Cartel Centrifugacion Nejayote
1
OPTIMIZACIÓN DE CENTRIFUGACIÓN DE NEJAYOTE COMO MÉTODO DE SEPARACIÓN DE SÓLIDOS Autores: E. López-Alférez, A. Alarcón, D. Miranda, E. A. Fernández, F. Beristain I., E. Gutiérrez-Cortez Dirección: Departamento de Nanotecnología Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Universitario s/n Juriquilla Qro. www.congreso-de-nixtamalizacion.org Querétaro, México, 16 al 19 de octubre de 2012 Teléfono. 442-2381141, 56234141 red UNAM Email: [email protected] , [email protected] , [email protected] , [email protected] , [email protected] , [email protected] RESUMEN: Este proyecto se realizó con el propósito de determinar las condiciones óptimas de separación de las fracciones soluble e insoluble, mediante una centrífuga de discos para obtener los sólidos contenidos en el nejayote. El nejayote es el agua residual donde se deposita el exceso de calcio, fracciones de germen, pericarpio y endospermo durante la nixtamalización tradicional del maíz. Se empleó la metodología de superficie de respuesta para evaluar y modelar el efecto de dos factores independientes (velocidad de giro y uso de tornillo de gravedad) en tres niveles de variación. Se evaluó el rendimiento y la eficiencia de separación de fases. Los resultados mostraron que las condiciones óptimas de operación son a una velocidad de giro de 4525 rpm y una abertura del tornillo de gravedad del 52 %. Para realizar el análisis estadístico se empleó el software Minitab 16 (Minitab Inc.) RESULTADOS Y DISCUSIÓN: Fig. 1. Gráfica comparativa para turbidez Fig. 2. Gráfica de superficie para rendimiento Fig. 3. Gráfica de superficie para eficiencia Optimización de Variables de Respuesta ABSTRACT: This project was conducted in order to determine the optimal separation conditions of the soluble and insoluble fractions to obtain the nejayote solids using a disk centrifuge. Nejayote is the residual water where excess calcium, germ fractions, pericarp and endosperm deposits during the traditional corn nixtamalization process. Surface response methodology was used to evaluate and model the effect of two independent factors (rotational speed and gravity screw aperture) at three levels of variation. The performance and efficiency of the separation of phases was evaluated. The results showed that optimum operating conditions are at a rotational speed of 4525 rpm and a gravity screw aperture of 52%. For statistical analysis software Minitab 16 (Minitab Inc.) was used. INTRODUCCIÓN El principal objetivo en el proyecto es encontrar las condiciones óptimas del proceso de centrifugación las cuales son velocidad de giro y el uso de tornillo de gravedad con el fin de obtener un clarificado con la mayor eficiencia de separación de fases y el mayor rendimiento. Durante la nixtamalización, se utilizan aproximadamente 75 L de agua para 50 kg de maíz, y considerando que el maíz absorbe del 14 al 48% del agua utilizada durante el proceso, se producirá una cantidad similar de agua residual alcalina. La recuperación de agua sin sólidos podría ser reutilizada para el riego de suelos ácidos o para procesos en la industria química y alimentaria. MATERIALES Y MÉTODOS Determinación de contenido de sólidos totales. Método de estufa (AOAC, método 925.10) Turbidez (Método 188988a ASTM, American Society for TesGng and Materials) Rendimiento Eficiencia de separación de fases CONCLUSIONES: El rendimiento y la eficiencia presentan variación a diferentes condiciones de operación, tal es el caso de la velocidad de giro, ya que al usar 4500 rpm de velocidad hubo un mayor rendimiento y una mayor eficiencia que al usar 4000 y 5000rpm respectivamente. Al analizar estadísticamente se tiene que, las condiciones óptimas del proceso de centrifugación de nejayote son: 4525 RPM y uso de tornillo de gravedad al 50%, con las cuales se obtiene un mayor rendimiento y eficiencia. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 1. Valderrama, M. C., Gutiérrez, E. et al. (2011). Filtration at constant pressure as an optional operation for nejayote treatment. Por publicar en Water Research. 2. Rosentrater, K. (2006). A review of corn masa processing residues: Generation, properties, and potential utilization. Waste Management. 26. Páginas 284 – 292 3. Valderrama, M. C., Gutiérrez, E. et al. (2010). Mechanism of calcium uptake in corn kernels during the traditional nixtamalization process: Diffusion, accumulation and percolation. Journal of Food Engineering. 98. Páginas 126 – 132 3 60 2 70 80 4000 90 4500 1 5000 endimiento (%) Uso Tornillo Vel. Giro (RPM) Surface Plot of Rendimiento (%) vs Uso Tornillo, Vel. Giro (RPM) 3 20 2 40 60 4000 80 4500 1 5000 Eficiencia (%) Uso Tornillo Vel. Giro (RPM) Surface Plot of Eficiencia (%) vs Uso Tornillo, Vel. Giro (RPM) Solución Global Vel. Giro (RPM) = 4525.25 Uso Tornillo = 52% Respuestas Pre Rendimiento = 90.18% Eficiencia = 81.9%
-
Upload
emmanuel-l-alferez -
Category
Documents
-
view
148 -
download
1
description
Este proyecto se realizó con el propósito de determinar las condiciones óptimas de separación de las fracciones soluble e insoluble, mediante una centrífuga de discos para obtener los sólidos contenidos en el nejayote. El nejayote es el agua residual donde se deposita el exceso de calcio, fracciones de germen, pericarpio y endospermo durante la nixtamalización tradicional del maíz. Se empleó la metodología de superficie de respuesta para evaluar y modelar el efecto de dos factores independientes (velocidad de giro y uso de tornillo de gravedad) en tres niveles de variación. Se evaluó el rendimiento y la eficiencia de separación de fases. Los resultados mostraron que las condiciones óptimas de operación son a una velocidad de giro de 4525 rpm y una abertura del tornillo de gravedad del 52 %. Para realizar el análisis estadístico se empleó el software Minitab 16 (Minitab Inc.)
