Las legumbres son las semillas secas y comestibles de la familia de las leguminosas (también conocidas como fabáceas), comúnmente conocidas como legumbres. Con un alto valor nutricional, las legumbres ofrecen varios beneficios para la salud asociados a su consumo. Especialmente ricas en proteínas en su cotiledonesLas legumbres también son bajas en grasa y ricas en fibra, y contienen minerales esenciales y no contienen colesterol. Debido a la lentitud con que se digieren sus hidratos de carbono, también ayudan a controlar la obesidad y la diabetes. También son beneficiosas para el medio ambiente, ya que no necesitan fertilizantes adicionales a base de nitrógeno y, de hecho, introducen nitrógeno en el suelo que cultivan.
Las legumbres se cultivan en todo el mundo y, aunque tienen características nutricionales diferentes a las de otros cultivos alimentarios, se pueden moler de forma muy parecida a los cereales. Como alimento, sus semillas se consumen enteras o reducidas para convertirlas en granos partidos, granos partidos descascarillados y harina. Tanto enteras como reducidas, estas semillas pueden molerse para obtener harinas, de forma similar a como se reducen el trigo y otros cultivos de cereales, con semillas secas que se descomponen en granos partidos descascarillados y luego se muelen para obtener harina.
Ventajas de la molienda por impulsos
Las legumbres son una buena fuente de proteínas, fibra y carbohidratos complejos. La mayoría de las legumbres tienen un contenido proteico del 22-24 por ciento, mientras que los cereales suelen ofrecer sólo un 7-15 por ciento de proteínas. Contienen aminoácidos esenciales, leucina y lisina que complementan nutricionalmente a otros cereales. Además de sus nutrientes, su impacto favorable en el medio ambiente las convierte en un cultivo importante para alimentar a la población mundial ahora y en el futuro.
Los tipos más comunes de granos de legumbres molidos para el consumo humano incluyen:
- Garbanzos (Garbanzo)
- Frijoles comunes
- Guisantes de vaca
- Guisantes secos
- Lentejas
- Alubias de moho
- Guisantes de paloma
- Alubias de Urdimbre
- Guisantes amarillos
La molienda de las legumbres para convertirlas en harina permite utilizarlas junto con los alimentos a base de cereales para aumentar su valor nutricional. La harina de legumbres puede incluso sustituir parcialmente a la harina de trigo en el pan, los pasteles, las galletas, los fideos, la pasta y los aperitivos. También hay otros tipos de legumbres que se cultivan y consumen tanto las personas como los animales en diversas zonas del mundo. Las legumbres como los guisantes secos, las habas y los altramuces se utilizan a menudo para la alimentación animal.
¿Por qué moler las legumbres en seco?
La molienda de las legumbres secas tiene numerosas ventajas sobre las húmedas. Al igual que los cereales que se muelen en harina, las legumbres secas pueden convertirse más fácilmente en harinas enteras, descascarilladas, ricas en fibra, proteínas y almidón.
Las ventajas de la molienda en seco son, entre otras, las siguientes
- Consumir cantidades similares de energía en comparación con otros procesos.
- Mejora de la calidad mediante la eliminación de las gomas entre la cáscara y los cotiledones.
- La eliminación de la suciedad y otros residuos mejora el aspecto, la digestibilidad, el sabor y la calidad.
- Ahorro de tiempo al secar las legumbres a través de la máquina.
Las legumbres son la tercera planta más molida después del trigo y el arroz, y se prefiere el proceso de molienda en seco a la molienda en húmedo.
Técnicas y procesos de fresado por pulsos
La harina obtenida de la molienda de legumbres se utiliza en todo el mundo, principalmente en el sudeste asiático. El reto de la molienda de legumbres consiste en producir una harina con un tamaño de partícula uniforme. Las legumbres se vuelven viscosas durante el proceso de molienda de la harina, por lo que la tendencia de los residuos a pegarse al equipo es un factor que los procesadores deben tener en cuenta. Además, la molienda con la cáscara o la cubierta de la semilla intacta afecta a sus propiedades de molienda, como la velocidad de flujo, la distribución del tamaño de las partículas, el cribado y el rendimiento.
Las cuatro técnicas clave utilizadas para reducir el tamaño de las partículas son las siguientes:
- Molienda por atrición: Basándose en un recipiente horizontal que gira en su interior, una solución utilizada para reducir el tamaño de las partículas, los molinos de atrición forman partículas esféricas que hacen que el material fluya libremente. Esta categoría incluye los molinos de bolas, que pueden reducir las partículas a menos de una micra.
- Fresado por presión directa: Esta técnica utiliza dos superficies endurecidas para aplastar o pellizcar el material. Se trata de una o dos barras giratorias, junto con una placa estacionaria que reduce el material a 800-1000 micras. Los molinos de rodillos y los molinos de craqueo entran en esta categoría.
