ORIGINAL ARTICLE
 
Evaluation of Two Mills for Cattle Waste Grinding for Pig Feeding
 

iDMSc. Irania Quevedo HerreroIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDDr.C. Pablo M. Hernández AlfonsoIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

MSc. Cristhian José CaricoIIUniversidad Politécnica Tecnológica “José Antonio Anzoategui” (UPTJAA), El Tigre, Anzoátegui, Venezuela.

iDMSc. Vilma Toledo DiepaIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDDr.C. Jorge García CoronadoIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

IUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

IIUniversidad Politécnica Tecnológica “José Antonio Anzoategui” (UPTJAA), El Tigre, Anzoátegui, Venezuela.

 

*Author for correspondence: Irania Quevedo Herrero, e-mail: iraniaq@unah.edu.cu

 

ABSTRACT

Pig production in Venezuela has been affected by the high costs of concentrated feed. An alternative to reduce production costs in feeding pigs is the use of cattle bones, due to their high protein content and other properties that lead to a good diet in the pig fattening process. The evaluation of the working organs of two mills in the crushing of cattle bones was carried out, determining the quality of crushing and energy consumption. The granulometry and impact energy on the Sharpy pendulum were determined. A 23 factorial type experimental design, dispersion curves and Pareto bars were applied. The controlled variables were type of mill, wet mass and type of bone and the response variables were sieved mass, grinding time, engine revolutions and humidity. The physical and mechanical properties as well as length, dry mass, wet mass, force and effort were determined. Finger and nose mills and hammer mills were compared for grinding quality and energy consumption. The hammer mill was found to have higher efficiency.

Keywords: 
Hammer Mill; Finger and Nose Mill; Sharpy Pendulum.
 
 
 
INTRODUCTION

Pig feeding constitutes an extremely serious problem according to Campabadal (2009)CAMPABADAL, C.: Guía técnica para alimentación de cerdos, 46pp., San José, Costa Rica, 2009. , taking into account that the pig performs an impeccable competition with man because its traditional diet consists of cereals and other products for human consumption and since its requirements of proteins are 5 to 8 times higher than those in man (Iglesias & Soto, 1987IGLESIAS, C.C.E.; SOTO, W.: Mecanización de los Procesos Pecuarios, Ed. Departamento de Ediciones del ISCAH, ENPES, San José de las Lajas, Habana, Cuba, 1987. ; Martinez, 2011MARTÍNEZ, C.: Libro de Instalaciones Agropecuarias, Ed. UCLV, Santa Clara, Villa Clara, Cuba, 2011. ). Due to the increase in food needs in the population in terms of eggs, meat and milk, it is desired that the nutrition of farm animals not only depend on plant sources but also on animal by-products (BPFA-ICA, 2020BPFA-ICA: Buenas prácticas en la fabricación de alimentos para animales en Colombia, Instituto Colombiano Agropecuario, Grupo de Regulación Y Control de Alimentos para Animales, Bogotá D.C., Colombia, 2020. ; FAO e IFIF, 2016FAO E IFIF: Buenas prácticas para la industria de piensos-Implementación del Código de Prácticas Sobre Buena Alimentación Animal, Ed. FAO, Roma. Italia, 2016. ; Keene et al., 2005KEENE, B.; KNOWLTON, K.; WILSON, J.; MCGILLIARD, M.; HOLTAWAY, C.: ¨Bone breaking strength in mature dairy cows¨, Transactions of the ASAE, ISSN-2151-0032, e-ISSN: 2151-0040, 48(4): 1637-1643, 2005. ; Uribe et al., 2011URIBE, F.; ZULUAGA, A.F.; RODONI, L.M.; ANDERSON, E.; OCHOA, L.M.: Buenas prácticas ganaderas, Ed. Gef, Banco MundiaL, Fedegán, Cipav, Fondo Accion, TNC, ISBN-958-8498-36-8, 2011. ). Poultry and pig industries are the main consumers of meat and bone meal (Hamilton and Kirstein, 1996HAMILTON, R.; KIRSTEIN, D.: Harina de carne y hueso. Una fuente valiosa de nutrientes en las dietas de animales y aves de corral, Compañía de Litografia Kirbi, USA, 1996. ). To obtain a quality food, it is necessary to observe a series of zootechnical requirements that must be taken into account when submitting a material to the grinding process, mainly in relation to the size of the particle (Buitrago et al., 2004BUITRAGO, G.V.; LÓPEZ, A.P.; CORONADO, A.P.; OSORNO, F.L.: ¨Determination of physical characteristics and mechanical properties of potatoes cultivated in Columbia¨, Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, ISSN-1415-4366, 8(1): 102-110, 2004. ; Careeta, 2013CAREETA, R.: ¨Novel method to analyze post-yield mechanical properties at trabecular bone tissue level¨, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 20(13), 2013. ; Covenin 1882-83: 83, 1983COVENIN 1882-83: 83: Alimento Complemento para Cerdos, Normas venezolanas, Caracas, Venezuela, 1983. ; Parra & Portilla, 1987PARRA, M.; PORTILLA, D.: Estudio de las Propiedades mecánicas del sistema Óseo, Tesis (en opción al título de Ingeniero), Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniería, Bogotá, Colombia, 1987. ). A feasible method for obtaining these flours is through the use of mills (Martínez, 2007MARTÍNEZ, C.: Datos del molino de martillo para el análisis experimental, Universidad Central de las Villas (UCLV), Santa Clara, Villa Clara, Cuba, 2007. ; 2009MARTÍNEZ, J.: Diseño y Construcción de un prototipo de trituradora de desperdicios domésticos orgánicos, Tesis (en opción al título de Máster en Ciencias), Instituto Politécnico Nacional, México, 2009. ; Paneque, 1988PANEQUE, R.P.: Transportadores en la Agricultura, Ed. Departamento de Ediciones del ISCAH, ENPES, primera ed. , pp. 276, San José de las Lajas, Habana, Cuba, 1988. ; Paneque et al., 2018PANEQUE, R.P.; LÓPEZ, G.; MAYANS, P.; MUÑOZ, F.; GAYTÁN, J.G.; ROMANTCHIK, E.: Fundamentos Teóricos y Análisis de Máquinas Agrícolas, Ed. Universidad Autónoma Chapingo, primera edición ed. , vol. 1, pp. 456, ISBN-978-607-12-0532-2, Chapingo, Texcoco, México, 2018. ). For this reason, the present work aims to evaluate the working regimes of hammer mills and fingers and nose mills during the obtaining of cattle bone meal of zootechnical quality for feeding pigs, with rational use of electrical energy.

