1 aula pratica redução de tamanho ta [modo de compatibilidade]
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O que uma operao unitria ?
As operaes unitrias so as etapas individuais que
constituem todos os processos que transformam a
matria-prima em produto final.
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Exemplos de operaes unitrias:
-Limpeza
-Concentrao
-Secagem-Reduo de tamanho
-Secagem
-Evaporao
-Moldagem
-Aquecimento
-Arrefecimento
-Mistura
-Bombagem
-..
A seleco adequada
e combinao das
operaes unitriasconstituem um factor
chave no
processamento dealimentos
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A reduo de tamanho importante para o fabrico de:
Caf solvel
Cereais de Flocos de milho
Pssego em calda
Batata frita pr-congelada
Pur de Batata em Flocos
http://www.ufrgs.br/Alimentus/feira/optransf/moagem.htm
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Recepo dos Gros e Limpeza
Torragem
Arrefecimento
Moagem
MisturaExtraco
Concentrao
Secagem
AglomeraoEmbalagem
Caf solvel
O moinho transforma o caf torrado em um phomogneo, com a granulometria desejada para caf
solvel de 2 a 4mm.
Conforme a finalidade do caf, so usados diferentes tipos de moinhos,dentre eles destacam-se:
MOINHOS DE DISCO - Geralmente usado para moagem de granulao fina.
MOINHO DE ROLOS - fornece um produto de textura uniforme
MOINHO DE FACA E DE MARTELOS - Produzem um material mais fino que omoinho de rolos
http://www.ufrgs.br/Alimentus/feira/proutro/cafesol/moagem.htm
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GERMINAO
SECAGEM
MOAGEM
MISTURA
COZIMENTO
PR - SECAGEM
LAMINAO
PR - SECAGEM
TORREFAO
Arrefecimento
COLHEITA
SECAGEM
Cereais de flocos de milho
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Moagem
Os gros so modos em moinhos de rolos com a finalidade deformarem os grits do milho. Cada gro de milho, aps ter sido germinado,
fracturado em duas ou trs partes. Cada uma destas partes constitui umgrits. Cada floco de milho composto por um ou talvez dois grits.
O funcionamento dos moinhos de rolos simples. Os rolos giram em
direes contrrias, velocidades iguais ou diferentes. Tambmpodem ser usados rolos nicos que giram contra uma superfcie.
http://www.ufrgs.br/Alimentus/feira/prcerea/matinal/moagem.htm
Cereais de flocos de milho
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Pssego em calda
(Santos e Ferreira 2008)
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Corte e descaroamento
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RecepoSelecoLavagemEliminao de partes indesejveisCortePesagem
BranqueamentoAdio de temperosCozimento e mistura dos ingredientesEnvaseAdio de leo quente
ExaustoFechoProcessamento trmicoArrefecimentoRotulagem
Armazenamento
As beringelas so cortadas
num fatiador centrfugo de
faca fixa, para corte de
fatias, com regulador
micromtrico da espessura,
at 12 mm mximo
Alimentao feita a granel
de forma contnua.
Beringelas
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Batata Pr-Frita Congelada
Operaes Preliminares CLASSIFICAO
LAVAGEM
DESCASCAMENTO
Fraccionamento
SELEO
BRANQUEAMENTO
O fracionamento uma operaopreliminar. Esta
etapa influi nauniformidade dotamanho dasbatatas fritas. Ocorte feito em
forma de tiras,conhecido como"estilo francs
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O corte das batatas tem o objetivo melhorar a troca de calor nos
estgios de pr-cozimento e cozimento. Essas so cortadas por
equipamentos que iro fati-las em aproximadamente 0,25 cm de
espessura, para um cozimento homogneo.
Figura 1: Lmina de fatiamento
Pur de Batata em Flocos
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Lei dekick
E (J) representa a energianecessria por unidade de massaKk constante de kick (depende damquina e do material)D1(m) tamanho mdio do slidoinicialD2(m) tamanho mdio do slidofinal
C (t/h) capacidade da mquina
De acordo com esta lei, aenergia consumida na fragmentaodepende de m e no isoladamentede D1 e D2. Assim, esta lei sserve para prever as alteraes de
consumo de energia decorrente demodificaes introduzidas numaoperao que j foi realizada.
