BALANCES DE MATERIA1.- ¿Cuánta agua se requiere para aumentar la humedad de 100 kg de un material con una humedad del 30% (base húmeda) hasta el 75% (base húmeda)? ¿Qué masa de producto con el 75% de humedad tendremos? 2.- En un proceso de secado, la materia prima, con una humedad del 80%, pierde la mitad de su peso durante el proceso. ¿Cuál es la humedad final? 3.- Por una tubería fluyen 100 kg/minuto de zumo de tomate. Queremos un producto final con un 2% de sal. La sal se adiciona inyectando en la tubería un caudal constante de solución salina saturada (26% de sal). ¿Qué caudal se debe inyectar? 4.- Una vez obtenida la mantequilla dulce en una máquina de elaboración en continuo, es conveniente añadirle sal. Para ello en un mezclador se introduce la mantequilla y una disolución de agua y sal que contiene un 60 % de sal y un 40 % de agua en peso. La composición final de la mantequilla salada es del 15,8 % de humedad y del 1,4 % de sal, el resto puede suponerse grasa. a.- Dibujar el esquema y plantear un análisis de grados de libertad. b.- Calcular la cantidad inicial de humedad que ha de tener la mantequilla antes de salarla. c.Calcular la proporción en que deben mezclarse la mantequilla dulce y la disolución salina para obtener la mantequilla salada con la composición mencionada. 5.- Alber-Coc S.A. es una empresa dedicada al procesado de habas de soja. Las habas se procesan en tres etapas. En la primera, las habas entran con un 35% en peso de proteína, 27,1% de carbohidratos, 18% de aceite, 10,5% de agua, y 9,4% de fibra y cenizas. Se muelen y prensan, para eliminar parte del aceite, saliendo la torta con un 6% en peso de aceite. En la segunda etapa, las habas prensadas se extraen con hexano, para producir un haba con un 0,5% en peso de aceite. En la última etapa, las habas se secan, para dar un producto con un 8% en peso de agua. Para 10000 kg de habas entrando en la primera etapa, calcular: a.b.c.d.Los kg de habas prensadas obtenidos en la primera etapa. Los kg de habas salientes de la segunda etapa. Los kg de aceite puro obtenido, y los kg de agua evaporada. Los kg de habas secas salientes de la tercera etapa y su composición. secándose hasta una humedad de 0. cuyo contenido en humedad es de 1. y la velocidad a la cual se evapora el agua...Un sistema continúo de evaporación . tiene lugar según el siguiente diagrama de flujo.En una instalación de secado se introduce un material con un peso en inertes (sólido seco) de 10 kg. .5 kg de aire húmedo en la cámara de secado.6. sabiendo que el producto fresco tiene un 12% de sólidos disueltos v la instalación se alimenta con 10000 kg/h de zumo fresco.Un proceso de obtención de zumo de fruta concentrado. ¿Qué cantidad de aire se recirculará si el aire ambiente en el lugar donde está instalado el secador tiene una humedad absoluta de 0. Calcular la composición del producto final. El aire que sale de dicha cámara tiene una humedad absoluta de 0..099 kg agua/kg sólido seco. 8.cristalización funciona en régimen estacionario según el esquema adjunto: EVAPORADOR CRISTALIZADOR La concentración de KNO3 es del 20% (en peso) en la alimentación y del 50% (en peso) a la entrada del cristalizador. Agua Zumo Fresco EVAPORADOR Zumo Concentrado Se ha diseñado esta instalación (bypass) para concentrar una cierta porción de zumo al máximo con el objeto de evitar pérdidas de sustancias volátiles (aroma y sabor) en la mayoría del zumo así como reacciones térmicas de degradación.562 kg agua/kg sólido seco. De esta manera se tiene un tiempo corto de residencia en el evaporador (poco fluido) a presiones bajas El 10% de la alimentación pasa por el bypass y la concentración de sólidos que salen del evaporador es de 80%. Por cada kg de sólido seco que atraviesa el secador.0152 kg agua/ kg aire seco? 7.0525 kg agua/ kg de aire seco. se introducen 52. El producto final debe tener una humedad del 400/o (b.h.) respectivamente.).) El director. los dados se sumergen durante 1 horas en una disolución concentrada de sacarosa y sufren una pérdida de peso del 40% quedando con una humedad del 65%(b.b. Calculara. El caudal másico de la disolución reciclada..La corriente de recirculación está saturada (0.Los kg/h de agua evaporada en el evaporador. añadiendo al mismo tiempo pectina (en una proporción de 120 g de pectina por cada 100 kg de azúcar). deseoso de evaluar personalmente los conocimientos del Sr. Durante la primera etapa del proceso. se elimina agua hasta que los sólidos constituyan el 68% del total.) 