TRABAJO COLABORATIVO BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
Enviado por xaviexxx • 17 de Noviembre de 2016 • Informe • 510 Palabras (3 Páginas) • 960 Visitas
BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
TRABAJO COLABORATIVO FASE INDIVIDUAL
MOMENTO INTERMEDIO
XAVIER CASTR CENTENO
CÓD.: 85167982
TUTOR: OSVALDO GUEVARA
GRUPO: 301103_31
25/10/2016
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
CERES QUIRÓN CUMARAL
Balance de Energía de naranja Liofilizada
[pic 1]
Elaboración del Balance de Energía de la Línea de la Naranja Liofilizada.
- Etapas del proceso donde hay transferencia de energía en forma de calor.
Las etapas donde se evidencia que hay existencia de transferencia de energía en forma de calor de la fruta son:
Etapas de Proceso | Temperatura en (°C) |
Congelado | - 18 |
Preliofilizado | - 38 |
Liofilizado | - 42 |
Empacado | 10 |
Almacenado | - 4 |
Para la obtención de rodajas de naranja liofilizada, se parte de la pulpa con 85% de humedad, temperatura ambiente del producto de 21°C, hasta enfriarla a 4°C. Luego la fruta se congela a -18°C, y posteriormente se preliofiliza hasta una temperatura de –38°C. Luego del Preliofilizado, y a esta temperatura se efectúa la liofilización que deja un producto del 15 % de humedad. Por último, la fruta se calienta hasta los 10°C, temperatura a la cual se empaca el producto.
Para establecer las cantidades de calor transferidas en cada una de las etapas del proceso, se emplearán los siguientes parámetros:
Parámetros | Unidades |
Pulpa de fruta | 160 kg |
Calor específico de la pulpa húmeda | 0,95 kcal/kg°C |
Calor específico de la pulpa congelada | 0,55 kcal/kg°C |
Calor específico de la pulpa liofilizada | 0,25 kcal/kg°C |
Calor latente de congelación del agua | 80 kcal/kg |
Calor latente de sublimación del agua | 640 kcal/kg |
- Balance de energía en cada operación
Cálculos basados en el balance de energía del proceso de liofilización de las rodajas de naranja.
[pic 2]
Sólidos en la pulpa:
[pic 3]
1). Cantidad de calor retirado para el refrigerado de la pula fresca:
[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
2). Cantidad de calor retirado para el congelado de la pula refrigerada:
[pic 7]
[pic 8]
[pic 9]
3). Calor retirado en el preliofilizado de la pulpa congelada:
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
Para el manejo de la sublimación del producto, hacemos un balance de materiales donde:
- El gua en la fruta congelada (Ac):
[pic 13]
- La pulpa liofilizada que tiene un 15% de humedad es:
[pic 14]
- El agua en la pulpa liofilizada es:
[pic 15]
4). El calor de sublimación:
[pic 16]
5). Calor para llevar la pulpa liofilizada a la temperatura de empaque es:
[pic 17]
[pic 18]
[pic 19]
Hoja de Cálculo del Balance de Energía de la Naranja.
Balance de energía de cada operación por etapas en el proceso de la liofilización de la naranja | |||||
Adecuación de la fruta | |||||
Parámetros | Símbolo | Unidad | Fuente | % | Valor |
Pulpa | P | kg | Dato | 160 | |
Humedad inicial | Hi | %, kg | Dato | 85 | 136 |
Temperatura inicial | Ti | °C | Dato | 4 | |
Temperatura de congelación | Tc | °C | Dato | -18 | |
Preliofilizado | Pl | °C | Dato | -38 | |
Liofilizado | L | °C | Dato | -48 | |
Humedad final | Hf | %, kg | Dato | 15 | 28,24 |
Temperatura de empaque | Te | °C | Dato | 10 | |
Calor E. de la pulpa húmeda | Ch | kcal/kg°C | Dato | 0,95 | |
Calor E. de la fruta congelada | Cc | kcal/kg°C | Dato | 0,55 | |
Calor E. de la fruta liofilizada | Cl | Dato | 0,25 | ||
Calor latente de congelación de la fruta | Clc | kcal/kg | Dato | 84 | |
Calor latente de sublimación del agua. | Cls | kcal/kg | Dato | 640 | |
Resultados obtenidos de los cálculos en la liofilización de la fruta
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Sólidos en la pulpa | Sp | kg | Cálculo | 15 | 24 |
Refrigerado de la pulpa | |||||
Calor retirado en el enfriamiento | Q1 | kcal | Cálculo | 387,6 | |
Congelación de la pulpa | |||||
Calor retirado en congelación | Q2 | kcal | Cálculo | 290,4 | |
Preliofilización | |||||
Calor retirado en el preliofilizado | Q3 | kcal | Cálculo | 739,3 | |
Sublimación | |||||
Agua en producto congelado | Ac | kg | Cálculo | 20,4 | |
Porcentaje de agua pulpa liofilizada | Pl | kg | Cálculo | 15 | 28,24 |
Agua pulpa liofilizada | Al | kg | Cálculo | 4,24 | |
Calor de sublimación | Q4 | kcal | Cálculo | 2713,6 | |
Calentamiento a empaque | |||||
Calor para llevar la pulpa liofilizada a la temperatura de empaque | Q5 | kcal | Cálculo | 367,12 |
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