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Lei deRittinger ou
E (J) energia necessria por unidade de massa
K constante de Rittinger, depende do tipo de mquina e do materialobtido (obtida experimentalmente para cada situao estudada)d1(m) tamanho mdio do slido iniciald2(m) tamanho do slido finalC (t/h) - capacidade
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Lei deBond
W (J/Kg) ndice de trabalho de BondD1(m) dimetro da abertura da peneira que permite a passagem de80% do produtoD2(m) dimetro da abertura da peneira que permite a passagem de
80% do material modo
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Lei de
Bond
C- capacidade da mquina (t/h)E(J) energiaD1 e D2 (cm) dimetro mdio daalimentao e do produto,respectivamente
Wi (Kw. h/t) - work index domaterial, varia com a natureza doslidoK = 1,34 ou 1,0 para obter aresposta em HP ou Kw,
respectivamente.
A lei de Bondpressupe que todas as
partculas tenhamaproximadamente amesma gama degeometria.
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O tamanho de um alimento reduzido de 6 mm para
0,0012mm utilizando um motor de 10 Hp. Ser este
motor adequado para reduzir o tamanho do alimento
para 0,0008 mm?
Assume-se que se cumpre a Lei de Rittinger e
que 1 Hp equivale a 745,7 W.
Exerccio 1Exerccio 1Exerccio 1Exerccio 1
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Exerccio 2
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Consome-se 30 Hp para moer 140 t/h de um material
entre 2 mm e 1 mm. Usando a Lei de Rittinger
determine a energia necessria para moer 120 t/h do
mesmo material entre 1 mm e 0,5 mm ?
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Fazer uma estimativa da energia necessria para reduzir o
tamanho de 100 t/h de produto, desde um dimetro mdio de
5 cm at um dimetro mdio final de 0,236 cm.
Supondo que 80% do peso da alimentao passam por uma
peneira de 5 cm de malha e que o produto passa por uma
peneira de 0,236 cm.
Todas as partculas da alimentao e do produto tm uma
forma geomtrica.
Exerccio 3Exerccio 3Exerccio 3Exerccio 3
Wi 12,74x1,34 = 17,07 Kw.h/t (working index, wi)K=1,34 para obter a resposta em HP e 1,0 em KW
Aplicar a lei de Bond
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Lei de Bond
D1, D2 - m
c = capacidade em t/h
E = energia em HP.
K = 1,34 unidades
wiwork index.
Valor obtido experimentalmente quando se reduz uma
unidade de peso da carga a um tamanho teoricamenteinfinitesimal, at que 80% tenha tamanho inferior a 100
m. Depende da natureza do slido. (KWh/t)
D1, D2 - m
c = capacidade em t/h
E = energia em HP.
K = 1,34 unidades
wiwork index.
Valor obtido experimentalmente quando se reduz uma
unidade de peso da carga a um tamanho teoricamenteinfinitesimal, at que 80% tenha tamanho inferior a 100
m. Depende da natureza do slido. (KWh/t)
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Lei de Bond Conduz a estimativas mais realistas e a nica Lei
usada para prever consumo de energia por mquinas
que ainda no foram instaladas.
A energia inversamente proporcional raiz quadradado tamanho produzido.
Permite calcular a energia consumida para moer a
unidade de massa do slido.
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Exerccio 4
A reduo de tamanho de um alimento est a ser
efectuada numa industria com um moinho de discos lisos.
Na operao actual de HP consumida para accionaro moinho vazio, e 14 HP consumido durante a
fragmentao de 6,4 t/h, desde um dimetro mdio de 3mm para um dimetro de 1 mm. Faa uma estimativa do
consumo de energia a ser esperado depois de um ajustedo espaamento entre os cilindros, de modo a reduzir oalimento para metade.
Utilize a lei de Rittinger, Kick e Bond
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Exerccio 5
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Verificou-se que a energia necessria para reduzir as partculas de um
dimetro mdio de 1 cm para 0,3 cm de 11 KJ/Kg.
Calcule a energia necessria para reduzir as mesmas partculas de um
dimetro de 0,1 cm a 0,01 cm assumindo que aplica a:
a) Lei de Kich
b) Lei de Rittinger
c) Lei de Bond
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Exerccio 6
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O acar obtido a partir de cristais que na alimentao 80 % passam pela
peneira de 500 m at um tamanho aps moagem no qual 80 % passam em
uma peneira de 88 m. Um motor com uma potncia de 5 HP suficiente
para atingir estas especificaes para uma determinada carga. As
exigncias so modificadas para passagem de 80 % na peneira de 125 m
com uma carga 50 % maior.
Deseja-se saber:
O motor existente possui potencia suficiente para operar a moedor
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http://www.ufrgs.br/alimentus/feira/optransf/opt_moagem.htm
Referencias Bibliogrficas
Fellows P. J. (2006). Tecnologia do Processamento de Alimentos. Princpios
e prtica. 2 edio.
Ordnez J. A. et al. (2005). Tecnologia de Alimentos. Vol. 1 Componentesdos Alimentos e Processos. Ed. Arimed, Porto Alegre.