10.El tecnólogo en Alimentos Armando Desgracias ha sido contratado por la multinacional Alber-Coc S.h.Pérdida de agua y ganancia de azúcar durante la primera etapa. así como la composición de la mermelada obtenida. La segunda etapa consiste en una deshidratación con aire caliente de los dados provenientes de la primera etapa. en su planta de alimentos deshidratados osmóticamente. y que el azúcar y la pectina utilizados tienen humedades del 5 y del 15% (b.En una fábrica de mermelada la fruta triturada (que contiene un 14% de sólidos referidos a b. 9.) y un contenido en azucares del 8% (b. A continuación.) se mezcla con azúcar suficiente para dar una mezcla de 45 partes de fruta por 55 partes de azúcar. . 80% grasa y 3% proteínas).h.A. . teniendo en cuenta que el 70% de los sólidos de la fruta son azúcares.h.Pérdida de peso que debe experimentar el producto durante el secado con aire caliente .h. le pide que prepare un informe con los siguientes cálculos: .h. Composición de la pasta base para salchichas (15% agua. Determinar el rendimiento de mermelada que se obtiene.h. El caudal másico a la entrada del cristalizador. Una de las líneas procesa manzana en forma de dados con una humedad inicial del 87% (b. 11. 20% grasa y 63% agua)..c.Contenido en azúcares del producto final (b.En una fábrica de embutidos se mezcla carne de cerdo triturada con una pasta cárnica para la obtención de un producto "tipo fuet" ¿En qué proporción deberían mezclarse la carne de cerdo y la pasta si se desea que el producto final (las salchichas) tengan un 25% de grasa? ¿Cuál será su composición final? Datos y Notas: Composición de la carne de cerdo (15% proteínas. respecto al producto inicial.6 kg KNO3/kg H20) y teniendo en cuenta que los cristales separados en el cristalizador llevan 4 kg H20/100 kg (KNO3 + H20). expresado dicho rendimiento en kg de mermelada obtenida por cada kg de fruta alimentada..). en un evaporador. Desgracias. .. La salmuera que abandona la unidad de . Datos y Notas Se puede despreciar la evaporación que se produce en el depósito B de dilución.En vista de la pertinaz sequía el Excelentísimo Alcalde C. como indica el esquema. NaOH sólido 4 Agua 1 2 Disolución A 5 Disolución NaOH 40% Disolución B 6 Disolución NaOH 15% 3 13.Dibujar el esquema del proceso y plantear un análisis de grados de libertad.En una industria. Debido al elevado calor de disolución de la sosa en agua. y la cantidad de NAOH pura empleada expresadas como % del agua que entra a este depósito (A). se desea preparar una disolución al 15% (peso) de sosa cáustica. Por cada 100 litros de agua suministrados al depósito de disolución (A) se introducen 264 litros de agua en el depósito de dilución (B). a.0 kg de sal/m3 de agua salada y se extrae con un caudal de 800 litros/h.Calcular la pérdida de agua por evaporación en el depósito A. Azurro del pueblo costero La Mer de L'Eau ha decidido montar una pequeña planta de Osmosis Inversa para desalinizar agua del mar de acuerdo con el siguiente esquema AGUA MARINA UNIDAD OSMOSIS INVERSA AGUA POTABLE RECIRCULACION SALMUERA El agua del mar tiene una concentración de 32.. la disolución se prepara en un proceso de 2 etapas. b..12. a partir de sosa sólida pura. La concentración de sal de la corriente que entra en la unidad de osmosis es del 4 % en peso. Los kg de sal utilizada por hora. a la salida del secador el aire tiene un contenido en humedad de 0.Un alimento.Caudal del aire recirculado. Calcular: a.065 (kg agua/kg aire seco). se lava el alimento con agua pura..En una fábrica de salazones se secan 1500 kg/h de pescado con un 60% de humedad hasta un contenido en humedad del 10%. Parte de este aire se recicla. contiene el 20% en peso de NaCl. Debido a que la agitación es perfecta. debido al líquido retenido.. mezclándolo con aire procedente del exterior (con una humedad 0..Los kg totales de agua evaporados por hora. Para este secado calcular: a.Densidad del agua del mar 1020 kg/m3 Densidad del agua potable 1000 kg/m3 14. extrayendo simultáneamente del depósito el mismo caudal. . La solución homogénea resultante se va extrayendo del depósito con un caudal de 60 kg/h.25% en peso.1 I/s. En un momento determinado se comienza a verter en el depósito agua pura con un caudal de 0. Datos. 