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13. Moagem
A moagem uma operao unitria de fragmentao ou reduo de tamanho,
onde o tamanho dos slidos reduzido pela aplicao de foras mecnicas
de impacto, compresso e abraso. O tamanho das partculas pode ser
variado, mas em algumas ocasies necessrio que elas tenham o mesmo
tamanho.
A moagem uma operao unitria freqentemente utilizada com gros,
para reduzi-los a farinha ou p.
Em cereais, implica na eliminao do pericarpo, das cascas da
semente, da epiderme nuclear e da camada do aleuroma. Geralmente se
elimina o grmen por ser relativamente rico em leo, o qual provoca o
rano do cereal, diminuindo a sua qualidade.
A triturao ou moagem pode ser considerada muito ineficaz do
ponto de vista energtico. Somente uma pequena parte da energia
empregada realmente para a ruptura ou fragmentao do slido. A maior
parte se dirige para a deformao desse slido e a criao de novas
linhas de sensibilidade que pode produzir a ruptura sucessiva dos
fragmentos. O resto da energia se dissipa em forma de calor.
a). Objetivos: Aumento da relao superfcie/volume, aumentando,
com isso, a eficincia de operaes posteriores, como extrao,
aquecimento, resfriamento, desidratao, etc. Uniformidade do tamanho
das partculas do produto, auxiliando na homogeneizao de produtos em
p ou na solubilizao dos mesmos (exemplo: sopas desidratadas,
preparados para bolos, achocolatados, etc.). Em alguns casos, a
moagem no tem como objetivo a reduo do tamanho de partculas. A
moagem de cana para fabricao de aguardente, por exemplo, tem a
finalidade de extrair o caldo da cana. Reduzir o tempo de secagem
de slidos midos;
b). Etapas necessrias para reduo granulomtrica: A quantidade de
equipamentos e os meios de separao variam de acordo com a alimentao
e a granulomtrica do produto desejado; Para a triturao de materiais
grossos at o tamanho de p, sero necessrias vrias etapas; Na operao
de moagem necessrio que cada partcula se rompa com o contato de
outras partculas ou por ao direta das partes mveis do
equipamento;
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Quanto maior for o nmero de partculas, maior ser o nmero de
contatos necessrios no equipamento; Quanto maior for o nmero de
contatos, menor ser o tamanho das partculas.
Na reduo do tamanho das partculas so empregados alguns princpios
e foras:
Fora Princpio Equipamento Compresso Compresso Rolos trituradores
Impacto Impacto Moinhos de martelo Cisalhamento Esmagamento Moinho
de discos
c). Caractersticas para a seleo dos equipamentos:
Produtos mais duros: Mais difceis de moer; Necessidade de mais
energia; Maior tempo de reteno na zona de ao; Resulta em menor
produo; Necessita de aumentar o volume do moinho para a mesma
produo; Desgaste maior da superfcie de trabalho; Reduzir a
velocidade de movimentao para reduzir o desgaste.
Estrutura mecnica da matria inicial: Estrutura cristalina:
ruptura dos planos de unio por compresso; Havendo poucos pontos de
unio as foras de impacto e cisalhamento so mais eficientes;
Estrutura fibrosa no pode ser desintegrada por compresso ou
impacto, sendo necessrio desfi-las ou cort-las;
Umidade: Maior que 2 a 4%: reduz a eficincia da moagem podendo
ocorrer aglomerao o que indesejvel para a obteno de produtos finos
ou em p; Moagem seco: aparecimento de doenas respiratrias nos
funcionrios; so inflamveis; Em alguns casos a gua utilizada para
facilitar a presena de partculas slidas na zona de ao, em forma de
pasta. Exemplo triturao de milho.
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Sensibilidade temperatura: A moagem promove um aumento na
temperatura dos produtos processados podendo ocasionar degradao dos
mesmos; O aumento da temperatura leva a uma fuso das substancias e
a saturao do moinho acarreta uma reduo da eficincia do processo;
Necessidade de recorrer os dispositivos de refrigerao como camisas
ou serpentinas na zona de ao.
d). Equipamentos para moagem Entre os equipamentos esto: moinho
de discos (disco nico e disco duplo), moinho de rolos, moinhos de
facas, moinhos de martelos, moinhos de pedras, moinho de gravidade,
moinho de barras, trituradores de mandbulas e moinho de bolas.
