PROBLEMAS DE MANUFACTURA

PROBLEMAS DE BALANCE DE MATERIA

PROBLEMA 7:

Se ha diseñado esta instalación (bypass) para concentrar una cierta porción de zumo al máximo con el objeto de evitar pérdidas de sustancias volátiles (aroma y sabor) en la mayoría del zumo así como reacciones térmicas de degradación. De esta manera se tiene un tiempo corto de residencia en el evaporador (poco fluido) a presiones bajas El 10% de la alimentación pasa por el bypass y la concentración de sólidos que salen del evaporador es de 80%. Calcular la composición del producto final, y la velocidad a la cual se evapora el agua, sabiendo que el producto fresco tiene un 12% de sólidos disueltos v la instalación se alimenta con 10000 kg/h de zumo fresco.[pic 1]

 SOLUCION:        

1. 9000 = C + B
2. 0.12(9000) = 0.8B
3. B + R = P
4. 0.12(10000) = X% P
5. R = 1000

Resolviendo 2

 1080 = 0.8B

    B = 1350

Resolviendo 3

1350 + 1000 = P

   P =2350

Resolviendo 4

1200 = X% 2350

X = 51.06%

Resolviendo 1

9000 = C + 1350

C = 7650

Piden: Calcular la composición del producto final, y la velocidad a la cual se evapora el agua[pic 2]

         Composición: 51.06% solidos, 48.94% Agua

         Velocidad evaporación Agua: 7650Kg/h

PROBLEMA 10:

En una fábrica de mermelada la fruta triturada (que contiene un 14% de sólidos referidos a b.h.) se mezcla con azúcar suficiente para dar una mezcla de 45 partes de fruta por 55 partes de azúcar, añadiendo al mismo tiempo pectina (en una proporción de 120 g de pectina por cada 100 kg de azúcar). A continuación, en un evaporador, se elimina agua hasta que los sólidos constituyan el 68% del total. Determinar el rendimiento de mermelada que se obtiene, expresado dicho rendimiento en kg de mermelada obtenida por cada kg de fruta alimentada, así como la composición de la mermelada obtenida, teniendo en cuenta que el 70% de los sólidos de la fruta son azúcares, y que el azúcar y la pectina utilizados tienen humedades del 5 y del 15% (b.h.) respectivamente.

SOLUCION:

[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

Base: 100kg de fruta

[pic 9]

[pic 10]

BALANCE GENERAL

[pic 11]

[pic 12]

BALNACE PARCIAL DE AGUA

[pic 13]

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[pic 16]

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POR LO TANTO:                                       [pic 19][pic 18]

[pic 20]

[pic 21]

PROBLEMA 11:

En una fábrica de embutidos se mezcla carne de cerdo triturada con una pasta cárnica para la obtención de un producto "tipo fuet" ¿En qué proporción deberían mezclarse la carne de cerdo y la pasta si se desea que el producto final (las salchichas) tengan un 25% de grasa? ¿Cuál será su composición final?

Datos y Notas: 

Composición de la carne de cerdo (15% proteínas, 20% grasa y 63% agua).  Composición de la pasta base para salchichas (15% agua, 80% grasa y 3% proteínas).

 BASADO EN LOS DATOS:

1. Descripción de Incógnitas:

C: Proporción de carne usada

CG: Porcentaje de grasa contenida en la carne

Cp: Porcentaje de proteínas contenida en la carne

CH2O: Porcentaje de agua contenida en la carne

CO: Porcentaje de oxígeno contenida en la carne

P: Proporción de pasta cárnica

PG: Porcentaje de grasa contenida en la pasta

Pp: Porcentaje de proteínas contenida en la pasta

PH2O: Porcentaje de agua contenida en la pasta

PO: Porcentaje de oxígeno contenida en la pasta

S: Proporcion final ( producto = sachicha )

SG: Porcentaje de grasa contenida en la salchicha

Sp: Porcentaje de proteínas contenida en la salchicha

SH2O: Porcentaje de agua contenida en la salchicha

SO: Porcentaje de oxígeno contenida en la salchicha

NOTA: Consideramos un componente, el oxigeno , y asi llegar al 100% de composición.

              El valor de S será 100 como centro de proporcionalidad.

1. Planteamos:

[pic 22]

C   : Xc= 91.67

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