SOLUCIONARIO DE TRABAJO EN AULA – BALANCE DE MATERIA

SOLUCIONARIO DE TRABAJO EN AULA – BALANCE DE MATERIA

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  1.- Se produce un jugo de naranja concentrado de 48 % de sólidos y el resto agua. Este  se  prepara  a  partir  de  la  mezcla  de  un  jugo  fresco  de  12% de  sólidos  y  un  jugo concentrado al 58% de sólidos el cual se obtiene previamente a partir del jugo fresco sometido a evaporación, este proceso permite  que el  jugo concentrado para la venta mantenga el aroma y el  sabor del  jugo fresco. Determinar la cantidad de jugo fresco en kilogramos que debería procesarse para obtener 100 kilogramos de jugo concentrado, a la vez los flujos de alimentación en cada equipo.

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Problema nº 11

Se quiere producir leche concentrada a partir de leche Fresca el cual contiene un 3,8% de materia grasa y un 8,1% de extracto magro. El proceso incluye la separación de la grasa en una centrífuga y la concentración de la leche parcialmente descremada el cual ingresa al evaporador. Si la nata producida en la centrífuga contiene un 55% de agua, 40% de grasa y 5% de extracto magro, calcular cuánta leche fresca será necesaria para producir 1000 kg de leche concentrada, con un 7% de grasa y un 18,1% de extracto magro. Determinar también la nata y el agua que se obtendrán como residuo y en lo posible el flujo de la leche parcialmente descremada.

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BALANCE DE MATERIA EN TODO EL PROCESO:   [pic 9]

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BALANCE PARCIAL CON RESPECTO AL PORCENTAJE DE GRASA:

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BALANCE PARCIAL CON RESPECTO AL PORCENTAJE DE MAGRO:

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Igualamos las ecuaciones

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Entonces:

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Calculamos el agua Evaporada:

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=  1223.16 Kg[pic 25]

3.- En una fábrica de embutidos se mezcla 100 Kg de carne de cerdo triturada con una Pasta cárnica previamente acondicionada, para la obtención de un producto “tipo pate- salchicha”. ¿En qué proporción debería mezclarse la pasta cárnica si se desea que el producto final (las salchichas) tengan un 25% en grasa?, ¿Cuál será su composición final de las salchichas?

Datos:

Composición de la carne de cerdo (15% de proteínas, 20% de grasa y 63% agua)

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

20% grasa[pic 26][pic 27][pic 28]

63% Agua                  CARNE (C)                                                                25% grasa

15% Proteína                                                    SALCHICHA (S)   [pic 29]

                                                                                                      X P  Proteínas

80 % Grasa            PASTA (P)[pic 30]

15% Agua                                                                        

3% Proteína

Balances Total:                  C + P = S

Balance Parcial para la grasa:          

                                        C .(0.20)  + P. (0.80) = S .(0.25)

                                        C (0.20) + P (0.80) = (C + P) (0.25)

0.20 C + 0.80 P = 0.25 C + 0.25 P

Por dato sabemos que ingresa  [pic 31]

0.55 .P = 0.05. * (100)

    Pasta:         P =  = 9.09 kg Pasta Cárnica[pic 32][pic 33]

Balance Parcial para el agua: 100 * (0.63)  +  9.09 * (0.15)  = 109.09 * [pic 34]

64.36 = 109.09 [pic 35]

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Balance Parcial para las proteínas:

100 * (0.15)  +  9.09 * (0.03) = 109.09 * ([pic 38]

15.27 = 109.09 ([pic 39]

(       [pic 40][pic 41]

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4.- En la siguiente figura se presentan los datos para un proceso que incluye una evaporación y una cristalización. ¿Cuál es la corriente de recirculación en kilogramos por hora?

Solución:

Balance total de masa: A = W + C       

Balance parcial de masa para el KNO3: 10000 kg/h * 0,20 = 0,96 * C

   C = 2083,33 kg /hr       W = 7916,67 kg/hr.

Balances de masa en el cristalizador:

Balance total de masa: M = C + R                    M = 2083,33, kg/h + R

Balance parcial de masa para el KNO3: 

0,5 * M = 0,96 * C + (0,6/1,6) * R

0,5 * (C + R) = 0,96 * C + (0,6/1,6) * R

0,5 * (2083,33) + 0,5 * R = 0,96 * (2083,33) + 0.375*R

1041.665 + 0,5 * R = 1999.996 + 0.375*R

0.125 R = 958.331      R = 7666,65 kg/hr.

5. Un secador de frutas portátil, recibe cierta cantidad de pulpa de frutas con 80 % de agua. Después de eliminar el agua, se obtuvo 100 Lb/ hr de producto y se determinó que la pulpa aún contenía 40 % de agua. Se pide calcular el peso de la pulpa inicial y el flujo de agua evaporada en Lb/ hr

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