Introducción a la Ingeniería de Alimentos

Balance de Masa o Materia por

Ing. W. Francisco Salas Valerio wfsalas@lamolina.edu.pe

2009

Balance de Materia

2.2 Principio de conservacion de la materia: Balance de materia y energia : son una contabilidad exacta de

entradas y salidas de materiales y energia de un proceso o de una parte de este. Los problemas de balance de masa y energia se basan en la aplicación correcta de las leyes de conservacion de la masa y energia.

Lavoisier enucio la ley de la conservacion de la materia :”nada puede crearse y en cada proceso hay exactamente la misma cantidad de sustancia presente antes y despues de que el proceso haya sucedido”, en condiciones normales de procesamiento de alimentos.

El balance de energia se basa en la ley de la conservacion de la energia, indica que” la energia para un proceso fisico-quimico no se crea ni se destruye, solo se transforma.”

Balance de Materia

2.3 Balance de Materia Parcial y Total .

Balance de materia : se aplica a los procesos y operaciones de todo tipo, trasiente y no trasiente, y siempre conduce a una ecuación que se muestra a continuación:

E = A + S Donde: E = masa que ingresaA = masa que se acumula ( este valor puede ser positivo o

negativo) .S = masa que sale .

Capitulo IIBalance de Materia

2.3 BALANCE DE MATERIA PARCIAL Y TOTAL . En balances parciales de masa se tiene en cuenta que una especie

quimica puede aparecer o desaparecer por medio de una reaccion quimica, por lo que hay que concluir el termino de rapidez de generacion. El balance de materia para una sustancia en particular daria:

Rapidez de rapidez de rapidez rapidezSalida de - entrada de = neta de + de la generación Sustancia i la sustancia i acumulación del compuesto i

i

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2.3 Balance de Materia Parcial y Total No todos los términos en los balances tienen significación y algunos de

ellos se eliminan al dar ecuaciones mas sencillas. Por ejemplo:

Para trabajo continuo o permanente, la acumulación podría eliminarse.

Si no hay reacción química, el termino generación se eliminaría.

Tipos de balance mas frecuentes: Mezclado, separaciónEquipos de transferencia de masa: Absorbentes, secadores, destiladores, cristalizadores y extractos

Balance de Materia

Balance de Materia

2.3 Balance de Materia Parcial y Total

En ciertos procesos parte de los productos se vuelven a procesar para que se mezclen con los reactivos ( a estos se le denomina recirculación o reflujo).

En otros casos parte de los reactivos pasan al proceso y otra parte le da la vuelta sin entrar ( a esto se le llama derivación, by-pass o retorno).

Esto se hace con el fin de mejorar la presentación del articulo final, aumentar la conversión, disminuir el tamaño de los equipos y obtener mejor calidad, costos, eficiencia y productividad.

Figura 2.3

Balance de Materia

Ejemplo aplicativo Industrias lácteas Foremost produce caseína, cuando

está húmeda contiene 23.7% de agua. El precio de venta es de $ 8.00/100 lb. en base húmeda. También secan esta caseína para obtener un producto que contiene 10% de humedad. El costo de secado es de $ 0.80/lb de agua eliminada. ¿Cuál deberá ser el precio de venta de la caseína secada para obtener el mismo nivel de utilidad?

  Base: 100 lb de caseína seca  Se identifica como elemento de correlación en el

proceso de secado a la caseína.

Ejemplo (continua)