balance de materia y energia

ContenidoBalance de masa.......................................................................................................................1

Datos útiles para balances de materia................................................................................1

Datos en el equipo de fermentación...................................................................................1

Balance en los procesos.......................................................................................................2

Balance de energía...................................................................................................................7

Balance de masa

Para la producción de una tonelada de Cerveza, se registran las siguientes entradas y

salidas.

Datos útiles para balances de materia.

Aquí se presenta un balance general de un cocimiento (proceso por cochadas),

tomando como base 15 Kg de materias primas (malta y arroz). Lúpulo con

aprovechamiento del 30% y 6% de ácido alfa. Se desea obtener cerveza con 16

Unidades de Amargo. Se estima evaporación del mosto del 7% en maceración y

cocción. En la segunda filtración se utilizan 47 litros de agua. El 60% del

extracto en el mosto es fermentable.

El balance sólo se realizará hasta la obtención de cerveza brillante, ya que aún se

desconocen la mayoría de variables que intervienen en la zona de

embotellamiento (consumos de agua por equipo, flujo de entrada y salida de

botellas, cantidad de vapor que entra y que sale, cantidad de Soda cáustica en la

lavadora).

Datos en el equipo de fermentación.

Para efectos prácticos, se supone fermentación y maduración en tanques uniproceso o

unitanques (equipo medular etapa de fermentación).

Tabla 1 Datos del equipo de fermentación

Entradas másicas al proceso(Ton/Ton de cerveza)

Salidas másicas al proceso(Ton/Ton de cerveza)

0.15 Ton de Malta y arroz 0.17 Ton de afrecho húmedo0.57 Ton de Agua 0.09 Ton de vapor0.47Ton de agua para maceración 0.018 Ton de sedimento0.29x10-3 Ton de lúpulo 1 Ton de agua de enfriamiento0.56x10-3 Ton de agregados a la olla de cocción

0.015 Ton de levadura

1 Ton de agua de enfriamiento 0.02 Ton de CO26.4x10-6 Ton de O2 0.9 - 1 Ton de cerveza a almacenar4x10-3 Ton de levadura  8x10-5 Ton de agregados a maduración  6x10-3 Ton de CO2  

Fuente: http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/313301/313301ec.htm

Balance en los procesos.

Maceración.

Entrada

0.15 Ton de malta y arroz.

0.18 Ton de vapor.

0.57 Ton de agua.

Salida

0.02 Ton de vapor.

0.70 Ton del proceso de maceración.

Filtración.

Entrada

0.70 Ton del proceso anterior.

0.47 Ton de agua.

Salida

0.17 Ton de afrecho húmedo.

1 Ton mosto.

Cocción del mosto.

Entrada

1 Ton mosto.

0.244 Ton de vapor.

0.29 *10 ^ (-3) Ton de lúpulo.

0.29 *10 ^ (-3) Ton de agregados.

Salida

0.7 Ton de vapor de mosto.

0.9 Ton del mosto esterilizado.

Sedimentación.

Entrada

0.9 Ton del mosto esterilizado.

Salida

0.018 Ton de sedimento.

0.928 Ton mosto claro.

Enfriamiento.

Entrada

0.928 Ton mosto claro.

1 Ton de agua.

6.4*^ (-3) Ton de dióxido de carbono.

Salida

1 Ton de agua.

0.928 Ton mosto frío.

Fermentación y Maduración.

Entrada

0.928 Ton mosto frío.

4*^ (-3) Kg de levadura.

8*^ (-3) Ton de agregados.

Salida

0.015 Ton de levadura.

0.02 Ton de dióxido de carbono.

0.90 Ton cerveza a carbonatar.

Carbonatación.

Entrada

6*10^ (-3) Ton del mosto esterilizado.

0.90 Ton de cerveza carbonatada.

Salida

0.906 Ton de cerveza a almacenamiento.

Balance general.

Figura 1: http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/313301/313301bm.htm

Balance de energía

En este balance de energía se aproximarán las propiedades del mosto a las del agua, por

otra parte se suponen las mismas cantidades de agua en cada olla, es decir 50% - 50%

respectivamente del total utilizada en maceración. No se tendrán en cuenta las potencias

en los equipos ni cualquier tipo de energía que no sea térmica, dado su poco aporte al

sistema con respecto a la energía suministrada por el vapor.

Balance en los procesos.

Maceración.

Entrada

Calor requerido 77.125 MJ.

Salida

Descarga 2.821 MJ.

Masa 76°C.

Filtración.

Entrada

Masa 76°C.

Salida

Agua 76°C.

Mosto 76°C.

Cocción del mosto.

Entrada

Mosto 76°C.

Salida

Vapor 100°C descarga térmica.

Mosto esterilizado 100°C.

Sedimentación.

Entrada

Mosto esterilizado 100°C.

Salida

Mosto claro 80°C.

Enfriamiento.

Entrada

Mosto claro 80°C.

Agua 2°C.

Salida

Agua 67°C.

Mosto frío 10°C.

Fermentación y Maduración.

Entrada

Mosto frío 10°C.

Salida

Cerveza a carbonatar 0°C.

Carbonatación.

Entrada

Cerveza carbonatada 0°C.

Salida

0.906 Ton de cerveza a almacenamiento.

Balance general.

Figura 2: http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/313301/313301bm.htm