Elegir la licuadora en línea adecuada para la aplicación en cuestión

Dec 09, 2023

En la industria de mezclas y mezclas, existen varios tipos diferentes de bombas y mezcladores que se utilizan para reducir, mezclar y emulsionar productos alimenticios. Para comprender mejor el rendimiento de cada uno, así como las diferencias y beneficios, se realizaron pruebas para comparar los tres estilos de mezcla en línea más comunes que se ofrecen actualmente en la industria.

Un mezclador en línea se conecta "en línea" con el proceso. Esto significa que el producto debe salir del tanque o tolva de retención, luego viajar a través de una tubería hasta el mezclador y regresar a través de una tubería hasta su destino.

Los tres mezcladores en línea utilizados en esta prueba de comparación se consideran de estilo rotor/estator, con dientes de corte o un impulsor que pasa por un implemento de corte estacionario a alta velocidad y con espacio reducido.

Una mezcladora de cizalla en línea utiliza varias filas de dientes de cizalla.

Una bomba de cizallamiento en línea utiliza menos filas de dientes pero agrega un impulsor central para aumentar el rendimiento.

Un mezclador de alto cizallamiento en línea utiliza un impulsor robusto que pasa por una rejilla ranurada en los espacios más reducidos.

Cada diseño de licuadora funciona para impartir cizallamiento al producto que pasa, en lugar de simplemente transferir el producto a la siguiente parte del proceso. En aras de la coherencia, las tres licuadoras de prueba son modelos de 10 caballos de fuerza (hp).

Prueba de estilos de licuadoras en línea para detectar fortalezas y debilidades

Para ilustrar el desempeño de cada equipo, se seleccionaron tres productos de muestra: piña, almendras y aceite/agua.

Piña: En la primera prueba, se utilizó piña porque es un producto suave y fibroso representativo de muchas aplicaciones de mezclas comunes, desde purés de frutas hasta sopas y salsas. La prueba consistió en colocar 100 trozos de piña en una tolva que eran inducidos a través del mezclador o bomba en una sola pasada y depositados en un tanque de recolección. Cuando la bomba alcanzó la velocidad máxima, se abrió la tolva y los trozos de piña se introdujeron en la línea. Una vez que todas las cositas estuvieron presentes, se cerró la válvula de la tolva y se apagó la bomba. Luego se vació el tanque de recolección a través de un tamiz. La masa resultante de cada tamiz se pesó para comparar.

Almendra: Para la segunda prueba, se eligieron las almendras porque son más duras y pueden mostrar cómo cada licuadora maneja la reducción de partículas duras. Se colocó una libra de almendras enteras en una tolva. Al igual que en la primera prueba, el producto fue inducido a la línea cuando el motor alcanzó la velocidad máxima. A continuación se drenaba el tanque de recogida en un tamiz. Luego se pesaron los resultados para compararlos.

Aceite/agua: La tercera prueba fue una emulsión básica de aceite/agua. Esta prueba ayuda a demostrar cómo se puede usar cada licuadora para preparar aderezos para ensaladas y muchos tipos diferentes de salsas. Implicaba que cada bomba recirculara una mezcla de 10 galones que contenía 70% de aceite de canola y 30% de agua durante un período de tiempo determinado. Una vez transcurrido el tiempo, se recogió una muestra y se colocó frente a una cámara tomando fotografías en un timelapse para comprobar la velocidad a la que se separaban el petróleo y el agua.

Para la prueba de piña y almendra, se utilizaron cuatro tamaños de tamiz de malla diferentes, desde malla 5 (4000 micrones) hasta malla 120 (125 micrones), para clasificar el producto mezclado resultante y generar una distribución de tamaño de partícula de muestra pequeña. Este rango de tamaños de tamiz muestra cuántas partículas grandes pasan ilesas por el mezclador. También revela qué grado de finos se pueden generar en una sola pasada con cada licuadora.

Piña: Cuando se tamizó la masa de las piñas se registró la masa en cada tamiz. El mezclador de cizalla en línea y la bomba de cizalla en línea funcionaron de manera similar. La mayor cantidad de material se recogió en el tamiz de 250 micrones, seguido por el tamiz de 2000 micrones, seguido por el tamiz de 4000 micrones. La menor cantidad de material se recogió en el tamiz de 125 micrones. El mezclador en línea de alto cizallamiento tuvo resultados diferentes para la piña. La mayor cantidad de material se recolectó en el tamiz de 4000 micrones, y la segunda mayor cantidad de material se recolectó en el tamiz de 250 micrones. La siguiente mayor cantidad de material se recogió en el tamiz de 2000 micrones, y la menor cantidad de material fue nuevamente el tamiz de 125 micrones.

Almendra: Los resultados de la prueba de la almendra fueron diferentes. El mezclador de cizalla en línea tuvo la mayor cantidad de material en el tamiz de 250 micrones y el siguiente más alto en el tamiz de 125 micrones. El tamiz con la siguiente mayor cantidad de material fue el tamiz de 4000 micras, y el tamiz con la cantidad más pequeña fue el tamiz de 2000 micras. La bomba de corte en línea también tuvo resultados diferentes. El tamiz con mayor cantidad de material fue el de 250 micras. A este le siguió el tamiz de 2.000 micras, luego el tamiz de 4.000 micras y, por último, el tamiz de 125 micras. La licuadora de alto cizallamiento en línea no pudo procesar las almendras.

Aceite/agua: La prueba de emulsión demostró tener resultados interesantes. La bomba de corte en línea mostró la mayor emulsión de aceite y agua después del tiempo asignado. El siguiente mejor fue el mezclador de alto cizallamiento en línea, y el mezclador de cizallamiento en línea produjo la emulsión menos exitosa.

Los datos recopilados muestran una clara diferencia en la aplicación ideal y el rendimiento entre los diferentes mezcladores/mezcladoras.

La batidora en línea funcionó bien con los trocitos de piña y las almendras. Si bien sobresalía en la reducción del tamaño de las partículas, este mezclador tenía la menor cantidad de emulsión debido a una menor tasa de bombeo en un tiempo determinado.

La bomba de corte en línea obtuvo buenos resultados en todas las pruebas. Fue eficaz para reducir los trozos de piña y las almendras. Debido a su alto caudal, también tuvo un buen desempeño en la prueba de emulsión, a pesar de tener una velocidad de corte general más baja que el mezclador de alto corte en línea.

El mezclador de alto cizallamiento en línea fue capaz de reducir mejor los trozos de piña y obtuvo buenos resultados en la prueba de emulsión. Sin embargo, no pudo reducir las almendras debido a la obstrucción.

Las pruebas resaltan la importancia de tener una imagen completa de una aplicación determinada antes de seleccionar una licuadora o batidora. Existe cierta superposición en las capacidades de los diferentes estilos de licuadoras. Sin embargo, se deben considerar cuidadosamente el caudal, el tiempo objetivo y las características del producto para seleccionar el mezclador o mezclador más eficiente para un proyecto.

Kyle Callahan es ingeniero de aplicaciones de Ampco Applied Products en Glendale, Wisconsin. Tiene una Licenciatura en Ingeniería Mecánica de la Universidad del Norte de Illinois. Para obtener más información, visite ampcopumps.com.