Practica 2 MANEJO DE SOLIDOS

UNIVERSIDAD DE NARIÑOFACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

INGENIERIA AGROINDUSTRIALMANEJO DE SOLIDOS

PRÁCTICA DE LABORATORIO # 2: MEDICIÓN DE VOLUMEN DE FRUTAS Y GRANOS

DOCENTE: DIEGO FERNANDO MEJÍA ESPAÑA, IAI, MSc.

Cifuentes Diaz Oscar Ancizar1; Erira Chamorro John Alexander1; Puetate Malte Julian Alveiro1; Ruano Unigarro Edgar Armando1.

RESUMEN

En esta práctica se determinó las dimensiones de 50 frijoles (Phaseolus vulgaris L.) y 4 papas (Solanum tuberosum) tomados al azar, utilizando un calibrador o pie de rey, con el cual se determinó los diámetros mayor, intermedio y menor, con una precisión de 0,05 mm, con los datos obtenidos de 50 frijoles se calculó diferentes parámetros como son: el volumen, el promedio, la desviación estándar y el coeficiente de variación tanto porcentual como absoluto para cada uno de los parámetros medidos, en donde el volumen promedio nos dio un valor de 0.467 cm3 que este se lo obtuvo al comparar con una figura geométrica que fue un elipsoide triaxial, luego se realizo un ensayo teniendo en cuenta el método del picnómetro para el cálculo del volumen con la misma muestra de 50 frijoles que tiene un valor de 0.6 cm3 cada uno; este valor resulto al medir el volumen total que fue de 30 cm3 y a este valor se lo dividió entre la muestra de los 50 frijoles. Para determinar el volumen de las papas utilizando el método de la balanza de plataforma cuyo valor es de 115.05 cm3 y también se calculo el volumen teniendo en cuenta la diferencia de volumen del liquido derramado cuyo valor es de 118.089 cm3, la diferencia de estos dos métodos fue casi similar en el cálculo del volumen.

Palabras clave: Calibrador, diámetro, esfericidad, coeficiente de variación, volumen, desviación estándar, promedio.

1. Estudiantes de Ingeniería Agroindustrial, Universidad de Nariño, E-mail: johnalex91@hotmail.com.

Practica 2 MANEJO DE SOLIDOS

ABSTRACT

In this lab determined the dimensions of 50 beans (Phaseolus vulgaris L.) and 4 potatoes (Solanum tuberosum) at random, using a caliper or caliper, which was determined with larger diameters, intermediate and lower, with a accuracy of 0.05 mm, with the data of 50 different calculated parameters beans including: volume, average, standard deviation and coefficient of variation both as absolute percentage for each of the measured parameters, wherein average volume gave a value of 0.467 cm3 that obtained when comparing it with a geometric figure that was a triaxial ellipsoid, then a trial was conducted considering the pycnometer method for calculating the volume with the same sample of 50 beans having a value of 0.6 cm3 each, this value resulted by measuring the total volume was 30 cm3 and this value is divided by the sample at the 50 beans. To determine the volume of potatoes using the method of the platform scale with a value of 115.05 cm3 and the volume was calculated taking into account the difference in volume of spilled liquid with a value of 118 089 cm 3, the difference of these two methods was almost similar in the volume calculation.

Keywords: gauge, diameter, sphericity, coefficient of variation, volume, standard deviation, average.

INTRODUCCION

El conocimiento de las propiedades físicas de un alimento en la industria alimenticia es muy importante. Uno de los parámetros a tener en cuenta es el volumen el cual es el espacio que ocupa la materia pero con respecto a la calidad es un atributo que debe impresiona al consumidor dependiendo de la subjetividad que tenga a la hora de la compra, para dicha medición se utilizan varios métodos como son: por desplazamiento de sólidos, líquidos o gases o también a partir de la comparación del producto con una figura geométrica conocida puede ser de forma según Zingg, C. Iscoidales u Oblados, Esféricos o Equidimensionales, Elipsoidales o Triaxiales, Cilíndricos o Prolados, Planares, Aciculares. Ya que la

forma puede definirse de acuerdo a las características geométricas o la relación entre los ejes de un rodado. las cuales son muy útiles en la clasificación y selección dentro de un proceso de empaquetamiento de alimentos con formas irregulares. Según Banerjee (1964) que encontró una relación inversa tamaño-redondez (los granos más grandes eran menos redondeados) en contra de lo que normalmente se espera: los granos mayores se redondean más rápido en las mismas condiciones de transporte. Dentro de las técnicas para medir el volumen de un alimento o varios alimentos ya sea fruta o verdura tenemos el método de desplazamiento de líquidos el cual es muy importante para aquellos alimentos que sean impermeables, es decir son cuerpos solidos que no absorben agua también para aquellos que tienen forma irregular.