MATERIALS AND METHODS

Two types of bones, scapula and femur, were selected as raw materials, since they meet the geometric conditions to guarantee their dimensioning more reliably and the hammer mill and the finger and nose mill were used (Chirino, 1980CHIRINO, L.: Proyecto de complejo mecanizado para la ceba de 45 mil cerdos en base a residuos alimenticios y diseño de una trituradora de martillos, Tesis (en opción al título de Ingeniero), Instituto Superior de Ciencias Agropecuarias de La Habana (ISCAH), San José de las Lajas, Habana, Cuba, 1980. ; Castillo, 2011CASTILLO, D.L.J.: Proyecto de factibilidad de la instalación de una planta procesadora de grasa animal y harina de carne y hueso para grupo El Tunal, Universidad Centro Occidental, Barquisimeto, Venezuela, 2011. ). The bones came from two small meat industries in the area (Bodegón el Destete and Bodegón Doña África), located in the city of El Tigre, Anzoátegui State, Venezuela.

The physical and mechanical properties of the bones to be considered in the evaluation of the working organs of the mills were:

  • a.) Physical properties: humidity, mass, length, diameter and density.

  • b.) Mechanical properties: energy absorbed on impact (force and effort).

The grinding procedure was carried out in the Workshop of Warehouse 4, belonging to the UPTJAA's National Mechanics Training Program (PNF-Mechanics), which has an area of 1,500 m2, which is equipped with machines and equipment necessary for teaching.

In the tests carried out with scapula and femur bones, the experimental conditions were considered, taking different photographic images, with their respective dimensions in order to characterize:

  • a) Natural condition, in which the scapula bones are white, with solid shape and almost trapezoidal geometry and the femur bones are light white and with elongated hollow cylindrical shape and a soft moist mass inside.

  • b) Chopped condition (pieces of approximately between 10 and 12 cm).

  • c) Ground condition, to appreciate coloration and granulometry in bone meal (Ramos, 2010RAMOS, C.N.F.: Aprovechamiento del desecho de huesos de res para la obtención de harina de hueso en la fábrica Federer, Tesis (en opción al título de Ingeniero), Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador, 2010. ).

The DPM 4 hammer mill, manufactured in Brazil, is located in the Workshop of Warehouse 4, belonging to the UPTJAA National Mechanics Training Program. It is a stationary machine, used to grind mainly grains, activated by means of a three-phase electric motor that is turned on manually and has the following characteristics: power 8 kW, voltage 220 V, nominal current 15.7 A, nominal speed 3,300 rpm (rotation frequency), it has 24 hammers, drum diameter 0.293 m, drum length 0.095 m, hammer length 0.115 m, hammer width 0.042 m and hammer thickness 0.005 m. It should be noted that due to the lack of the original motor of this mill, it was worked with a 4 kW and 1 790 rpm motor.

The tool or working organ consists of a hammer (mobile) and blades (fixed), which act by impacting the raw material, successively cutting it into smaller pieces until the corresponding flour granulometry is obtained.

The CADELMA brand finger and nose mill, manufactured in Maracaibo, Venezuela, is located in the same place and is a stationary machine that is used to grind mainly grains. It is activated by means of a three-phase electric motor that is turned on manually by the operator and it has the following characteristics: power 4 kW, voltage 220 V, nominal current 15.7 A, nominal speed 1,790 rpm (rotation frequency), it presents 3 steel blades in the shape of hands 0.15 m high, 0.8 m wide and 0.01 m thick, drum diameter 0.34 m and drum length 0.14 m. The tool or working organ consists of paddles in the form of fingers and fixed blades that cut the material before crushing it.

Both mills work with a motor whose power is below the technical requirements established by the manufacturers (15 kW).

To obtain the flour from the selected raw material, the following steps were carried out:

  • Reception of the raw material: The used bones were minced in sizes of different measures (random) to be able to be processed by the mills.

  • Storage: The raw material was transported to Warehouse 4 belonging to the Department of Mechanical Engineering of the UPTJAA, where it was stored to later proceed to carry out the experiments.

  • Weighing and bagging in masses: The chopped bone pieces were weighed in mass samples of 1, 2, 3, 4 and 5 kg (three portions or samples for each kg of weighed mass respectively), being subsequently bagged.

  • Grinding: Once the distribution of the samples was completed (weighing and bagging), they were ground in both mills under the same weight and motor power conditions (4 kW) in the same weighing order.

  • Drying process: The ground bone samples were subjected to free or natural convection drying for a period of sixty-seven (67) days.

  • Sifting: After the drying process, the ground material was sifted through 4, 2 and 1 mm sieves.

RESULTS AND DISCUSSION
Analysis of the Physical-Mechanical Properties of Cattle Bones for their Crushing

Tables 1 and 2 show the measurements of mass, length, thickness and diameters of the bones of cattle scapulae and femur, with their respective averages; while Table 3 shows the function models: exponential, linear, logarithmic, polynomial order 2 and potential (Walpole et al., 1999WALPOLE, R.E.; MYERS, R.H.; MYERS, S.L.: Probabilidad y estadística para ingenieros, Ed. Pearson educación, ISBN-970-17-0264-6, México D.F., 1999. ; 2012WALPOLE, R.E.; TEVES DE ALMEIDA, R.H.; MYERS, S.L.; YE, K.: Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias, Ed. Pearson educación, vol. 162, México D.F., 2012.).