1. Moinho de rolos: As partculas da carga so arrastadas entre os
rolos, sofrendo uma fora de compresso que as tritura; Dois ou mais
cilindros pesados giram em direes contrrias, a velocidades iguais
ou diferentes. Partculas na alimentao so submetidas a foras de
compresso Mais utilizado na moagem de cereais em uso caseiro,
fornece um produto de textura mais uniforme. A distncia entre os
rolos, que giram em sentidos opostos, regulvel e deve ser ajustada
s condies da matria prima, da torrefao e do prprio sistema de
extrao. Exemplo: moagem intermediria em engenho de trigo e refino
de chocolate. Em outros casos a superfcie dos rolos pode ser
estriada para facilitar a frico e a separao.
2. Moinho de Martelo: Consiste em um eixo giratrio de grande
velocidade com um colar de martelos na periferia; Um rotor de alta
velocidade gira no interior de uma capa cilndrica. No exterior do
rotor acoplada uma srie de martelos nos pontos de articulao. O
material se rompe pelo impacto dos martelos e se pulveriza ao
passar por uma esteira na abertura entre os martelos e a capa.
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Produzem um material mais fino que o moinho de rolos. Podem ser
considerados moinhos para uso geral, j que so capazes de triturar
slidos cristalinos duros, produtos fibrosos, substancias vegetais,
produtos untosos. Muito utilizado para moer pimenta e especiarias,
leite desidratado, acares, etc.
3. Moinho de facas: utilizado especificamente para operao de
reduo de tamanho em formas de cubos,
fatias e tiras dos alimentos. Os equipamentos utilizados para
esta operao so chamados de cubetadoras e, possui uma srie de facas
circulares, em forma de L e serrilhadas, que do a forma desejada ao
produto final. Este tipo de equipamento bastante utilizado para
queijos, e legumes em geral.
4. Moinho de Disco: A alimentao passa por uma diviso estreita,
que existe entre um disco estriado que gira e a armadura
estacionria do moinho; A ao cisalhante promove a triturao da carga;
A diviso pode variar segundo o tamanho da matria-prima e as
exigncias do produto acabado. Geralmente usado para moagem de
granulao fina, so pequenos e de difcil regulagem. So os mais comuns
no Brasil.
4.1 Moinho de Disco Duplo A armadura contm dois discos que giram
em direes opostas proporcionando um grau maior de maior de
cisalhamento que nos moinhos de disco nico; Disco com estrias
facilitam a desintegrao; utilizado para a preparao de cereais e
moagem de arroz e mandioca;
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5. Moinho de Pedra Moinho de esmagamento com disco de pedra;
Monta-se sobre um eixo duas pedras circulares; A parte superior
fixa e tem uma boca de entrada de carga; A parte inferior gira; A
carga passa pelo espao entre as pedras; Os produtos sofrem a ao de
uma fora de cisalhamento; Os produtos saem na lateral da pedra
inferior; Mquinas modernas utilizam ao; Utilizados em moagem mida
de mandioca para separar o glten e amido da casca; ou moagem de
farinha.
6. Moinhos de Bolas: O equipamento formado por um cilindro
giratrio horizontal que se move baixa velocidade carregada com
bolas de ao, ferro ou porcelana; A reduo de tamanho feita pela ao
do impacto e da frico das bolas ao girar o moinho. Quando o
cilindro gira as bolas caem sobre os produtos a serem triturados
produzindo o cisalhamento da matria-prima; Bolas maiores: maior
impacto Bolas menores: maior contato; Velocidades baixas: foras de
cisalhamento; Velocidades elevadas: foras de impacto; Quando a
velocidade de rotao muito elevada o processo de moagem
desaparece.
6.1 Moinho de bolas vibratrio: O meio triturador vibra; As foras
de cisalhamento so mnimas; As foras de impacto so as realmente
eficazes.