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Según Córdova, R. S. (2008) Cuando un cuerpo se sumerge en un fluido desplaza una cierta cantidad de líquido, igual al volumen de la parte sumergida por él. El cuerpo experimenta una fuerza ascendente llamada flotabilidad o empuje. Este fenómeno es explicado mediante el principio de Arquímedes, que dice: " Un cuerpo que se sumerge en un fluido experimenta una fuerza ascendente llamada empuje y que es igual al peso del fluido desalojado por el cuerpo.

El principio de Arquímedes fue enunciado en forma empírica, el cual fue confirmado posteriormente mediante las leyes de Newton. La naturaleza del empuje se debe a una resultante de las fuerzas provocadas por el fluido, causado por diferencias de presiones que existen en él. Como las presiones son mayores en las partes más profundas del fluido, y las fuerzas laterales se cancelan, hace que la fuerza resultante sea ascendente.

MATERIALES Y MÉTODOS

Parte 1:MEDICIÓN DEL VOLUMEN DE GRANOS POR COMPARACIÓN CON UNA FIGURA GEOMÉTRICA.En esta práctica se tomo una muestra representativa de 50 frijoles (Phaseolus vulgaris L.) Al azar, luego se midió el diámetro mayor; el cual es la dimensión más larga de la máxima área proyectada, diámetro intermedio; el cual es la distancia mínima sobre la máxima área proyectada y el diámetro menor que es la dimensión más corta de la mínima área

proyectada, por lo que se utilizo un calibrador con una precisión de 0,05 mm.Luego se realiza una comparación del frijol con una figura geométrica, que para el caso es un elipsoide triaxial para esto se utiliza la siguiente ecuación:

(1)

Donde:

a=L/2; b=W/2; y c=W/2

Las respectivas mediciones que se tomaron, y a las cuales se les realizo unos cálculos como: el promedio, desviación estándar, coeficiente de variación, utilizando una conversión de mm3 a cm3

para facilitar los cálculos realizados en una hoja de Excel.

Parte 2VOLUMEN DE UN LECHO DE PARTÍCULAS SÓLIDAS POR EL MÉTODO DEL DESPLAZAMIENTO DE UN VOLUMEN DE LÍQUIDO.

En la parte 2 se realizó un ensayo teniendo en cuenta el método del picnómetro para medir volúmenes de sólidos, que en este proceso, el sólido utilizado fue frijol (Phaseolus vulgaris L.) en donde se aplícala siguiente ecuación:

(2)

Donde:

Wpl= Peso del recipiente con el fluido (g).

Wp= Peso del recipiente vacío (g). Wpls= Peso del recipiente con el sólido y el fluido (g).

Wps= Peso del recipiente con el sólido (g).

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Parte 3 CÁLCULO DEL VOLUMEN DE UN TUBÉRCULO POR EL MÉTODO DE DESPLAZAMIENTO DE UN VOLUMEN DE LÍQUIDO

A cada una de las papas se tomaron los tres diámetros (mayor, intermedio y menor), utilizando un calibrador con una precisión 0.05 mm y se registro los datos. Luego en un Beaker de 1000cm3 se lleno hasta 583 cm3 y lo pesamos en una balanza de precisión de 0.01g y registramos el peso como Wbw en la tabla 2. Y realizamos el respectivo montaje.

Luego insertamos la aguja en la parte superior de cada una de las papas, sumergimos una a una de estas en el beaker, evitando que toque las paredes y el fondo, pero que se hunda totalmente, y pesamos el conjunto, este valor se lo registra como Wbws.

Determinamos el volumen de cada papa utilizando la siguiente ecuación:

(3)

Calculamos el volumen de cada una de las papas con el método de comparación con una figura geométrica (elipsoide triaxial)

(4).

Además del volumen se calculó la esfericidad de la papa con la ecuación de Mohsenin, 1970.

(5)

Calculamos el porcentaje de error entre los dos métodos.

(6)

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Parte 1MEDICIÓN DEL VOLUMEN DE GRANOS POR COMPARACIÓN CON UNA FIGURA GEOMÉTRICA.

Teniendo en cuenta los datos experimentales obtenidos en la práctica de laboratorio se logró determinar las dimensiones como son: el diámetro mayor, diámetro intermedio y el diámetro menor de 50 frijoles, que se presenta en la tabla 1.

También se muestra los datos estadísticos en la tabla 2 que son: el promedio, desviación estándar y el coeficiente de variación tanto absoluto y porcentual de 50 muestras de frijol escogidas al azar.

Para el cálculo del volumen se realizo una comparación del frijol con una figura geométrica que, en este caso fue de forma de un elipsoide triaxial, utilizando la ecuación 1; donde obtenemos un valor promedio del volumen de 0.467 cm3, pero se debe resaltar que se realizo una conversión de mm3 a cm3 para facilitar los cálculos

En cuanto al coeficiente de variación se debe tener en cuenta que su rango sea menor del 10%, en nuestro caso se cumple porque los valores son: 7,621%;