarosa +solucion

zúcar Agua

CRISTALES DE HIELO + CRISTALES DE SACAROSA

Temperaturagradoscentigrados

Figura 4

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enormes cantidades de osas como principios básicos de procesos de fermentación alcohólica y láctica

as osas son poco solubles e incluso insolubles en los solventes orgánicos. Su solubilidad en agua es muy

e pueden obtener fácilmente soluciones sobresaturadas estables (panela, melcochas, productos de

a cristalización de estos productos es difícil y muchas veces es necesaria la introducción de gérmenes de

llamada de ransición”, la viscosidad resulta débil para permitir la cristalización. Las temperaturas dependen de la

as osas son todas más o menos higroscópicas y las de masa molecular pequeña lo son en forma muy

n su gran mayoría son depresoras de la “actividad del agua”, que es en cierta forma la medida de la

s ácidos minerales calientes formando

mación de igmentos. Este período de inducción puede ser prolongado por la adición de inhibidores del proceso

alimento tiene una pureza tan elevada. Muy soluble en agua (2 kg/litro), tiene un poder dulcorante reportado como el estándar (1). Cristaliza en forma muy vistosa, posee una higroscopicidad

o como sirope de glucosa (hidrolizado de almidón). Es soluble en agua (1 kg/litro); su poder dulcorante es bajo (0,7) y aumenta con la temperatura. Cristaliza fácilmente y posee una higroscopicidad

(panadería, bebidas alcoholizadas y ciertas variedades de quesos). Lgrande. Sconfitería). Lcristalización” . En los sistemas o alimentos de bajo contenido de humedad, los azúcares se encuentran en algunos casos en estado vitroso o amorfo. Este estado no es estable y por encima de una cierta temperatura, “tsustancia (glucosa entre 20 y 30 ºC, sacarosa 65 ºC). Limportante. Las soluciones concentradas de osas, desarrollan una muy fuerte presión osmótica. Edisponibilidad del agua como solvente y como reactivo. Las osas pueden desarrollar reacciones de degradación con loFurfural. Pueden formar quelatos ante la presencia de cationes como Ca++. Pueden desarrollar una deshidratación intra e intermolecular llamada “caramelización”. La osas, asociadas con aminoácidos y/o proteínas pueden desencadenar reacciones de “oscurecimiento no enzimático” o “reacciones de Maillard” que están formadas por un conjunto complejo de reacciones precursoras de aromas y color (“melanoidinas”), las cuales producen pigmentaciones obscuras del producto. El oscurecimiento se manifiesta durante los tratamientos tecnológicos o durante su almacenamiento. Durante su ocurrencia, existe un período de inducción en el cual se forman y acumulan los compuestos intermedios, a partir de los cuales se ha de provocar la polimerización necesaria para la forp(anhídridos sulfurosos o sulfitos); también pueden acortarse mediante la adición de aminoácidos. Sacarosa: Azúcar de caña o de remolacha (glúcido) (C12H22O11). Es el más abundante de los diholosidos, no es reductor y se encuentra en todas las partes vegetales, en las frutas, regularmente asociado con osas simples como fructosa y glucosa. También se encuentra en la savia de alguna plantas (Erable, árbol canadiense). El producto industrial (azúcar refinado) es el alimento más puro consumido en los hogares, ningún otroemoderada. Glucosa: Es una aldoexosa (C6H12O6) la más profusamente producida de todas las osas. Existe en todas las células. En los organismos superiores es la única osa consumida para satisfacer necesidades energéticas, las otras osas absorbidas deben ser metabolizadas o isomerizadas. Se encuentra en estado libre, bajo la forma de derivados simples o como componente fundamental en polímeros tales como la celulosa o el almidón. Es muy utilizada en la industria agroalimentaria que utiliza grandes cantidades en estado puroemoderada. Fructosa: Cetoexosa o levulosa (C6H12O6). Se encuentra en estado libre en numerosos productos vegetales, muy frecuentemente asociada a la glucosa ( a veces en proporción igual: hidrólisis de la

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sacarosa, precursora de estas osas) y en estado combinado en numerosos holosidos. Es muy soluble en agua (3,7 kg/litro). Su poder edulcorante es alto (1,7) y disminuye con la temperatura. Cristaliza muy

ifícilmente, recibiendo por esta razón el nombre de “azúcar incristalizable”. Posee una gran igroscopicidad.