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7. Moinho coloidal: A aplicao principal do moinho coloidal a
triturao de produtos em suspenso,
emulses extremamente viscosas (margarina, maionese). No moinho
coloidal, os ingredientes da mistura so forados a passar atravs de
uma
vlvula com ranhuras muito estreita. Esta vlvula composta de uma
parte fixa e outra giratria que o rotor, e ocorre a disperso em
toda a mistura. O intervalo entre o estator e o rotor ajustvel,
conforme a necessidade do processo em relao a disperso (emulso)
desejada do produto final.
e). Tipos de moagem:
1. Moagem em circuito aberto No necessria a presena de um
sistema de classificao auxiliar; O capital investido baixo; O
material alimentado ao equipamento e passa uma nica vez pela
mquina, sendo retirado do circuito aps a moagem. Grande
diversificao no tamanho das partculas; Mtodos mais simples de se
operar com a moagem. Possibilidade de resultar em um nmero muito
elevado de partculas grandes (passam mais rapidamente pelo moinho
porque puxada com maior fora pela gravidade).
Exemplo: Trituradores de mandbulas: A alimentao passa entre duas
mandbulas pesadas. O material vai passando lentamente por um espao
cada vez menor, triturando-se ao deslocar-se.
2. Moagem em circuito fechado
O produto bruto passa por uma separao; os gros finos constituem
o produto, os gros grossos retornam ao equipamento para outra
moagem. Custo inicial mais elevado, mas o consumo de energia por
tonelada de produto menor e evita-se a produo de quantidade
exagerada de finos, minimizando a poluio e a perda de material
processado;
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Tempo de reteno na zona de ao curto; Podem ser levadas as zonas
de ao por gravidade ou com auxilio de uma corrente de ar ou gua; O
moinho trabalha com partculas maiores.
3. Moagem mido A carga moda em forma de suspenso em uma corrente
liquida
Vantagens: Eliminao dos problemas com ps; Possibilidade de
extrao de um componente solvel em gua e posterior recuperao por
evaporao; Produz partculas menores que na moagem a seco sendo usada
na moagem ultrafinaDesvantagens: pouco econmica; Desgasta mais
facilmente o moinho.
f). Mtodos e medidas de dimenses de partculasO mtodo mais
utilizado so as peneiras padronizadas: O slido colocado no topo de
uma srie de peneiras; Cada peneira tem aberturas menores que as da
anterior; Quando as peneiras so agatingida uma que tenha a abertura
muito pequena para as partculas passarem; O tamanho das partculas
coletadas em qualquer peneira expresso como um comprimento mdio
apropriado entre as aberturas da peneira da peneira coletora.
Medio real das partculas e posterior levantamento estatsti
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Tempo de reteno na zona de ao curto; as as zonas de ao por
gravidade ou com auxilio de uma corrente de ar
O moinho trabalha com partculas maiores.
A carga moda em forma de suspenso em uma corrente liquida
freqentemente
dos problemas com ps; Possibilidade de extrao de um componente
solvel em gua e posterior recuperao por
Produz partculas menores que na moagem a seco sendo usada na
moagem ultrafina
mente o moinho.
Mtodos e medidas de dimenses de partculas O mtodo mais utilizado
so as peneiras padronizadas:
O slido colocado no topo de uma srie de peneiras; Cada peneira
tem aberturas menores que as da anterior; Quando as peneiras so
agitadas, as partculas passam atravs das malhas at que seja
atingida uma que tenha a abertura muito pequena para as
partculas passarem;O tamanho das partculas coletadas em qualquer
peneira expresso como um
comprimento mdio apropriado entre as aberturas da peneira
imediatamente
Medio real das partculas e posterior levantamento
estatstico.
as as zonas de ao por gravidade ou com auxilio de uma corrente
de ar
freqentemente a gua.
Possibilidade de extrao de um componente solvel em gua e
posterior recuperao por
Produz partculas menores que na moagem a seco sendo usada na
moagem ultrafina;
itadas, as partculas passam atravs das malhas at que seja
atingida uma que tenha a abertura muito pequena para as partculas
passarem;
O tamanho das partculas coletadas em qualquer peneira expresso
como um nte anterior e a abertura
