Proceso de Molienda en Grano Destinado a la Alimentación Animal

IAZ. Juan Carlos Cazares F.
Departamento de Nutrición y Servicios Técnicos
VIMIFOS

Uno de los principales ingredientes en cuanto a porcentaje de inclusión en un alimento terminado, es el grano. El más utilizado en las granjas porcinas es el sorgo aunque se utilizan también maíz y trigo de acuerdo a los precios de oportunidad.

La molienda del grano es uno de los principales procesos durante la elaboración de alimentos que demanda un importante gasto de energía eléctrica, el cuál prepara a esta materia prima para su adecuada digestibilidad por los animales, de ahí la importancia tanto productiva de acuerdo a la respuesta nutricional esperada en los animales, como en la eficiencia de una planta de alimentos en cuanto a costo de energía eléctrica.

Una planta puede tener cualquiera de los sistemas de molienda, denominados pre-molienda y post-molienda. Se considera pre-molienda, cuando una planta cuenta con un molino para materia prima que será almacenada o que será dirigida al proceso de pesaje, previo a la etapa de mezclado. La post-molienda es el proceso en el cuál primero se pesan las materias primas y posteriormente pasan por el molino.

En el sistema de post-molienda, por lo regular se muelen tanto el grano, como las pastas de oleaginosas y otros macro ingredientes que sean parte de la fórmula.

Existen diferentes tipos de molinos, como los de martillos, los cuales son los más comunes de encontrar en una planta de alimentos, pero también existen molinos de rodillos. Cada uno tiene ventajas y desventajas de acuerdo a su costo, facilidad de mantenimiento y uniformidad de partículas resultan tes. Otros molinos no comunes son los molinos Burr que consisten en sistema de piedra para molienda por fricción. Es común en plantas de alimentos que se desconozcan las especificaciones que debe tener una criba y las características mecánicas del molino ya que por lo general este factor no recibe la importancia que merece.

Aunque existen cribas especializadas para diferentes tipos de productos, en una planta destinada a la elaboración de alimentos para cerdos, se utilizan principalmente las cribas de calibre 1/8, 7/64 y 3/32, las cuales logran un tamaño promedio de partícula aproximado de acuerdo a la siguiente tabla:

El tamaño promedio y la uniformidad de las partículas están en función del estado físico de la criba y los martillos.

Debe cuidarse el grado de desgaste de las cribas, para asegurar la uniformidad en el tamaño de partículas que pasan a través de ella, así como la orientación de la fila de orificios, la cual debe presentarlos en forma diagonal al molino, para que haya mayor oportunidad de que una fracción de grano pueda salir del sistema en la primer oportunidad.
Es muy común que un lote de grano contenga objetos metálicos que pueden ingresar al sistema de molienda, lo cual es el principal factor de daño.

Es importante que un sistema de molienda cuente con imanes protectores previos al ingreso del grano, para atrapar objetos metálicos y reducir el riesgo de perforaciones y altos costos de mantenimiento.

Los martillos representan la parte más importante del molino, y debe cuidarse el desgaste de éstos para que el proceso sea eficiente. Los martillos son placas metálicas rectangulares cuya función es la de romper el grano con la esquina correspondiente al giro del eje, y que conforme incrementan las horas de uso, se desgastan dejando las esquinas en forma curva, y con ello se reduce la tasa de producción. La rotación oportuna permite que las esquinas se desgasten eficientemente y el molino siempre trabaje en su máxima eficiencia de producción.

Cuando no se realiza la rotación de martillos, éstos se desgastan hasta presentar forma curva en su extremo (forma de cuchillo). Lo ideal es que la curva de desgaste no pase de un tercio de la longitud del extremo. Para ilustrar el efecto del cambio oportuno de martillos, se presenta la figura lateral:

A: Cuando el martillo es nuevo, la tasa de molienda se encuentra en su máxima eficiencia, la cual va disminuyendo gradualmente conforme se presenta el desgaste.

B: Si se realiza el giro oportunamente, se regresa al punto de máxima eficiencia puesto que se aprovecha el otro extremo.

C: Si no se realiza cambio o giro de martillos, la tasa de producción decae y se incrementa el tiempo requerido para la molienda, así como el costo de producción.