 
TABLE 1.  Scapula bone measurements
BoneSampleMass (g)Length (mm) Thickness (mm) Average (mm)
mL1L2e1 mL1
Scapula173037040017.310.95.238511.1
275035039019.99.84.637011.4
375037039519.713.96.838213.5
478037038019.013.57.237513.2
5105038540027.418.67.039217.7
690037038019.712.78.037513.5
780037040019.613.15.538512.7
880038040021.913.07.039014.0
911803804202416.69.440016.7
 

 
TABLE 2.  Measurements of the femur bones
BoneSampleMass (g)Length (mm) Diameter (mm) Average (mm)
mL1L2L3D1D2D3LengthDiameter
Femur1170037035039051,610.949.0537047.4
22070350380410569.851.2396.750
3203037037041056.8513.951.239050.3
4207037034040058.213.552.9366.751.5
5185038536040056.118.652.738050.6
6197037034039019.712.752.9363.352.1
7177037036040019.613.154.938048.9
8185038035038021.913.055363.349.4
924003803604202416.657.0539054.3
 

 
TABLE 3.  Function Models, statistical requirement of correlation R2
ModelsBone-Requirements-Measurements
a) Scapulab) Femur
FeaturesLengthThicknessLengthDiameter
R2%R2%R2%R2%
Exponential0.472147.210.754175.410.216821.680.772677.26
Linear0.481048.100.776277.620.220522.050.777677.76
Logarithmic0.460046.000.792379.230.216321.630.779777.97
Polynomial of Order 20.539553.950.812881.280.223422.340.778677.86
Potential0.451645.160.778077.800.212421.240.772077.20
 

According to the data obtained in Tables 1 and 2, it can be observed that, for the scapula bone, the thickness has better conditions regarding the position for the impact test on the Sharpy pendulum.

On the other hand, for the femur bone, the best position for the impact test is the diameter compared to the length in the Sharpy pendulum.

Analysis of the Operational Parameters Depending on the Quality of the Crushed

Table 4 shows the operational parameters of the finger, nose and hammer mills.

 
TABLE 4.  Matrix of operational parameters of the finger and nose mill and hammer mill
N° Tests Finger and nose mill Hammer mill
Initial mass (kg)BoneMilled time (s)Granulometries at 67 daysGround time (s)Granulometries at 67 days
1 mm2 mm4 mm1 mm2 mm4 mm
11000femur120.230010060.15050200
21000Scapula120.50505045.6525100300
12000femur180.4905015060.5750150400
22000Scapula240.125010040060.250150500
13000femur300.42050200120.4650200500
23000Scapula360.47100200700120.42100200700
14000femur480.3650200600120.550250800
24000Scapula540.18100300900120.591504001100
15000femur660.45100300800240.011504001200
25000Scapula900.121504001200125.561505001500

Source. The authors

 

Figure 1 shows the measurements (length, thickness and diameter) against bone mass (scapula and femur). According to the data obtained in Figure 1, it can be observed that, for the scapula bone, the thickness has better conditions regarding the position for the impact test on the Sharpy pendulum. On the other hand, for the femur bone, the best position for the impact test is the diameter compared to the length in the Sharpy pendulum.

 
FIGURE 1.  Measurements (length, thickness and diameter) against bone mass (scapula and femur).
 

Figure 2 shows the behavior of the initial mass as a function of time of the finger and nose mill to determine the mass after the grinding and drying process.

 
FIGURE 2.  Mass as a function of time of the finger and nose mill.
 

Figure 3 shows the granulometric behavior of the femur and scapula bones, for the finger and nose mill after 67 days of free convection drying using 1, 2 and 4 mm sieves. It was observed that for the 1 mm and 2 mm sieves, the amount of mass was very low. However, using the 4 mm sieve, it was observed that for the scapula bone the amount of mass that passed through the sieve was greater than the amount of the femur bone mass that passed through it. Therefore, the scapula bone is better for sieving in this type of mill. Figure 3 shows the behavior of the initial mass as a function of the hammer mill time to determine the mass obtained after the grinding and drying process.

 
FIGURE 3.  Initial mass as a function of hammer mill time (Table 4).
 

Figure 3 shows the granulometric behavior of the femur and scapula bone for the hammer mill after 67 days of free convection drying using 1, 2 and 4 mm sieves. It was observed that for the 1 and 2 mm sieves, the amount of mass obtained was very low.

However, using the 4 mm sieve it was observed that for the scapula bone the amount of mass that passed through the 4 mm sieve was greater than the amount of mass of femur bone that passed through it. Therefore, the hammer mill also has a better response in crushing the scapula bone as a greater amount of final mass is obtained during sieving.

Considering the operational parameters of the mills (finger and nose and hammer mills), where both worked with a 4 kW motor, and according to Figures 2 and 3, it was observed that the hammer mill carried out the crushing process of the bones in less time and with a greater quantity of flour passed through the 4 mm sieve, the scapula bone being better.

Analysis of Operational Parameters Based on Energy Consumption

Table 5 establishes the operational parameters of the finger and nose mill and the hammer mill for determining energy consumption.

 
TABLE 5.  Matrix of energy consumption parameters of the finger and nose mill and hammer mill
Nº TestsParameters for finger and nose millParameters for hammer mill
BoneMilled mass (kg)Intensity (A)Rotation frequency [rpm]Milled mass (kg) Intensity (A) [rpm]
Line 1Line 2Line 3Engine CenterLine 1Line 2Line 3Engine Center
1femur750141615170090014.316151775
2Scapula85014.815.216.317968001315.4141720
1femur185014.916.417170018001518161782
2Scapula1750141615.917501700141615.91760
1femur270015.21819.41720260017.620.7161749
2Scapula260018.41921.2178025501621.8191730
1femur345022.119.5181740330016.819.5181780
2Scapula36501518.522.21790370015.31716.41745
1femur445016.415.319.151760460018.522.1191765
2Scapula450016.81719178544001617.414.21748

Source. The authors

 

Figure 4 shows the variation in intensity as a function of the mass processed for the finger and nose mill.

 
FIGURE 4.  Graph of the final mass and intensity of the finger and nose mill (Table 5).
 

It is observed in Figure 4 that for the finger and nose mill, the increase in intensity was reflected in line 1 and line 2, for the femur bone compared to the scapula bone. However, in line 3 the increase in intensity was present in the scapula bone compared to the femur bone, although this difference was not significant.

Figure 5 shows the variation of the intensity as a function of the mass processed for the hammer mill.

 
FIGURE 5.  Mass as a function of intensity, hammer mill (Table 5)
 

It is observed in the graph of Figure 5 that for the hammer mill the increase in intensity for line 1 was present with the femur bone with respect to the scapula bone. However, for line 3, the increase in intensity was reflected in the femur bone, compared to the scapula bone.

The comparison of the electrical consumption was determined with the finger and nose mills and the hammer mill in work operations of grinding the bones of the femur and scapula, since the motor source consumed electrical energy in a triphasic way (three lines of current). The behavior of this parameter is shown in Figures 4 and 5, indicating consumption decrease or increase in the crushing process as a function of time. As a result, the finger and nose mill consumed more electrical energy according to the increase in intensity since the contact between the grinding organ and the material required more grinding time because it was slower, making the grinding process slower.