Transcript of Cartel Centrifugacion Nejayote
OPTIMIZACIÓN DE CENTRIFUGACIÓN DE NEJAYOTE COMO MÉTODO DE SEPARACIÓN DE SÓLIDOS
Autores: E. López-Alférez, A. Alarcón, D. Miranda, E. A. Fernández, F. Beristain I., E. Gutiérrez-Cortez
Dirección: Departamento de Nanotecnología Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Universitario s/n Juriquilla Qro.
www.congreso-de-nixtamalizacion.org Querétaro, México, 16 al 19 de octubre de 2012
Teléfono. 442-2381141, 56234141 red UNAM
Email: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN: Este proyecto se realizó con el propósito de determinar las condiciones óptimas de separación de las fracciones soluble e insoluble, mediante una centrífuga de discos para obtener los sólidos contenidos en el nejayote. El nejayote es el agua residual donde se deposita el exceso de calcio, fracciones de germen, pericarpio y endospermo durante la nixtamalización tradicional del maíz. Se empleó la metodología de superficie de respuesta para evaluar y modelar el efecto de dos factores independientes (velocidad de giro y uso de tornillo de gravedad) en tres niveles de variación. Se evaluó el rendimiento y la eficiencia de separación de fases. Los resultados mostraron que las condiciones óptimas de operación son a una velocidad de giro de 4525 rpm y una abertura del tornillo de gravedad del 52 %. Para realizar el análisis estadístico se empleó el software Minitab 16 (Minitab Inc.)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
Fig. 1. Gráfica comparativa para turbidez
Fig. 2. Gráfica de superficie para rendimiento Fig. 3. Gráfica de superficie para eficiencia Optimización de Variables de Respuesta
ABSTRACT: This project was conducted in order to determine the optimal separation conditions of the soluble and insoluble fractions to obtain the nejayote solids using a disk centrifuge. Nejayote is the residual water where excess calcium, germ fractions, pericarp and endosperm deposits during the traditional corn nixtamalization process. Surface response methodology was used to evaluate and model the effect of two independent factors (rotational speed and gravity screw aperture) at three levels of variation. The performance and efficiency of the separation of phases was evaluated. The results showed that optimum operating conditions are at a rotational speed of 4525 rpm and a gravity screw aperture of 52%. For statistical analysis software Minitab 16 (Minitab Inc.) was used.
INTRODUCCIÓN El principal objetivo en el proyecto es encontrar las condiciones óptimas del proceso de centrifugación las cuales son velocidad de giro y el uso de tornillo de gravedad con el fin de obtener un clarificado con la mayor eficiencia de separación de fases y el mayor rendimiento. Durante la nixtamalización, se utilizan aproximadamente 75 L de agua para 50 kg de maíz, y considerando que el maíz absorbe del 14 al 48% del agua utilizada durante el proceso, se producirá una cantidad similar de agua residual alcalina. La recuperación de agua sin sólidos podría ser reutilizada para el riego de suelos ácidos o para procesos en la industria química y alimentaria.
MATERIALES Y MÉTODOS -‐ Determinación de contenido de sólidos totales. Método de estufa (AOAC,
método 925.10)
-‐ Turbidez (Método 1889-‐88a ASTM, American Society for TesGng and Materials)
-‐ Rendimiento -‐ Eficiencia de separación de fases
CONCLUSIONES: El rendimiento y la eficiencia presentan variación a diferentes condiciones de operación, tal es el caso de la velocidad de giro, ya que al usar 4500 rpm de velocidad hubo un mayor rendimiento y una mayor eficiencia que al usar 4000 y 5000rpm respectivamente. Al analizar estadísticamente se tiene que, las condiciones óptimas del proceso de centrifugación de nejayote son: 4525 RPM y uso de tornillo de gravedad al 50%, con las cuales se obtiene un mayor rendimiento y eficiencia.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 1. Valderrama, M. C., Gutiérrez, E. et al. (2011). Filtration at constant pressure as an optional operation for nejayote treatment. Por publicar en Water Research. 2. Rosentrater, K. (2006). A review of corn masa processing residues: Generation, properties, and potential utilization. Waste Management. 26. Páginas 284 – 292 3. Valderrama, M. C., Gutiérrez, E. et al. (2010). Mechanism of calcium uptake in corn kernels during the traditional nixtamalization process: Diffusion, accumulation and percolation. Journal of Food Engineering. 98. Páginas 126 – 132
3
60 2
70
80
4000
90
4500 15000
endimiento (%)
Uso Tornillo
Vel. Giro (RPM)
Surface Plot of Rendimiento (%) vs Uso Tornillo, Vel. Giro (RPM)
3
20 2
40
60
4000
80
4500 15000
Eficiencia (%)
Uso Tornillo
Vel. Giro (RPM)
Surface Plot of Eficiencia (%) vs Uso Tornillo, Vel. Giro (RPM)
Solución Global Vel. Giro (RPM) = 4525.25 Uso Tornillo = 52%
Respuestas Pre Rendimiento = 90.18% Eficiencia = 81.9%
