Universidad de Concepcin

Facultad de ingeniera Agrcola

Departamento de AgroindustriasLaboratorio N5:Determinacin de la resistencia mecnica en huevos de distinto color

Nombre: Julio Pino Morales

Carrera : Ingeniera Agroindustrial

Profesor: Pedro Meln M. Asignatura: Propiedades Fsicas de los AlimentosIntroduccin

La resistencia mecnica es la capacidad de los cuerpos para resistir las fuerzas aplicadas sin romperse. La resistencia mecnica de un cuerpo depende de su material y de su geometra. La Resistencia de Materiales combina los datos de material, geometra y fuerzas aplicadas para generar modelos matemticos que permiten analizar la resistencia mecnica de los cuerpos. Un huevo puede soportar decenas de veces su peso, pero slo en una direccin determinada.

Si le cambias la direccin en que le aplicas la fuerza, se romper como si fuera de cristl.Esto se debe a su forma, ya que las fuerzas aplicadas estn distribuidas en su cscara de un modo que lo hace muy resistente.

Lo mismo sucede con una simple regla. Si la tomas con ambas manos, desde sus extremos, vers que si presionas con los pulgares en la zona ancha, la puedes flexionar muy fcilmente. Por el contrario, si colocas la regla de canto, te ser imposible flexionarla. En este caso, se debe a un fenmeno llamado momento de inercia..Objetivo general Determinar y evaluar la resistencia en huevos blancos y de color.Objetivos especficos Determinar la fuerza mxima de deformacin de los huevos. Determinar Modulo de Young para cada producto. Determinar la carga de ruptura de cada producto.Revisin bibliogrfica En general podemos afirmar que una fuerza interna produce un esfuerzo actuante que trata de romper el elemento. Que se rompa depende del esfuerzo resistente que tenga el elemento el cual depender del material y de sus dimensiones transversales. Anlogamente, esas mismas fuerzas internas producirn deformaciones del elemento las cuales dependern igualmente del material y de sus dimensiones. La Resistencia de Materiales se ocupa del clculo de los esfuerzos y deformaciones que se producirn debiendo garantizar el ingeniero que las deformaciones estn dentro de unos lmites permisibles y obviamente que no se produzcan roturas. Los esfuerzos resistentes del material deben calcularse con el fin de poder compararlos con los esfuerzos actuantes. Estos esfuerzos dependen no solo de las dimensiones del elemento estructural sino de la forma como estn aplicadas las cargas las cuales pueden producir esfuerzos normales o

cortantes dependiendo de que las fuerzas o momentos actuantes sean axiales, transversales o combinados. Debe por tanto determinarse primero que todo si el elemento en estudio est sometido a fuerzas axiales, transversales (en cuyo caso se producir flexin), momentos torsionales (torsin) o una combinacin de algunos de ellos.Mdulo de Young

El mdulo de Young viene representado por la tangente a la curva en cada punto. Para materiales como el acero resulta aproximadamente constante dentro del lmite elstico.

El mdulo de Young o mdulo elstico longitudinal es un parmetro que caracteriza el comportamiento de un material elstico, segn la direccin en la que se aplica una fuerza.

Para un material elstico lineal e istropo, el mdulo de Young tiene el mismo valor para una traccin que para una compresin, siendo una constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor mximo denominado lmite elstico, y es siempre mayor que cero: si se tracciona una barra, aumenta de longitud, no disminuye. Este comportamiento fue observado y estudiado por el cientfico ingls Thomas Young.

Tanto el mdulo de Young como el lmite elstico son distintos para los diversos materiales. El mdulo de elasticidad es una constante elstica que, al igual que el lmite elstico, puede encontrarse empricamente con base al ensayo de traccin del material. Adems de ste mdulo de elasticidad longitudinal puede definirse en un material el mdulo de elasticidad transversal.

Metodologa Materiales:

Maquina universal Instrom Huevos de color (3 caf y 3 blancos)

Mtodo:

1.- Se posicion el huevo en forma horizontal en la base del equipo Instron y se ajust el presionomtro hasta casi tocarlo

2.-Se coloc el sistema en distancia 0 y carga 0, y con el programa SERIE IX se obtuvo los datos.

3.-Luego se posicion el huevo en forma polar en la base del equipo Instron, se ajust el presionomtro hasta casi tocarlo, se ayust el sistema y se obtuvo los datos.

4.-Se repiti con los huevos restantes.

Resultados

Grafico 1: Cuerva de resistencia de las muestras de huevos caf y blancos.