Efecto de la molienda de grano, en área de superficie de exposición de almidones y porcentaje de durabilidad de pellets (Wondra, et al., 1995).

La eficiencia del proceso de molienda también se relaciona con la facilidad de entrada de aire al sistema, pues debe permitirse la respiración del proceso para mantener el correcto flujo de grano hacia el interior, además de evitar calentamiento del molino.

Efecto de la molienda de grano, en área de superficie de exposición de almidones y porcentaje de durabilidad de pellets (Wondra, et al., 1995).

Tasa de producción y consumo de energía eléctrica en función del tamaño de partícula (Wondra, et al., 1995).

La molienda del grano tiene impacto en el desempeño productivo de los animales que lo consumen, ya sea por mayor superficie de exposición de los almidones durante el proceso digestivo o porque se puede obtener una mejor calidad de mezclado durante la elaboración del alimento. En el caso de alimentos peletizados, el tamaño de partícula influye en la durabilidad y calidad del pellet.

De acuerdo a diversos estudios realizados en la Universidad de Kansas, el tamaño promedio de partícula del grano tiene efecto en el desempeño de las diferentes etapas productivas en cerdos y aves, obteniendo mejores resultados cuanto más fina sea la molienda.

Un factor limitante de moliendas finas es la prevención de problemas entéricos en cerdos, como presencia de úlceras, sin embargo, un alimento que contenga una cantidad elevada de partículas demasiado gruesas representará dificultad para que sea aprovechado por los animales que lo consumen, y éstas atravesarán el sistema digestivo sin ser adecuadamente digeridos, terminando finalmente en las fosas de las granjas. En el caso de los alimentos destinados a la alimentación de aves, la molienda no es un proceso crítico, ya que se buscan partículas más gruesas debido a la capacidad y características digestivas que éstas poseen.

Otra limitante para la producción de moliendas finas, es la tasa de producción y el costo de la energía eléctrica. De acuerdo a estudios de Wondra (1995), a medida que se reduce el tamaño de partícula en la molienda, se reduce la tasa de producción y como resultado, el costo se incrementa.

Para este caso particular, puede establecerse un punto de equilibrio al moler a 600 micras, puesto que es el punto anterior a la caída significativa en la tasa de producción. La tasa real en una planta depende del tipo de molino y sus características mecánicas, así como del estado físico de sus accesorios, por lo que podría variar entre una planta y otra.

Tasa de producción y consumo de energía eléctrica en función del tamaño de partícula (Wondra, et al., 1995).

La forma de medir la molienda es mediante el tamaño promedio de las partículas, expresado por lo general en micras (milésimas de milímetro). Esta medición se realiza mediante el uso de cribas especiales que permiten medir la proporción de muestra retenida en cada uno, de acuerdo al tamaño de los orificios de las mallas. La tabla superior indica diferentes calibres estandarizados utilizados en cribas y su tamaño de apertura en micras. La metodología de cálculo del tamaño promedio de partícula se basa en relaciones logarítmicas entre el tamaño de partícula y la proporción de la muestra, descritos en el estándar ASAE.

Una forma práctica para evaluaciones en campo es la utilización de las cribas 14, 18 y 35, además de una bandeja donde cae el producto que pasa a través de la criba más fina utilizada.

Una forma práctica para evaluaciones en campo es la utilización de las cribas 14, 18 y 35, además de una bandeja donde cae el producto que pasa a través de la criba más fina utilizada.

Bajo condiciones de laboratorio, pueden utilizarse cribas de calibre muy fino, donde es necesario un aparato vibratorio. Es importante mencionar que el resultado de una granulometría está en función de las cribas utilizadas para la medición, es decir, una misma muestra puede tener diferente resultado si la evaluación se realiza con diferentes número de cribas o diferentes calibres, lo importante es tener un método estandarizado que permita evaluar de la misma manera las muestras.

Referencia bibliográfica:

• ASAE. (2003). Method of determining and expressing fineness of feed materials by sieving. ASAE Standard S319.
• Wondra, K., Hancock, J. Behnke, K., Hines, R., y Stark, C. (1995). Effects of particle size and pelleting on growth performance, nutrient digestibility, and stomach morphology in finishing pigs. Journal of Animal Science 73:757-763.

Artículo publicado en Los Porcicultores y su Entorno Mayo-Junio 2015