Results of the Determination of the Theoretical (qt) and Real (qr) Productivity and the Efficiency (e) of the Hammer Mill and the Finger and Nose Mill

Hammer mill: Having the characteristics of this mill and using the equation represented in Table 6, the theoretical productivity of the hammer mill was obtained.

 
TABLE 6.  Theoretical productivity of the hammer mill
kDiameter, (m)Length, (m)( bone density, (kg/m3)n, (rpm) qt, (kg/s) qt=k∙D2∙L∙(∙n/60
(2.2∙10-4)0.2930.095190017900.092
 

From the data and the equation qr = m/t (amount of mass processed during machine work/clean work time), the real productivity (qr) was obtained, resulting in 0.028 kg / s for hammer mill. Substituting in the equation e = qr/qt, the efficiency of the hammer mill was obtained, resulting in 0.30 (30%).

Finger and nose mill: Having the characteristics of this mill and using the equation in Table 6, the theoretical productivity of the finger and nose mill was obtained, represented in Table 7.

 
TABLE 7.  Theoretical productivity of the finger and nose mill
kD,(m)L, (m)( bone density (kg/m3)n, (rpm)qt, (kg/s)
(2.2∙10-4)0.340.0151900 17900.063
 

Using the same equation, the real productivity (qr) was obtained, resulting in 0.0076 kg/s, for the finger and nose mill. In the same way, the efficiency (e), of the finger and nose mill, was obtained, resulting in 0.12 (12%).

Determination of the Most Rational Variant of Bone Crushing Based on the Quality of the Crushing and Energy Consumption

Considering the operational parameters studied for finger and nose mill and hammer mill, when comparing the quality of crushing and their energy consumption, it was determined that the hammer mill has greater efficiency than the finger and nose mill (30% for the hammer mill and 12% for the finger and nose mills), in addition, the speed developed by the hammer mill during the milling process is higher than that of the finger and nose mills, which allows obtaining particles with a granulometry of the flour that meets the zootechnical requirement of pig feed. In reference to energy consumption, the finger and nose mill had higher consumption according to the increase in the intensity of the current, since the contact between the grinding organ and the material to be processed required more time in the grinding work, because it makes the crushing process slower and less efficient, due to its slower crushing speed.

CONCLUSIONS

  • In determining the physical-mechanical properties, it was observed that the scapula bone has greater hardness than that of the femur, so it requires greater effort during the grinding process, with the hammer mill behaving with better destructive capacity than the finger and nose mill.

  • The highest energy consumption was observed with the finger and nose mill, caused by the contact between the crushing organ and the processed bones, requiring a longer time in the grinding process, being less efficient and slower than the hammer mill.

  • The actual productivity of the hammer mill was higher than that of the finger and nose mill during the process of grinding of the scapula and femur bones, so to obtain bone meal the hammer mill was more efficient with a 30%.

  • The quality of the flour obtained from the zootechnical requirement established for feeding pigs with concentrated feed, better results were obtained with the hammer mill.

 
 
 

 

REFERENCES
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RAMOS, C.N.F.: Aprovechamiento del desecho de huesos de res para la obtención de harina de hueso en la fábrica Federer, Tesis (en opción al título de Ingeniero), Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador, 2010.
URIBE, F.; ZULUAGA, A.F.; RODONI, L.M.; ANDERSON, E.; OCHOA, L.M.: Buenas prácticas ganaderas, Ed. Gef, Banco MundiaL, Fedegán, Cipav, Fondo Accion, TNC, ISBN-958-8498-36-8, 2011.
WALPOLE, R.E.; MYERS, R.H.; MYERS, S.L.: Probabilidad y estadística para ingenieros, Ed. Pearson educación, ISBN-970-17-0264-6, México D.F., 1999.
WALPOLE, R.E.; TEVES DE ALMEIDA, R.H.; MYERS, S.L.; YE, K.: Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias, Ed. Pearson educación, vol. 162, México D.F., 2012.

 

NOTES

La mención de marcas comerciales de equipos, instrumentos o materiales específicos obedece a propósitos de identificación, no existiendo ningún compromiso promocional con relación a los mismos, ni por los autores ni por el editor.

 
 

Received: 18/12/2020

Accepted: 20/09/2021

 
 

Irania Quevedo-Herrero, Profesora Auxiliar, Universidad Agraria de La Habana, Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: iraniaq@unah.edu.cu

Pablo M. Hernández-Alfonso, Profesor Titular, Universidad Agraria de La Habana, Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: phernand@unah.edu.cu

Cristhian José Carico, Profesor, Universidad Politécnica Tecnológica “José Antonio Anzoategui”(UPTJAA), El Tigre, Anzoátegui, Venezuela, e-mail: cristhianjose@gmail.com

Vilma Toledo-Diepa, Profesora Auxiliar, Universidad Agraria de La Habana, Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: vilma@unah.edu.cu

Jorge García-Coronado. Profesor Titular, Universidad Agraria de La Habana, Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: jgarcia@unah.edu.cu

Los autores de este trabajo declaran no presentar conflicto de intereses.

 

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ARTÍCULO ORIGINAL
 
Evaluación de dos molinos para triturado de desechos de vacunos para la alimentación de cerdos
 

iDMSc. Irania Quevedo HerreroIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDDr.C. Pablo M. Hernández AlfonsoIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

MSc. Cristhian José CaricoIIUniversidad Politécnica Tecnológica “José Antonio Anzoategui” (UPTJAA), El Tigre, Anzoátegui, Venezuela.

iDMSc. Vilma Toledo DiepaIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDDr.C. Jorge García CoronadoIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

IUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

IIUniversidad Politécnica Tecnológica “José Antonio Anzoategui” (UPTJAA), El Tigre, Anzoátegui, Venezuela.