3.¿Qué composición tiene el agua del depósito al cabo de 30 minutos? b. introduciendo en un depósito 100 kg de alimento y 2000 litros de agua. 17.4 g de sal/litro. Calcular la concentración de salida al cabo de una hora de iniciarse la operación.... Al mismo tiempo se introduce de modo continuo cristales de NaCl a razón de 15 kg/h.03 kg agua/kg aire seco) consiguiendo así la humedad requerida a la entrada del secador (0...ósmosis tiene una concentración del 5.Los caudales de las corrientes de agua potable y de salmuera. la concentración de la solución a la salida del depósito es igual a la concentración de la solución contenida en el mismo.Un depósito está recibiendo continuamente una corriente de agua con un caudal de 75 kg /h.La relación de salmuera que se recircula (la razón R/D)...Caudal de aire procedente del exterior b. El alimentos se extrae del depósito.¿Cuánto tiempo transcurrirá para que la concentración se reduzca a la mitad? 16. Calcular: 1. A continuación por cada tonelada de producto con el 10% de humedad se añaden 500 Kg de sal con una humedad del 5% y el producto resultante se seca hasta un 2% de humedad.. y el agua potable contiene como máximo 0. 4.Para el secado final utilizamos aire con una humedad de 0. 2. todo el NaCl queda disuelto en la fase líquida..04 (kg agua/kg aire seco) a la entrada del secador.Se dispone de un depósito de 100 litros de disolución de NaCl al 5 % en peso. dejándolo escurrir. Suponiendo que el depósito está bien agitado y p = 1000 kg/m3 en todas las disoluciones: a. b. completamente seco. 15.Los kg de producto acabado por hora y su composición. Para reducir este contenido.04 kg agua/kg aire seco). Al cabo de un tiempo. y su peso resulto ser de 150 kg... Al iniciarse la operación el depósito contenía 50 kg de agua pura. La concentración y la cantidad de salmuera deben mantenerse constantes.Si se quisiera dejar el alimento. siendo su valor 1. grasa 30. La línea se alimentará con 100 kg/h de filetes exentos de sal. 18. con un 3.00/o.a.Una suspensión con un caudal de 100 kg/h que contiene el 35 % de sólidos inertes en solución ácida de 25% de ácido sulfúrico se lavan con 300 kg/h de agua.5% en peso de NaCl. Unos ensayos realizados indican que la retención de líquido por el sólido es independiente de la concentración. con la siguiente composición en peso: agua 52. SUSPENSIÓN SOLUCIÓN AGUA SÓLIDO + LÍQUIDO 19. independientemente del contenido en NaCl de la misma. proteína 14. la salmuera es concentrada continuamente en un sistema evaporador. .. en lugar de los 2000 litros anteriores? Datos y Notas: Supóngase que el alimento retiene siempre la misma masa de solución.-¿Cuál será la concentración en NaCl de la solución que queda en el depósito? b. los filetes tendrán una humedad del 50%. ¿qué cantidad de agua debería utilizarse. inertes 2. Los filetes se pondrán en contacto con una solución de sal (NaCl) con una concentración del 30%.6%.2 kg de líquido /kg de sólido seco.9%.5%. Después de la operación.-Si el alimento se seca completamente en un secador de aire caliente.Se desea diseñar una instalación para la deshidratación osmótica en continuo de filetes de anguila.. completamente seco. y un contenido en NaCl del 3%.. Calcúlese el porcentaje de ácido recuperado. ¿cuál será su nuevo contenido en NaCl? c. y una bomba de dosificación inyecta una solución de NaCl al 35%. Para ello. para recuperar el ácido. b.a.- ¿Cuál debe de ser la capacidad de evaporación del sistema evaporador? ¿Cuál debe ser el caudal de la bomba dosificadora? ¿Qué cantidad de producto final obtendremos? ¿Cuál será la composición del producto final? Filetes DESH. OSMÓTICO Bomba Filetes Agua Evaporada Depósito con solución De NaCl al 35% Evaporador .d.c.