- Fresado por impacto: Consiste en golpear una zona amplia con un objeto duro para fracturar las partículas, normalmente con cuchillas romas en forma de martillo, como en el caso de los molinos de martillo y de agujas. La molienda por impacto se utiliza a menudo para producir harinas enteras, empleando un eje giratorio horizontal o vertical con barras de martillo contenidas en un tambor de acero. Los molinos de impacto reducen las partículas hasta que pueden pasar por una criba metálica.
- Fresado con cuchillas: Utilizando una cuchilla afilada para aplicar una fuerza de cizallamiento a las partículas grandes, estos molinos cortan las partículas a tamaños predeterminados. También minimizan la cantidad de material fino en el proceso, utilizando un conjunto giratorio con cuchillas afiladas. Los molinos de dados y de guillotina son dos ejemplos capaces de reducir grandes trozos de material a entre 250 y 1200 micras.
El proceso de molienda de las legumbres también incluye el descascarillado, la división y la reducción de las legumbres a harina. El descascarillado, también llamado decorticación, consiste en eliminar la cubierta de las semillas y la cáscara de las legumbres. La eliminación de las cáscaras es especialmente importante en el caso de las lentejas y los guisantes, ya que sus cáscaras contienen lípidos que bloquean la absorción de nutrientes, mientras que el descascarillado de las judías o los garbanzos es más difícil. Al dividirlas se desprenden los cotiledones, las hojas embrionarias de las semillas, que contienen gran parte de las proteínas de estas semillas.
Ciertas características de los equipos de molienda por impulsos afectan al proceso de molienda por impulsos, como:
- Perfil de la cuchilla (o del martillo): La posición de las cuchillas o martillos determina el grado de reducción. El tipo, la forma y el número de cuchillas o martillos también reducen el material; las cuchillas tipo cuchillo producen una granulación moderada y los implementos de impacto proporcionan una reducción más contundente.
- Velocidad de alimentación: La alimentación uniforme ofrece el medio más eficaz para el fresado, con máquinas que suelen utilizar entre 15 y 60 rotaciones por minuto (rpm); cuanto mayor sea la velocidad de alimentación, más energía utilizará el molino.
- Garganta de alimentación: Es el lugar donde se introduce el material en la cámara de molienda mediante la alimentación por gravedad de los implementos giratorios del molino.
- Velocidad del rotor: Al afectar a la distribución del tamaño de las partículas, cuanto más rápida sea la velocidad del rotor, más fina será la molienda. Las cuchillas planas suelen alcanzar velocidades de entre 3.000 y 7.200 rpm, por lo que se utilizan en aplicaciones de molienda más fina, mientras que las cuchillas afiladas a velocidades de 1.000 a 3.000 rpm producen harinas más gruesas.
- Criba: Suelen ser rectangulares o redondas, y su superficie abierta afecta a la forma en que el equipo pulveriza el material. Los diámetros de los orificios de la criba no indican el tamaño de las partículas del producto final, ya que las velocidades más altas del rotor y el ángulo de aproximación de las partículas a la criba influyen más en el tamaño de las partículas.
Dependiendo del método, la molienda por impulsos da lugar a diferentes rangos de tamaño de partícula. Un estudio canadiense identificó que los molinos de espigas producían los tamaños de partícula más finos y uniformes. Otros métodos de molienda tuvieron dificultades para moler los cotiledones y las cáscaras hasta el mismo tamaño de partícula, lo que provocó diferencias en la función de las harinas hechas con cada método. Otro ejemplo fue que los molinos de martillos producían harina que se gelatinizaba a temperaturas más bajas inicialmente en comparación con otros métodos de molienda de legumbres.
Molino de martillos y megamolino Prater de la serie G para la molienda por impulsos
que fabrica Prater Industries varios equipos diferentes que pueden utilizarse para moler legumbres. Entre ellos se encuentran varias iteraciones del molino de martillos de criba completa de la serie G de Prater y el molino de martillos Mega Mill. La Serie G de Prater desciende de la línea inicial de molinos de martillos de Prater. Este sistema probado maximiza el uso de toda el área de cribado para aumentar la eficiencia del equipo y mejorar la calidad del producto final. El diseño del Mega Mill ofrece un funcionamiento más silencioso y suave con su configuración de cojinetes y ejes que proporciona una molienda más uniforme con una mínima acumulación de calor.
Molino de martillos de pantalla completa de Prater
Con rotores reversibles que soportan operaciones de alimentación superior equilibradas electrónicamente, el molino de martillos de pantalla completa de Prater puede funcionar las 24 horas del día para proporcionar operaciones de molienda uniformes mientras se desgastan uniformemente los martillos del molino.