 

*Author for correspondence: Irania Quevedo Herrero, e-mail: iraniaq@unah.edu.cu

 

RESUMEN

La producción de cerdos en Venezuela se ha visto afectada por los altos costos de los alimentos concentrados. Una alternativa para disminuir los costos de producción en la alimentación de cerdos es el uso de huesos de ganado vacuno, por su alto contenido de proteínas y otras propiedades que conllevan a una buena alimentación en el proceso de engorde de cerdos. Se realizó la evaluación de los órganos de trabajo de dos molinos en el triturado de huesos de ganado vacuno determinándose la calidad de triturado y consumo energético. Fueron determinadas la granulometría y la energía de impacto en el péndulo Sharpy. Se aplicó un diseño experimental tipo factorial 23, curvas de dispersiones y barras de Pareto. Como variables controladas se tuvo el tipo de molino, masa húmeda y tipo de hueso y como variables respuestas la masa tamizada, tiempo de molienda, revoluciones del motor y humedad. Se determinaron las propiedades físicas y mecánicas, así como, longitud, masa seca, masa húmeda, fuerza y esfuerzo. Se compararon los molinos de dedos y sufrideras y de martillo en cuanto a calidad de triturado y consumo energético. Se determinó que el molino de martillo tiene mayor eficiencia.

Palabras clave: 
molino martillo; molino de dedos y sufrideras; péndulo Sharpy.
 
 
 
INTRODUCCIÓN

La alimentación del ganado porcino constituye un problema extremadamente serio según Campabadal (2009)CAMPABADAL, C.: Guía técnica para alimentación de cerdos, 46pp., San José, Costa Rica, 2009. , si se tiene en cuenta que el cerdo realiza una impecable competencia con el hombre debido a que su alimentación tradicional consiste en cereales y otros productos de consumo humano y que desde el punto de vista proteico sus requerimientos son de 5 a 8 veces superior que en el hombre. (Iglesias & Soto, 1987IGLESIAS, C.C.E.; SOTO, W.: Mecanización de los Procesos Pecuarios, Ed. Departamento de Ediciones del ISCAH, ENPES, San José de las Lajas, Habana, Cuba, 1987. ; Martínez, 2011MARTÍNEZ, C.: Libro de Instalaciones Agropecuarias, Ed. UCLV, Santa Clara, Villa Clara, Cuba, 2011. ). Debido al incremento de las necesidades alimentarías en la población en cuanto a huevo, carne y leche, se quiere que la nutrición de los animales de explotación, no solo dependa de fuentes vegetales sino también de subproductos de animales (BPFA-ICA, 2020BPFA-ICA: Buenas prácticas en la fabricación de alimentos para animales en Colombia, Instituto Colombiano Agropecuario, Grupo de Regulación Y Control de Alimentos para Animales, Bogotá D.C., Colombia, 2020. ; FAO e IFIF, 2016FAO E IFIF: Buenas prácticas para la industria de piensos-Implementación del Código de Prácticas Sobre Buena Alimentación Animal, Ed. FAO, Roma. Italia, 2016. ; Keene et al., 2005KEENE, B.; KNOWLTON, K.; WILSON, J.; MCGILLIARD, M.; HOLTAWAY, C.: ¨Bone breaking strength in mature dairy cows¨, Transactions of the ASAE, ISSN-2151-0032, e-ISSN: 2151-0040, 48(4): 1637-1643, 2005. ; Uribe et al., 2011URIBE, F.; ZULUAGA, A.F.; RODONI, L.M.; ANDERSON, E.; OCHOA, L.M.: Buenas prácticas ganaderas, Ed. Gef, Banco MundiaL, Fedegán, Cipav, Fondo Accion, TNC, ISBN-958-8498-36-8, 2011. ). Las industrias avícola y porcina son los principales consumidores de harina de carne y hueso (Hamilton y Kirstein, 1996HAMILTON, R.; KIRSTEIN, D.: Harina de carne y hueso. Una fuente valiosa de nutrientes en las dietas de animales y aves de corral, Compañía de Litografia Kirbi, USA, 1996. ). Para obtener un alimento de calidad es necesario observar una serie de exigencias zootécnicas que deben tenerse presentes a la hora de someter un material al proceso de trituración, fundamentalmente en lo relacionado con el tamaño de la partícula (Buitrago et al., 2004BUITRAGO, G.V.; LÓPEZ, A.P.; CORONADO, A.P.; OSORNO, F.L.: ¨Determination of physical characteristics and mechanical properties of potatoes cultivated in Columbia¨, Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, ISSN-1415-4366, 8(1): 102-110, 2004. ; Careeta, 2013CAREETA, R.: ¨Novel method to analyze post-yield mechanical properties at trabecular bone tissue level¨, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 20(13), 2013. ; Covenin 1882-83: 83, 1983COVENIN 1882-83: 83: Alimento Complemento para Cerdos, Normas venezolanas, Caracas, Venezuela, 1983. ; Parra & Portilla, 1987PARRA, M.; PORTILLA, D.: Estudio de las Propiedades mecánicas del sistema Óseo, Tesis (en opción al título de Ingeniero), Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniería, Bogotá, Colombia, 1987. ). Un método factible para la obtención de estas harinas es a través de la utilización de molinos (Martínez, 2007MARTÍNEZ, C.: Datos del molino de martillo para el análisis experimental, Universidad Central de las Villas (UCLV), Santa Clara, Villa Clara, Cuba, 2007. ; 2009MARTÍNEZ, J.: Diseño y Construcción de un prototipo de trituradora de desperdicios domésticos orgánicos, Tesis (en opción al título de Máster en Ciencias), Instituto Politécnico Nacional, México, 2009. ; Paneque, 1988PANEQUE, R.P.: Transportadores en la Agricultura, Ed. Departamento de Ediciones del ISCAH, ENPES, primera ed. , pp. 276, San José de las Lajas, Habana, Cuba, 1988. ; Paneque et al., 2018PANEQUE, R.P.; LÓPEZ, G.; MAYANS, P.; MUÑOZ, F.; GAYTÁN, J.G.; ROMANTCHIK, E.: Fundamentos Teóricos y Análisis de Máquinas Agrícolas, Ed. Universidad Autónoma Chapingo, primera edición ed. , vol. 1, pp. 456, ISBN-978-607-12-0532-2, Chapingo, Texcoco, México, 2018. ). Por ello el presente trabajo tiene como objetivo evaluar los regímenes de trabajo de los molinos de martillo y el de dedos y sufrideras durante la obtención de harina de hueso de ganado vacuno para la alimentación de cerdos, con un uso racional de la energía eléctrica en los mismos y obteniendo una harina que cumpla con las exigencias zootécnicas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se seleccionaron como materia prima dos tipos de huesos, escápula y fémur, ya que reúnen las condiciones geométricas para garantizar su dimensionamiento de forma más confiable y se utilizaron el molino de martillo y el molino de dedos y sufrideras (Chirino, 1980CHIRINO, L.: Proyecto de complejo mecanizado para la ceba de 45 mil cerdos en base a residuos alimenticios y diseño de una trituradora de martillos, Tesis (en opción al título de Ingeniero), Instituto Superior de Ciencias Agropecuarias de La Habana (ISCAH), San José de las Lajas, Habana, Cuba, 1980. ; Castillo, 2011CASTILLO, D.L.J.: Proyecto de factibilidad de la instalación de una planta procesadora de grasa animal y harina de carne y hueso para grupo El Tunal, Universidad Centro Occidental, Barquisimeto, Venezuela, 2011. ). Los huesos provienen de dos pequeñas industrias cárnicas de la zona (Bodegón el Destete y Bodegón Doña África), ubicadas en la ciudad de El Tigre, estado Anzoátegui, Venezuela.