TERPRETACIÓN TEÓRICA DE LOS FENÓMENOS OCURRIDOS DURANTE LA FABRICACIÓN DE

e industriales se eben obtener a partir de los fundamentos técnicos disponibles de los procesos de transformación, a la luz

sformación enzimática e la sacarosa almacenada, en azúcares invertidos que van a proporcionar el aporte energético necesario a

la fabricación de panela, minimizando de una parte duración del período de reposo luego del apronte, y haciendo aumentar hacia la neutralidad el p.H. de los

a presencia de azúcares reductores en forma excesiva, (valores por encima de los permitidos por la norma

icado, a través de métodos empíricos tradicionales ericia de los paileros), determinando así por ensayo y error la cantidad de cal necesaria para disminuir la

cias cristalizables (sacarosa, glucosa y fructosa) que obedecen electivamente a las distintas leyes de su naturaleza cristalina, conservando las particularidades bioquímicas

n o son simultáneos y sus desplazamientos durante el tiempo ocasionan la formación de cristales mixtos o

poración el producto, siempre y cuando los contenidos en azúcares reductores y rincipalmente los contenidos en fructosa no sean causantes de impedimentos para la cristalización de

a gran dificultad de cristalización de la fructosa cuando se presenta en forma abundante, se constituye en

ose una estabilidad intermedia: la masa fundida permanece en estado astoso con una gran viscosidad. Este estado no permite la formación de ninguna clase de cristales ni es

dh INPANELA GRANULADA La explicación de las alteraciones de las características físico-químicas, organolépticas dde una clara interpretación científica de los fenómenos presentes en dicha transformación. La sacarosa, almacenada como reserva energética de sostenimiento, antiestrés y supervivencia, en los tallos de la caña de azúcar, se transforma por distintos métodos en azúcares asimilables por las células. En esta forma, fisiológicamente el tallo una vez cortado durante el apronte, inicia la trandlos retoños que garantizarán la supervivencia de la planta. (ARMAINGAUD J., P 21). Los contenidos en azúcares reductores se controlan enlajugos en evaporación (valor de 5,8 según DIAZ., 1978). LICONTEC 1311) produce un rápido deterioro del producto. En los procesos artesanales se realiza un control de la acidez de los jugos por retroalimentación del resultado observado en el producto recientemente fabr(pacidez de los jugos y limitar la hidrólisis de la sacarosa. De acuerdo con lo expuesto en la fundamentación técnica, la panela y por supuesto la panela granulada está constituida por una solución de sustansde su comportamiento en forma individual. Es así como en el proceso de cristalización, los azúcares presentes alcanzan sus concentraciones y temperaturas de cristalización por evaporación del solvente común (agua). Estos procesos de cristalizaciónmezclas sólidas de naturaleza vítrea, que van siendo desagregados durante el batido de la masa fundida. La cristalización de los azúcares presentes puede realizarse con diferentes resultados y alcanzar diferentes grados de finalización; es decir: dependiendo de su concentración en el producto sometido a granulación, se pueden obtener cristalizaciones completas de los tres componentes cuando el solvente común ha abandonado por evapestos componentes. Lagente perturbador de la cristalización de la glucosa, la sacarosa y sus productos mezclados. Es claro entonces que la presencia abundante de azúcares reductores limita en forma importante la granulación del producto, presentándpposible su desagregación mecánica.

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En la medida que el vapor de agua abandona las mieles concentradas durante el proceso de batido para la granulación, la temperatura de la masa fundida disminuye, dando paso a la cristalización de los azúcares. La razón fundamental del batido de las mieles concentradas no sometidas a calentamiento adicional, la constituye la búsqueda del enfriamiento necesario, controlando los gradientes de transferencia de masa

vaporación) y calor, para la obtención de las temperaturas de cristalización de los azúcares presentes,

agua solvente de la solución, al suspender el alentamiento, los gradientes convectivos tanto másicos de la evaporación natural subsiguiente, como

res, la masa fundida en agitación manual se pone a crecer formando puentes de cristales alrededor e las burbujas de vapor de agua que en la búsqueda de alcanzar un sistema de menor presión, encuentran

alrededor de las partículas idratadas aún de azúcares reductores se adhieren cristales ya formados de los otros azúcares presentes.

e asa (eliminación de agua) para obtener un producto granulado más seco, presenta el inconveniente de

omo consecuencia del incremento de los azúcares reductores en la etapa de concentración final, se

el producto más dulce ontenido en el agente aglomerante de las boronas (fructosa). Esto no significa que el único producto

se debe interpretar como un método de obtención de sacarosa pura o lucosa pura, por las transformaciones implicadas en sus procesos de solidificación.

cterización de muestras de panela ranulada, base de sustentación de los análisis aquí propuestos.

e cal. lcanzar el punto de granulación.