Otras ventajas y características de el molino de martillos de la serie G de Prater incluyen:
- Fácil acceso para cambiar las pantallas y el mantenimiento
- Velocidades de la punta del martillo de 14 a 21 mil pies por minuto
- Construcción de acero inoxidable
- Se puede aumentar la capacidad de rendimiento sin aumentar los requisitos de potencia
- Rotores más anchos para acomodar varias configuraciones de martillo
Los molinos de martillos de criba completa de la serie G se presentan en modelos con medias de entre 5 y 300 caballos de potencia y con cribas de entre 2838,7-17419,32 cm cuadrados (440-2700 pulgadas cuadradas).
Mega molino de Prater
Capaz de funcionar eficazmente con un flujo de aire inferior al de los molinos de martillos estándar, el Mega Mill de Prater reduce el tiempo de inactividad y el mantenimiento, a la vez que requiere una potencia mínima.
Otras ventajas y características de El Mega Molino de Martillos de Prater incluyen:
- Diseñado para su uso con un sistema de transporte neumático para reducir el polvo
- Rotor y pantallas fácilmente desmontables
- Las grandes puertas con bisagras y el diseño único del rotor facilitan la limpieza y el mantenimiento
- Maximiza la relación entre la potencia y la criba para una molienda uniforme y una capacidad óptima, al tiempo que reduce la acumulación de calor
- Múltiples formas y estilos de martillo disponibles
- El conjunto de rodamientos de precisión y el innovador conjunto del rotor ofrecen un rendimiento más suave y una mayor vida útil
- El diseño robusto permite una mayor vida útil
- El posicionamiento bien planificado de las placas de interrupción permite una fácil extracción de la pantalla e intensifica la acción de molienda
La regulación de la capacidad y el tamaño de las partículas puede lograrse mediante cambios en el número de agujeros y el tamaño de la criba, junto con un número de martillos, variando la velocidad de la punta de los martillos, el grosor de los mismos y la distancia entre las cribas y los martillos.
Otros equipos para la molienda por impulsos
Otros equipos que pueden utilizarse en las operaciones de molienda por impulsos son el molino rotatorio de IPEC (International Process Equipment Company) y el molino clasificador de aire CLM de Prater con el clasificador de aire MAC. El Rotormill ofrece un medio para procesar productos de desecho como cáscaras, cascarones y pieles. La combinación de CLM y MAC resulta excelente para el desplazamiento y el fraccionamiento de proteínas en el proceso de molienda por impulsos.
Molino rotativo del IPEC
No requiere cimientos especializados, El molino rotativo de IPEC presenta un diseño de hueco largo que elimina la necesidad de cribas. Está disponible en ocho modelos que van de 15 a 750 caballos de fuerza.
Otras ventajas y características del molino rotatorio de IPEC son
- Fácil acceso al interior del molino a través de grandes puertas
- Maneja los materiales abrasivos y desmenuzables mejor que los molinos clasificadores o las trituradoras finas
- Ofrece una molienda fina continua con un alto rendimiento
- Robustos rodamientos del rotor en la parte inferior y superior
- Ahorra tiempo y dinero al permitir varias operaciones simultáneas
- Fácil de ajustar o sustituir las piezas internas
- Rotor bien equilibrado
Prater's CLM & MAC
El molino CLM y el clasificador de aire MAC de Prater se utilizan en combinación para formar una formidable asociación de producción. Como molino de impacto clasificador y de circuito cerrado, el CLM es una unidad de reducción de tamaño de partícula única que muele en dos etapas para producir un polvo fino. A continuación, el clasificador de aire MAC concentra las proteínas para proporcionar un enriquecimiento proteico, normalmente 2,5 veces el nivel de proteínas de la materia prima original para los guisantes amarillos partidos.
Ventajas y características del molino clasificador de aire Prater Molino clasificador de aire CLM incluye:
- Elección de la construcción de acero inoxidable o de acero al carbono soldado
- Diseñado para facilitar la sustitución de cuchillas, mordazas y cribas
- Las configuraciones de mandíbulas y cribas intercambiables ofrecen una mayor versatilidad
- Proporciona una clasificación del aire entre etapas que permite un ajuste y control precisos del tamaño de las partículas
- Proporciona una distribución del tamaño de las partículas estrecha y muy uniforme
- Reduce el material a tamaños uniformes gracias a las tolerancias de precisión
- Requiere un mantenimiento mínimo
- El flujo de aire neumático secundario aumenta la capacidad de refrigeración
- Utiliza un circuito cerrado de molienda de doble etapa para reducir el material a partículas ultrafinas
Se utiliza en tándem con el molino clasificador de aire CLM, Clasificador de aire MAC de Prater tiene un rotor de ajuste de precisión que proporciona un corte nítido en la distribución del tamaño de las partículas. Fabricado en acero al carbono o en acero inoxidable, ofrece un control preciso a través de variaciones en la velocidad del rotor. Su sistema de flujo de aire secundario ajustable captura las partículas de tamaño cercano, mientras que la baja resistencia del sistema implica un menor consumo de energía. Además, el MAC viene con revestimiento opcional de cerámica, poliuretano, goma o tungsteno para su uso con materiales abrasivos.