Las propiedades físicas y mecánicas de los huesos a considerar en la evaluación de los órganos de trabajo de los molinos fueron:

  • Propiedades físicas: humedad, masa, longitud, diámetro y densidad.

  • Propiedades mecánicas: energía absorbida en impacto (fuerza y esfuerzo).

El procedimiento de molinado se realizó en el Taller del Galpón 4, perteneciente al Programa Nacional de Formación en Mecánica (PNF-Mecánica) de la UPTJAA, el cual presenta un área de 1 500 m2, estando equipado con máquinas y equipos necesarios para impartir la docencia.

En las pruebas realizadas a los huesos de escápula y de fémur se consideraron las condiciones de experimentos, tomándose diferentes imágenes fotográficas, con sus respectivas dimensiones con el objeto de caracterizar:

  • a.) Condición natural, en esta se distinguen en los huesos de escápula el color blanco, forma maciza con geometría casi trapezoidal y los huesos de fémur de color blanco claro.y forma cilíndrica hueca alargada, con masa humeda blanda en su interior.

  • b.) Condición troceada (trozos de aproximadamente entre 10 y 12 cm).

  • c.) Condición molida, para apreciar en las harinas de hueso su coloración y granulometría (Ramos, 2010RAMOS, C.N.F.: Aprovechamiento del desecho de huesos de res para la obtención de harina de hueso en la fábrica Federer, Tesis (en opción al título de Ingeniero), Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador, 2010. ).

El molino de martillos DPM 4, fabricado en Brasil, se encuentra ubicado en el Taller del Galpón 4, perteneciente al Programa Nacional de Formación en Mecánica de la UPTJAA. Es una máquina estacionaria, utilizada para moler principalmente granos, activado por medio de un motor eléctrico trifásico que se enciende de forma manual y tiene las siguientes características: potencia 8 kW, voltaje 220 V, corriente nominal 15,7 A, velocidad nominal de 3 300 rpm (frecuencia de rotación), presenta 24 martillos, diámetro del tambor de 0,293 m, largo del tambor 0.095 m, largo del martillo 0,115 m, ancho del martillo 0,042 m y grosor del martillo de 0,005 m. cabe destacar que debido a la falta del motor original de este molino, se trabajó con un motor de 4 kW de potencia y 1 790 rpm.

La herramienta u órgano de trabajo consta de martillo (móvil) y cuchillas (fijas), que actúan impactando la materia prima cortándola sucesivamente en trozos más pequeños hasta obtener la correspondiente granulometría de la harina.

El molino de dedos y sufrideras marca CADELMA, fabricado en Maracaibo, Venezuela, se encuentra ubicado en el mismo lugar y es una máquina estacionaria que se utiliza para moler principalmente granos, es activado por medio de un motor eléctrico trifásico que es encendido por el operador de forma manual y tiene las siguientes características: potencia 4 kW, voltaje 220 V, corriente nominal 15,7 A, velocidad nominal de 1 790 rpm (frecuencia de rotación), presenta 3 paletas de acero en forma de manos con 0,15 m de alto, 0,8 m de ancho y 0,01 m de espesor, diámetro del tambor de 0,34 m, largo del tambor 0,14 m. La herramienta u órgano de trabajo consta de paletas en forma de dedos y cuchillas fijas que cortan el material antes de triturarlo.

Ambos molinos trabajan con un motor cuya potencia está por debajo de los requerimientos técnicos establecidos por los fabricantes (15 kW)

Para obtener la harina a partir de la materia prima seleccionada, se realizaron los siguientes pasos:

  • Recepción de la materia prima: Los huesos usados se picaron en tamaños de diferentes medidas (aleatorias) para poder ser procesados por los molinos.

  • Almacenamiento: La materia prima fue transportada hasta el Galpón cuatro perteneciente al Departamento de Ingeniería Mecánica de la UPTJAA, donde fue almacenada para posteriormente proceder a realizar los experimentos.

  • Pesado y embolsado en masas: Los trozos de huesos picados fueron pesados en muestras de masas de 1, 2, 3, 4 y 5 kg (tres porciones o muestras por cada kg de masa pesada respectivamente), siendo embolsadas posteriormente.

  • Molienda: Cumplido la distribución de las muestras (pesado y embolsado), se procedió a moler en ambos molinos en las mismas condiciones de peso y potencia del motor (4kW) en el mismo orden de pesaje.

  • Proceso de secado: Las muestras de huesos molidos, fueron sometidas a un secado a convección libre o natural, por un lapso de sesenta y siete (67) días.

  • Tamizado: Transcurrido el proceso de secado, se procedió a tamizar la materia molida en los tamices de 4, 2 y 1 mm.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis de las propiedades físico mecánicas de los huesos de ganado vacuno para su trituración.

En las Tablas 1 y 2 se muestran las medidas de masa, longitud, espesor y diámetros de los huesos de ganado vacuno escápula y fémur, con sus respectivos promedios; mientras que en la Tabla 3 se muestran los modelos de funciones: exponencial, lineal, logarítmica, polinómica orden 2 y potencial (Walpole et al., 1999WALPOLE, R.E.; MYERS, R.H.; MYERS, S.L.: Probabilidad y estadística para ingenieros, Ed. Pearson educación, ISBN-970-17-0264-6, México D.F., 1999. ; 2012WALPOLE, R.E.; TEVES DE ALMEIDA, R.H.; MYERS, S.L.; YE, K.: Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias, Ed. Pearson educación, vol. 162, México D.F., 2012.).

