resistencia del tallarin

ANALES DE MECÁNICA DE LA FRACTURA

Vol. 20

(2003)

17

FRACTURA FRÁGIL DE FIBRAS DE SÉMOLA
G. V. Guinea, F. Rojo, T. Musulén y M. Elices
Departamento de Ciencia de Materiales,
E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos, Universidad Politécnica de Madrid,
c/ Profesor Aranguren, s/n, 28040-Madrid
Resumen. El presente trabajo estudia las propiedades en tracción y la fractura frágil de fibrasde sémola de trigo
duro, material empleado para la fabricación de pastas alimenticias. Mediante la realización de ensayos de tracción
simple sobre espaguetis se obtienen por vez primera los parámetros mecánicos que caracterizan el
comportamiento del material, cuantificando su tenacidad y resistencia a la rotura. También se analizan las
superficies de fractura y se miden los defectosobservados, relacionándolos con las resistencias registradas en los
ensayos. El trabajo discute la aplicabilidad y limitaciones de la teoría estadística del eslabón más débil y de la
mecánica de fractura elástica lineal, modelos macroscópicos habitualmente utilizados para el estudio de
materiales frágiles.
Abstract. This paper analyzes the tensile properties and brittle fracture of dry semolina fibers,and provides –for
the first time– quantitative values for the strength and toughness of this material. Tensile tests on spaghetti with
different lengths are performed and the results are correlated with the micrographic observation of fracture
surfaces and the distribution of flaws. The tests are analyzed under the perspective of two widely used
macroscopic theories for brittle materials: theweakest link statistics and the linear elastic fracture mechanics,
pointing out their applicability and limitations.
1. INTRODUCCIÓN
La sémola de trigo duro o semolina es el material
empleado para la fabricación de pastas alimenticias
como macarrones, espaguetis y tallarines. La semolina
está compuesta fundamentalmente por un hidrato de
carbono (almidón) y dos proteínas insolubles (gluteínay gliadina) agrupadas bajo la denominación genérica de
gluten. El espagueti es una variedad comercial muy
extendida de este producto, moldeado en forma de
fibras de pequeña sección cilíndrica.
La resistencia en seco de los productos fabricados con
semolina se utiliza habitualmente como parámetro de
control de calidad, ya que su medida se puede
automatizar fácilmente e integrarse en lalínea de
producción. Este procedimiento es más simple que un
ensayo de cocción y su resultado está directamente
relacionado con la calidad de la semolina y el proceso
de fabricación.
Habitualmente se realizan ensayos de flexión o
compresión (en los que la rotura se produce por
pandeo) determinando un tensión nominal de rotura,
que se calcula dividiendo la fuerza máxima medida en
el ensayo porla sección de la probeta. Los valores
obtenidos, aunque son de utilidad para ajustar un
determinado proceso industrial, no pueden sin embargo
ser utilizados de forma absoluta, al no medir una
propiedad intrínseca del material independiente de su
forma o tamaño.
Por ello, para avanzar en la comprensión y
modelización de los procesos de fabricación y
procesado del material –y así podermejorarlos– resulta

imprescindible realizar ensayos en los que se midan
adecuadamente las propiedades mecánicas del producto.
Con este fin, se presentan en este trabajo los resultados
de varias series de ensayos de tracción simple sobre
fibras de espagueti de los que se han obtenido los
parámetros
mecánicos
que
caracterizan
el
comportamiento del material, cuantificando su
tenacidad yresistencia a la rotura. También se analizan
las superficies de fractura y los defectos observados,
poniéndolos en relación con las resistencias medidas en
los ensayos.
Por otra parte, el comportamiento elásto-frágil que
exhiben las fibras de sémola, su accesibilidad y
sencillez de ensayo las hacen útiles como material para
la realización de prácticas de laboratorio y para
contrastar la...