balance de materia y energía
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1. EJERCICIO DE BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA
En una fábrica de conservas de pescado se va a procesar 5TM de pescado por hora. Durante la etapa de cocción se controla los sig. Datos:
T° inicial del pescado: 20°C
T° final del pescado: 100°C (después del cocinado)
T° de vapor alimentado:104°C
Ce vapor: 0.48 Kcal/Kg.°C
Λ vapor: 536.8 Kcal/Kg
Ce pescado: 1 Kcal/Kg.°C
T° de salida del vapor: 100°C (50% calidad)
Determinar:
A. La cantidad de vapor que debe utilizarse.B. Realizar el balance de materia sabiendo que el pescado durante la cocción ha perdido el
20% de su humedad en forma de licor de pre-cocción.
La composición del pescado es:
Humedad 73%, aceite 6.8%, proteínas 19% y cenizas 1.2%.
Solución:
a. Balance de Energía:
Calor cedido por vapor= Calor cedido por el pescado
qv= qp
MvCeΔT+1/2Mvλv= M1CepΔT
Mv*0.48(Kcal/Kg.°C)*(104-100)°C+1/2Mv*536.8(Kcal/Kg.°C)= 5000Kg/h*1v*(100-20)°C
Mv*1.92+1/2Mv*536.8(Kcal/Kg.°C)= 400.000
Mv(1.92+268.4)Mv= 400.000
Mv= 400.000/270.32= 1479.72 (Kg.vapor/h)
b. Balance de Materia:
M1= 500 Kg/h (pescado)
Agua en el pescado= M1*Hp= 5000 Kg/h*0.73
=3650 Kg/h
Pérdida de Agua= 3650 Kg/h*0.2= 730 Kg/h
M1= M2+Agua pérdida
M2= 5000-730= 4270 Kg/h
2. EJERCICIO DE BALANCE DE MATERIA:
Se desea preparar un jugo de naranja concentrado dulce. El jugo original recién exprimido contiene un 5% de sólidos y se desea elevar esta cantidad a un 10% mediante evaporación, añadiendo después azúcar hasta alcanzar un 2% en el jugo concentrado. Calcular la cantidad de agua que debe eliminarse y el azúcar que debe añadirse por cada 1000 Kg de jugo exprimido.
Solución:
J1=J2+Ae (1)
J1*X1= J2*X2 (2)
J2+A4= J5 (3)
De (2) J2= (1000*0.5)/0.1= 500 Kg
De (1) Ae= 1000-500= 500 Kg
Azúcar añadido= Azúcar en el jugo concentrado dulce
Jugo concentrado en 5, es igual a J2= 500 Kg
500 Kg es el 98%
X= 1000/98= 10.2 Kg de azúcar
Cant. de azúcar a añadir por cada 1000 Kg de jugo extraído= 10.2 Kg
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