 
TABLA 1.  Medidas de los huesos de escápula
HuesoMuestraMasa (g)Longitud (mm) Espesor (mm) Promedio (mm)
mL1L2e1e2e3LongitudEspesor
Escápula173037040017,310,95,238511,1
275035039019,99,84,637011,4
375037039519,713,96,838213,5
478037038019,013,57,237513,2
5105038540027,418,67,039217,7
690037038019,712,78,037513,5
780037040019,613,15,538512,7
880038040021,913,07,039014,0
911803804202416,69,440016,7
 

 
TABLA 2.  Medidas de los huesos de fémur
HuesoMuestraMasa (g)Longitud (mm)Diámetro (mm)Promedio (mm)
mL1L2L3D1D2D3LongitudDiámetro
Fémur1170037035039051,610,949,0537047,4
22070350380410569,851,2396,750
3203037037041056,8513,951,239050,3
4207037034040058,213,552,9366,751,5
5185038536040056,118,652,738050,6
6197037034039019,712,752,9363,352,1
7177037036040019,613,154,938048,9
8185038035038021,913,055363,349,4
924003803604202416,657,0539054,3
 

 
TABLA 3.  Modelos de Funciones, requerimiento estadístico de correlación R2
Modelos Hueso-Requerimientos-Medidas
a) Escápulab) Fémur
FuncionesLongitudEspesorLongitudDiámetro
R2%R2%R2%R2%
Exponencial0,472147,210,754175,410,216821,680,772677,26
Lineal0,481048,100,776277,620,220522,050,777677,76
Logarítmica0,460046,000,792379,230,216321,630,779777,97
Polinómica de Orden 20,539553,950,812881,280,223422,340,778677,86
Potencial0,451645,160,778077,800,212421,240,772077,20
 

De acuerdo a los datos obtenidos en las Tablas 1 y 2, se puede observar que, para el hueso de escápula, el espesor posee mejores condiciones en cuanto a la posición para el ensayo de impacto en el péndulo Sharpy.

Por otra parte, para el hueso fémur, la mejor posición para el ensayo de impacto es el diámetro en comparación con la longitud en el péndulo Sharpy.

Análisis de los parámetros operacionales en función de la calidad del triturado.

En la Tabla 4 se muestran los parámetros operacionales de los molinos de dedos y sufrideras y de martillo.

 
TABLA 4.  Matriz de parámetros operacionales del molino de dedos y sufrideras y molino de martillo
N° Pruebas Molino de dedos y sufrideras Molino de martillo
Masa inicial (kg)HuesoTiempo molido (s)Granulometrías a 67 días Tiempo molido(s)Granulometrías a 67 días
1 mm2 mm4 mm1 mm2 mm4 mm
11000fémur120,230010060,15050200
21000escápula120,50505045,6525100300
12000fémur180,4905015060,5750150400
22000escápula240,125010040060,250150500
13000fémur300,42050200120,4650200500
23000escápula360,47100200700120,42100200700
14000fémur480,3650200600120,550250800
24000escápula540,18100300900120,591504001100
15000fémur660,45100300800240,011504001200
25000escápula900,121504001200125,561505001500

Fuente. Los autores

 

En la Figura 1 se muestran las medidas (longitud, espesor y diámetro) contra masa de los huesos (escápula y fémur). De acuerdo a los datos obtenidos en la Figura 1, se puede observar que, para el hueso de escápula, el espesor posee mejores condiciones en cuanto a la posición para el ensayo de impacto en el péndulo Sharpy. Por otra parte, para el hueso fémur, la mejor posición para el ensayo de impacto es el diámetro en comparación con la longitud en el péndulo Sharpy.

 
FIGURA 1.  Medidas (longitud, espesor y diámetro) contra masa de los huesos (escápula y fémur).
 

En la Figura 2 se muestra el comportamiento de la masa inicial en función del tiempo del molino de dedos y sufrideras para determinar la masa luego del proceso de molido y secado.

 
FIGURA 2.  Masa en función del tiempo del molino de dedos y sufrideras.
 

En la Figura 3 se muestra el comportamiento granulométrico del hueso de fémur y escápula, para el molino de dedos y sufrideras luego de 67 días de secado a convección libre usando tamices de 1, 2 y 4 mm. Se pudo observar que para los tamices de 1 mm y 2 mm, la cantidad de masa fue muy escasa.

Sin embargo para el hueso de fémur y el hueso de escápula, usando el tamiz de 4 mm se observó que para el hueso de escápula la cantidad de masa que pasó por el tamiz de 4 mm fue superior a la cantidad de masa que pasó de hueso de fémur. Por lo tanto el hueso de escápula es mejor para el tamizado en este tipo de molino.

En la Figura 3 se muestra el comportamiento de la masa inicial en función del tiempo del molino de martillo para determinar la masa obtenida luego del proceso de molido y secado.

 
FIGURA 3.  Masa inicial en función del tiempo del molino de martillo (Tabla 4).
 

Se observa en la Figura 3 el comportamiento granulométrico del hueso de fémur y escápula para el molino de martillo luego de 67 días de secado a convección libre usando tamices de 1, 2 y 4 mm. Se pudo observar que para los tamices de 1 y 2 mm, la cantidad de masa obtenida, fue muy escasa.

Sin embargo para el hueso de fémur y el hueso de escápula, usando el tamiz de 4 mm se observó que para el hueso de escápula la cantidad de masa que pasó por el tamiz de 4 mm fue superior a la cantidad de masa que pasó de hueso de fémur. Por lo tanto el molino de martillo también tiene mejor respuesta en la trituración del hueso de escápula al obtenerse mayor cantidad de masa final durante el tamizado.

Considerando los parámetros operacionales de los molinos (de dedos y sufrideras y de martillo), donde ambos trabajaron con un motor de 4 kW, y de acuerdo a las Figuras 2 y 3, se pudo observar que el molino de martillo realizó el proceso de trituración de los huesos en menor tiempo y con mayor cantidad de harina pasada por la criba de 4 mm, siendo mejor el hueso de escápula.

Análisis de los parámetros operacionales en función del consumo de energía

En la Tabla 5 se establecen los parámetros operacionales del molino de dedos y sufrideras y el molino de martillo para la determinación del consumo energético.