Grafico 2:

Grafico 3:

Garfico 4:

Grafico 5:

Grafico 6:

Grafico 7:

Tabla 1: resultados del modulo de young y carga de ruptura de las muestras de huevos.Fuerza Mxima (kN)Desplazamiento (mm)Mdulo de YoungCarga de Ruptura

Huevo 10,033030,35-0,1968333330,00578025

Huevo 20,044840,290,00150,0065018

Huevo 30,045110,470,0685714290,01060085

Huevo A0,025910,19-0,5610,00246145

Huevo B0,053960,14-0,06170,0037772

Huevo C0,041620,340,0201892020,0070754

Promedio0,0407450,29666-0,1215454510,006032825

Desviacin estndar0,00990780,1189390,2339843440,002831258

Coef. de variacin(%)0,2431660,40092-1,9250769420,469308828

Discusin de resultados Como pudimos observar en las pruebas hechas en el laboratorio en las cascara de huevo de color caf pudo soportar alrededor de 3,3 kg de peso antes que sufriera la deformacin de la cascara, en tanto los huevos de color blanco pudieron soportar alrededor de 2,8 kg de peso lo que es relativamente un poco menos en comparacin con los de color caf. Una vez alcanzado el punto de deformacin estos cuerpo no vuelven a su estado original quedando con la fisura en su forma. Conclusin

La dureza del material con que esta hecho el producto es muy importante al momento de su almacenamiento y distribucin ya que ante cualquier movimiento o golpe, este puede sufrir daos considerables o la perdida total del producto es por ende que es importante conocer la resitencia que tiene el materia con que esta cubierto nuestro producto adelantndonos o diseando procedimientos que nos permitan disminuir los posibles de riesgo de golpes o algn movimiento que afecte la integridad de algn producto frgil como lo es en este caso el huevo. Bibliografa Zurita, E; Hernndez, A.; y De Hombre, R. (1982). Cambios en la textura de

quesos durante la maduracin. Tesis de Diploma. ISPJAE. La Habana. Hernndez y Daz, (1989). Hernndez, A.E. (Tutor: Daz, J.A.) 1989.

Desarrollo y aplicacin de tcnicas reolgicas para la optimizacin y el

control del procesotecnolgico en quesos sedmiduros. Tesis de Doctor en

Ciencias Tcnicas (Ph.D.), Inst. Superior Politec. J. A. Echeverra (ISPJAE),

La Habana, Cub.APENDICE

Tabla 1: datos de fuerza y deformacin arrogados por el equipo Instrom de los huevos de color caf.Huevo 1 huevo 2huevo 3

Fuerza (KN)Desplazamiento (mm) Fuerza (KN)Desplazamiento (mm) Fuerza (KN)Desplazamiento (mm)

0000,0001400

0,004100,00200,00210

0,020700,018700,01870

0,037400,035400,03540

0,05400,05200,05210

0,070700,068700,06870

0,087400,085400,08540

0,10400,10200,1020

0,120700,118700,11870

0,137400,135400,13540

0,154100,15200,15210

0,170700,168700,16870

0,187400,18530,003090,18540

0,20400,2020,009940,26870

0,22070,000140,21870,016920,35210,00591

0,23740,003630,23540,024030,36870,01155

0,2540,007790,2520,031150,38540,01759

0,27070,012350,26870,038530,4020,02363

0,28740,017050,28540,044840,41870,02927

0,30410,021620,3020,015170,43540,0341

0,32070,026450,31870,016650,45210,0392

0,33740,030880,33530,015580,46870,04511

0,3540,014370,3520,015040,48540,01437

0,37070,013830,36870,013430,50210,01705

0,38740,013290,38540,013960,53540,01396

0,4040,01410,4020,015980,61870,01464

0,42070,014640,68540,01235

0,43740,016380,71870,01477

0,45410,016520,73540,01168

0,47070,012220,76870,0141

0,48740,010740,8020,01705

0,5040,009940,86870,01437

0,52070,0094

0,53740,01128

Tabla 2: datos de fuerza y deformacin arrogados por el equipo Instrom de los huevos de color blanco.

huevo Ahuevo Bhuevo C

Fuerza (KN)Desplazamiento (mm) Fuerza (KN)Desplazamiento (mm) Fuerza (KN)Desplazamiento (mm)