Contenidos de fructosa, glucosa y sacarosa de los productos.

el secado.

(edado que la solución ya ha alcanzado en la fase líquida las concentraciones de sobresaturación necesarias para que ocurra su cristalización. Puesto que durante el calentamiento previo, las masas fundidas han alcanzado temperaturas del orden de 20 a 25 grados por encima de la temperatura de ebullición del ctérmicos del enfriamiento de las masas fundidas, gobiernan las velocidades de cristalización de los componentes ayudados por el vigor de las acciones de batido. Luego del batido inicial y cuando las mieles concentradas presentan un contenido conveniente de azúcares reductodcerrados los pasos de salida, llevando consigo en su empuje ascendente toda la masa fundida que los rodea. En la etapa siguiente, cuando el producto comienza a granular en forma masiva, hEs muy importante en este momento la desagregación manual de estos conglomerados para disminuir el tamaño de las boronas formadas a través de una operación minuciosa de batido. El sometimiento de las mieles concentradas a un sobrecalentamiento adicional para acelerar la granulación, disminuir el tiempo y el esfuerzo físico del batido y mejorar los gradientes convectivos de transferencia dmincrementar enormemente el contenido de los azúcares reductores, lo cual conlleva naturalmente un oscurecimiento adicional del producto (reacciones de caramelización o de oscurecimiento no enzimático). Cobserva un extraordinario incremento de la producción de “boronas”, que siempre serán más obscuras que el producto granulado fino. Luego de la etapa de clasificación de la panela granulada, se separan mecánicamente los productos en “boronas” y “granulado”. Esta separación implica una disminución del poder edulcorante del producto en comparación con la panela tradicional puesto que se está separando parcialmente csegregado sea la fructosa, tampocog PRACTICAS DE LABORATORIO En las instalaciones del CIMPA en Barbosa Santander, se realizó la carag Entre los parámetros de caracterización seleccionados se determinaron: • Valor del p.H. de los jugos antes y después de la adición d• Contenido de azucares reductores en el jugo y en el producto luego de a•• Temperatura de granulación de las mieles concentradas. • Contenidos de humedad de los productos fabricados antes d

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como variables que determinan el comportamiento en cristalización, poder edulcorante y formación de onglomerados o “boronas” de este tipo de soluciones sólidas.

a investigación aplicada realizada por los diferentes equipos de trabajo en lo concerniente al desarrollo de

rtida para este esfuerzo que involucra los nuevos conceptos de oncepción y diseño ahora llamados “la vigilia tecnológica”.

tos de R & D que han sido motivo de estudio y evaluación

nología de secado - cocción de mieles concentradas en secador de rodillos (IIT 1987, PANELISTA,

odos manuales de granulación por batido de mieles concentradas, calentadas a temperaturas eriores en 4 o 5 grados centígrados a la temperatura de obtención de panela.

lación manual, remolienda de boronas, clasificación y desintegración de los aglomerados. (GARCÍA y VANSANTEN 1996).

entro de las exigencias tanto operacionales como funcionales del proceso de batido de las mieles en punto

e granulación. Así, se logra que el producto sea exhaustivamente ezclado en forma constante, con la energía necesaria y a velocidades variables que permitan inicialmente

iguiendo el mismo proceso, el producto en granulación masiva se debe continuar mezclando y agitando a

enfriamiento la continuidad del proceso y la formación del granulado fino.