 
TABLA 5.  Matriz de parámetros de consumo de energía del molino de dedos y sufrideras y molino de martillo
Nº pruebasParámetros para el molino de dedos y sufrideras Parámetros para el molino de martillo
HuesoMasa Molida (kg)Intensidad (A)Frecuencia de rotación [rpm]Masa Molida (kg) Intensidad (A) [rpm]
Línea 1Línea 2Línea 3Centro del MotorLínea 1Línea 2Línea 3Centro del Motor
1fémur750141615170090014,316151775
2escápula85014,815,216,317968001315,4141720
1fémur185014,916,417170018001518161782
2escápula1750141615,917501700141615,91760
1fémur270015,21819,41720260017,620,7161749
2escápula260018,41921,2178025501621,8191730
1fémur345022,119,5181740330016,819,5181780
2escápula36501518,522,21790370015,31716,41745
1fémur445016,415,319,151760460018,522,1191765
2escápula450016,81719178544001617,414,21748

Fuente. Los autores

 

En la Figura 4 se observa la variación de la intensidad en función a la masa procesada para el molino de dedos y sufrideras.

 
FIGURA 4.  Gráfico de la masa final y la intensidad del molino de dedos y sufrideras (Tabla 5).
 

Se observa en la Figura 4 que para el molino de dedos y sufrideras, el incremento de la intensidad se reflejó en la línea 1 y la línea 2, para el hueso de fémur en comparación con el hueso de escápula. Sin embargo en la línea 3 el incremento de la intensidad se hizo presente en el hueso de escápula en comparación al hueso de fémur, aunque esta diferencia no resultó significativa.

En la Figura 5 se observa la variación de la intensidad en función a la masa procesada para el molino de martillo.

 
FIGURA 5.  Masa en función de la intensidad, molino de martillo (Tabla 5)
 

Se observa en la gráfica de la Figura 5 que para el molino de martillo el incremento en la intensidad para la línea 1, se hizo presente con el hueso de fémur respecto al hueso de escápula. Sin embargo para la línea 3, el incremento de la intensidad se reflejó en el hueso de fémur, en comparación al hueso de escápula.

La comparación del consumo eléctrico se determinó con los molinos de dedos y sufrideras y el molino de martillo en operaciones de trabajo de molienda de huesos de fémur y escápula, ya que la fuente motriz consumió de forma trifásica (tres líneas de corriente), energía eléctrica considerándose la conducta de este parámetro en las Figuras 4 y 5, indicativo del consumo si disminuye o aumenta en este proceso de trituración en función del tiempo. Resultando que el molino de dedos y sufrideras consumió más energía eléctrica de acuerdo al aumento de la intensidad ya que el contacto entre el órgano triturador y la materia requirió más tiempo de molido debido a que tuvo menor rapidez haciendo el proceso de triturado más lento.

Resultados de la determinación de la productividad teórica (qt), real (qr) y eficiencia (e) del molino de martillo y el molino de dedos y sufrideras

Molino de martillo: Teniendo las características de este molino y usando la ecuación representada en la Tabla 6 se obtuvo la productividad teórica del molino de martillo.

 
TABLA 6.  Productividad teórica del molino de martillo
kDiámetro,(m)Longitud, (m)( densidad hueso, (kg/m3)n, (rpm)qt, (kg/s) qt=k∙D2∙L∙(∙n/60
(2,2∙10-4)0,2930,095190017900,092
 

A partir de los datos y la ecuación qr=m/t (Cantidad de masa procesada durante el trabajo de la máquina/tiempo de trabajo limpio), se obtuvo la productividad real (qr) dando como resultado 0,028 kg/s para molino de martillo. Sustituyendo en la ecuación e = qr/qt, se obtuvo la eficiencia del molino de martillo dando como resultado 0,30 (30%).

Molino de dedos y sufrideras: Teniendo las características de este molino y usando la ecuación de la Tabla 6 se obtuvo la productividad teórica del molino de dedos y sufrideras, representada en la Tabla 7.

 
TABLA 7.  Productividad teórica del molino de dedos y sufrideras
kD,(m)L, (m)( densidad hueso (kg/m3)n, (rpm)qt, (kg/s)
(2,2∙10-4)0,340,0151900 17900,063
 

Usando la misma ecuación se obtuvo la productividad real (qr) dando como resultado 0,0076 kg/s, para el molino de dedos y sufrideras. De igual modo, se obtuvo la eficiencia (e), de molino de dedos y sufrideras dando como resultado 0,12 (12%).

Determinación de la variante más racional del triturado de huesos en base a la calidad del triturado y el consumo de energía

Considerando los parámetros operacionales estudiados (molino de dedos y sufrideras y molino de martillo), al comparar la calidad de triturado y consumo energético de los mismos, se determinó que el molino de martillo tiene mayor eficiencia que el molino de dedos y sufrideras (30% para el molino de martillo y 12% el de dedos y sufrideras), además la velocidad desarrollada por el molino de martillo durante el proceso de molinado es superior que el de dedos y sufrideras, lo cual permite la obtención de partículas con una granulometría de la harina que cumple con la exigencia zootécnica de los alimentos para cerdos. Ahora, con respecto al consumo energético, el molino de dedos y sufrideras tuvo mayor consumo de acuerdo al aumento de la intensidad de la corriente, ya que el contacto entre el órgano triturador y la materia a procesar requirió en la labor de molido más tiempo, debido a que hace el proceso de triturado más lento y menos eficiente, por tener menor rapidez de triturado.

CONCLUSIONES

  • En la determinación de las propiedades físico- mecánicas se observó que el hueso de escápula presenta mayor dureza que el de fémur por lo que necesita de mayor esfuerzo durante el proceso de molinado, comportándose el molino de martillo con mejor capacidad destructiva que el de dedos y sufrideras.

  • El mayor consumo energético se observó con el molino de dedos y sufrideras causado por el contacto entre el órgano triturador y los huesos procesados, requiriendo un mayor tiempo en el proceso de molido, siendo este menos eficiente y más lento que el molino de martillos.

  • La productividad real del molino de martillo resultó superior a la del molino de dedos y sufrideras durante el proceso de molienda de los huesos de escápula y fémur, por lo que para la obtención de harina de hueso resultó más eficiente el molino de martillo con un 30%.

  • La calidad de la harina obtenida a partir de la exigencia zootécnica establecida para la alimentación de cerdos con alimentos concentrados obtuvo mejores resultados con el molino de martillos.

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