00,000140000

0,00270,000140,003700,00210

0,019400,02040,002560,01870

0,03600,0370,009130,03540

0,052700,05370,016380,05210

0,069400,07040,024030,06870

0,08600,0870,031950,08540

0,102700,10370,039470,1020

0,11940,000410,12040,046850,11870

0,13610,003490,1370,053960,13540

0,15270,008330,15370,021480,15210

0,16940,01490,17030,018930,16870

0,1860,022420,1870,015580,18540

0,20270,016110,20370,012890,20210,00014

0,21940,015840,22040,015580,21870,00363

0,2360,015710,2370,017720,23540,00819

0,25270,01410,2520,01303

0,26930,013430,26870,01799

0,28610,012890,28540,02336

0,30210,02886

0,31870,03423

0,33540,03933

0,35210,01423

0,36870,01504

0,38540,01571

0,4020,0145

0,41870,01383

0,43540,01383

0,45210,01155

EJEMPLO DE CLCULO:

Anexo

Mdulo de Young

Deformacin (mm)Fuerza (kN)

0.006250

0,033961,110

0,1477 (kN/mm)

Carga de ruptura

= 0,0188 (kN*mm)Preguntas: 1) Cules son los factores que inciden en la medicin con presionmetro?

A la hora de realizar una medicin con los penetrmetros o presionmetros, debe de tener en cuenta algunos factores que son importantes. Una vez preparada la fruta e instalado el puntal adecuado en los penetrometros, segn se especifica en el manual de los estos, deber proceder a medir la firmeza. Para efectuar una medida correcta de la firmeza se deben tener muy en cuenta los siguientes puntos:

La fruta debe sujetarse firmemente y estar apoyada contra una superficie fija y dura en el momento de efectuar la medicin (como por ejemplo, una mesa o un plato), de manera que se pueda aplicar correctamente la presin con los penetrometros.

Al realizar la medicin, el cabezal de los penetrometros, el puntal de penetracin y la propia fruta deben estar en lnea. Tiene que evitar todo tipo de giros o movimientos del puntal de penetracin durante la medicin. Debe de efectuar la presin con el puntal de manera completamente perpendicular, evitando introducirlo con otros ngulos.

La presin efectuada con el puntal sobre el fruto ha de ser LENTA y UNIFORME hasta que se alcance la muesca marcada en el propio puntal. Una presin efectuada demasiado rpida o de forma irregular puede arrojar medidas muy alejadas de valores medidos correctamente. La duracin del proceso desde que se inicia la presin sobre la fruta hasta que se alcanza la muesca del puntal ha de durar unos 2 segundos (nunca menos tiempo).

Asegrese que todas las mediciones se hacen que con los penetrometros estn en condiciones la ms parecidas posibles, de manera que no se alteren los resultados y sea factible una comparacin y tratamiento estadstico de los datos obtenidos.

Si desea obtener una gran precisin en sus medidas con los penetrometros, lo ideal es utilizar un puesto de prueba que le permitir aplicar la presin sobre la fruta de manera controlada, sometindola tanto a un esfuerzo como un ngulo de penetracin constante.

2) Revise las especificaciones y fundamentos con que funciona el presionmetro y la Instron.

Presionmetro: Es un medidor de dureza para el control de la madurez de la fruta por el mtodo destructivo.El grado de madurez de la fruta era medido por el porcentaje de azcar en las frutas mediante el uso de refractmetros. Este valor es muy importante en frutas y verduras que generalmente se recolectan en funcin de su contenido de azcar.La relacin entre el contenido de azcar y el de acidez de la fruta ha sido considerada el grado de maduracin del producto.

Respecto a frutas y verduras es muy importante valorar el grado de maduracin tambin mediante otro ndice que completa el anterior. Este puede ser averiguado mediante el uso del Penetrmetro que permite medir la consistencia de la pulpa de la fruta.

Todos estos valores son muy importantes para frutas y verduras que sern transportadas y almacenadas en cmaras de conservacin hasta ponerlos a la venta.

Caractersticas comunes a todos los modelos:

Precisin: +/- 1% de la escala total a temperatura de 20C.

Accesorios incluidos: Puntas, lmina de corte y cuchillo, todo en acero inoxidable.

Lectura del ndice en kilogramos y en libras.

Maquina Instron:

Los sistemas de ensayo de sobremesa y doble columna son ideales para aplicaciones de traccin y/o compresin con ensayos inferiores a 50 kN (11.250 lbf). Los sistemas de ensayo de doble columna proporcionan sencillez, rendimiento y un precio asequible para el control de calidad y el ensayo de productos. Los modelos estn disponibles con capacidades de fuerza de carga de 5, 10, 30 y 50 kN.