c CRITERIOS TÉCNICOS DE DISEÑO Tanto para el producto, como para los equipos a concebir dentro de la estrategia adoptada se deben establecer los criterios que demarcan y establecen las transformaciones requeridas en unos y otros para establecer los pliegos generales de condiciones a satisfacer. Lmétodos de fabricación de la panela granulada, ha podido ofrecer diferentes grados de sofisticación, y se constituyen en el punto de resumen y pac En este sentido es necesario mencionar los producpara recoger sus fortalezas y debilidades: • Tec

Candelaria Valle). • Máquina granuladora de panela, (CENTENO y MANTILLA CIMPA 1992). • Prototipos de molienda-secado de panela en bloques CIRAD-SAR Francia. • Mét

sup• Métodos complementarios al proceso de granu

DISEÑO DE LA GRANULADORA MECÁNICA Dde granulación, se hace necesario recordar los movimientos en todas direcciones que el producto debe sufrir, para poder iniciar su granulación como una respuesta al grado de sobresaturación, tanto en concentración como en temperatura durante la etapa de batido. Estos movimientos implican un desplazamiento relativo tanto axial como rotatorio al rededor de un eje imaginario dentro del recipiente dmcon velocidad lenta, acompañar los procesos de granulación y crecimiento de los gérmenes de cristalización producidos por los gradientes convectivos de transferencia de masa y calor, en busca de la sobresaturación necesaria a la granulación masiva. Suna mayor velocidad para producir la desaglomeración de las boronas grandes formadas constituidas por la adherencia del producto granulado fino alrededor de núcleos de azúcares reductores que actúan como sustancia adhesiva. El sistema seleccionado evita la formación de depósitos inmóviles durante el proceso de batido, evitando el fraguado y la solidificación en masa del producto inicialmente desagregado, que de ocurrir, haría imposible luego de su

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La operación de batido debe ser reversible, si sigue trayectorias circulares y el movimiento axial es indispensable para obtener una desagregación suficiente que evite el apelmasamiento del producto granulado. En la medida que la granulación se generaliza, puede aumentarse la velocidad del sistema de agitación para

ermitir una mayor aireación del producto facilitando aún más las transferencias de masa y calor, hasta lcanzar temperaturas moderadas que permitan la evacuación del producto y su manipulación en

ONSTRUCCIÓN Y ENSAYO DE PROTOTIPOS

l diseño del eje toma como principio de funcionamiento el de los mezcladores homogenizadores de cintas y

ón.

no de tres kg de capacidad y el otro de 25 kg de capacidad) se ometieron a ensayos de campo con muy buenos resultados en cuanto a la producción , calidad de producto

cia de sus procesos de olidificación - cristalización en la calidad del producto comercial

e ha puesto en evidencia la correlación existente entre el aumento de los contenidos de azúcares

ién influye en el aumento de la producción de boronas oscuras.

s importante dar continuidad a las siguientes etapas de la uesta a punto del prototipo mecanizado, llegando a soluciones incluso más optimistas, con la introducción

ebido.

Dentro de las mismas necesidades, se hace indispensable continuar el trabajo de concepción y adaptación de maquinaria y equipos que realicen eficientemente las operaciones de clasificación, remolienda de boronas, secado y empaque del producto.

paclasificación y empaque. C Se construyeron dos prototipos de la máquina granuladora de panela cuyos planos generales se presentan en el anexo 1. Elas dobles hélices (interna y externa) montadas en los dos sentidos en direcciones radiales opuestas, desde el centro del eje, la una a la derecha y la otra a la izquierda, garantizan el rompimiento y la agitación tanto rotatoria como axial del producto sometido a granulaci Los prototipos desarrollados y construidos , (usy control de las variables del proceso de granulación. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se han propuesto una serie de argumentos técnicos que explican la naturaleza de los principales constituyentes bioquímicos de la panela granulada, su comportamiento y la influens Sreductores y el incremento del grado de calentamiento de las mieles concentradas. Este grado de calentamiento tamb Los trabajos adelantados en el laboratorio de análisis químico muestran en la caracterización del producto, un mayor contenido de fructosa en las boronas, analizando el producto comparativamente con la proporción encontrada en el granulado fino. Los principios de funcionamiento en el diseño de la máquina granuladora, se muestran adaptados a la solución de problemas sentidos en la producción, epde: motovariador, inversor de marcha, controlador de velocidad y porqué no la introducción de un auntómata programable que controle por un sistema de comandos sobre el troqué y la temperatura el accionamiento del conjunto del equipo conc

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