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Producción de jalea a partir de frutas maceradas. En un proceso para fabricar jalea, la fruta macerada que tiene 14% en peso de sólidos solubles se mezcla con azúcar (1 kg azúcar/ 1 kg de fruta) y pectina (0 kg pectina/1 kg de fruta). La mezcla resultante se evapora para producir una jalea con 67% e...

Description

1. Producción de jalea a partir de frutas maceradas. En un proceso para fabricar jalea, la fruta macerada que tiene 14% en peso de sólidos solubles se mezcla con azúcar (1.22 kg azúcar/ 1.00 kg de fruta) y pectina (0.0025 kg pectina/1.00 kg de fruta). La mezcla resultante se evapora para producir una jalea con 67% en peso de sólidos solubles. Calcule, para una alimentación de 1000 kilogramos de fruta macerada, los kilogramos de mezcla obtenida, los kilogramos de agua evaporada y los kilogramos de jalea producida. 1220 Kg Azúcar H2 O

1.22 Kg/Kg de fruta

1000 Kg Fruta 14% sólidos

Mezclador

X

Evaporador

Jalea 67% sólidos

0.0025 Kg fruta Pectina 2.5 Kg

𝑋 = 𝐾𝑔 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 1000 + 1220 2.5 = 2222.5 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 % 𝐻2 𝑂 =

(1000 𝐾𝑔)(86%) = 38.7 % 𝐻2 𝑂 2222.5 𝐾𝑔

% 𝑆ó𝑙𝑖𝑑𝑜 = 100 − 38.7 = 61.3 % 𝑆ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 (2222.5 𝐾𝑔)(61.3) = 𝐽 (67) 𝐽=

(2222.5 𝐾𝑔)(61.3) = 2033.4 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝐽𝑎𝑙𝑒𝑎 67

𝐻2 𝑂 = 2222.5 − 2033.4 = 189.1 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎

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2. Procesamiento de harina de pescado. Algunos pescados se procesan como harina de pescado para usarse como proteínas suplementarias en alimentos. En el proceso empleado primero se extrae el aceite para obtener una pasta que contiene 80% en peso de agua y 20% en peso de harina seca. Esta pasta se procesa en secadores de tambor rotatorio para obtener un producto seco que contiene 40% en peso de agua. Finalmente, el producto se muele a grano fino y se empaca. Calcule la alimentación de pasta en kg/h necesaria para producir 1000 kg/h de harina seca.

Secador

Extractor

1000 kg/h de harina seca

40 % peso en agua 80% peso en agua 20% peso de harina

60% peso de harina Agua

𝐹 = 𝑃+𝑊

𝐹𝑥𝐹 = 𝑃𝑥𝑝 + 𝑊(0)

𝐹𝑥𝐹 = 𝑃𝑥𝑝

𝐾𝑔 𝑃𝑥𝑝 (1000 ⁄ℎ )(0.6) = 3000 𝐾𝑔 ⁄ℎ 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑡𝑎 = 𝐹= (0.2) 𝑥𝐹

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3. Procesamiento de pulpa de madera. Una pulpa de madera húmeda contiene 68% en peso de agua. Después de secarla se determina que se ha eliminado el 55% de agua original de la pulpa. Calcule la composición de la pulpa “seca” y su peso para una alimentación de 1000 kg/min de pulpa húmeda.

55% de agua eliminada de la pulpa original

1000 Kg/min pulpa húmeda

Secador 68% en peso de agua 32% pulpa seca

Pulpa seca

Pulpa total= pulpa seca + pulpa húmeda 100% pulpa total 68% pulpa húmeda

55% agua eliminada

68-55= 13% de agua en la pulpa “seca” 100-13 = 87% pulpa seca obtenida

(1000kg/min) (0.32) = Pulpa (0.87) Pulpa = (1000 Kg/ min) (0.32) /0.87 = 367.82 Kg/min

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4. Evaporación y derivación en la concentración de jugo de naranja. En un proceso para concentrar 1000 kg de jugo de naranja recién obtenido, que contiene 12.5% en peso de sólidos, la maceración produce 800 kg de jugo filtrado y 200 kg de pulpa. El jugo filtrado se concentra en un evaporador al vacío para obtener una concentración del 58% de sólidos. Los 200 kg de pulpa se derivan extrayéndolos antes de entrar al evaporador y se mezclan con el jugo evaporado en un mezclador, para mejorar el sabor. Este jugo concentrado final contiene 42% en peso de sólidos. Calcule la concentración de sólidos en el jugo filtrado, los kg de jugo concentrado final y la concentración de sólidos en la pulpa que se deriva. (Sugerencia: Procédase primero a un balance total y después a un balance de sólidos en el proceso total. Después, hágase el balance en el evaporador y, finalmente, el balance en el mezclador.) H2 O 702.38 kg.

1000 kg 12.5% sólidos

Mezclador

8000 kg

Evaporador 97.68 kg

200kg

58 % sol.

39.18 % sol. 42 % sol.

Mezclador 297.62 kg

1000𝑘𝑔 ∗ .125 = 0.42 𝐶𝑓 𝐶𝑓 =

1000 ∗ 0.125 = 297.62𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑗𝑢𝑔𝑜 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 0.42

𝐻2𝑂 = 1000𝑘𝑔 − 297.62 = 702.38𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 800𝑘𝑔 = 702.38𝑘𝑔 + 𝐽 𝐽 = 800 − 702.38 = 97.68𝑘𝑔 96.72𝑘𝑔 ∗ 0.58 = 800𝑘𝑔 ∗ 𝑥𝑗𝑓 𝑥𝑗𝑓 =

96.72 ∗ 0.58 ∗ 100 = 7.08 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑗𝑢𝑔𝑜 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 800

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1000𝑘𝑔 ∗ 0.125 = (800𝑘𝑔 ∗ .0708) + (200𝑘𝑔 ∗ 𝑥𝑝𝑢) 𝑥𝑝𝑢 =

(1000 ∗ 0.125) − (800 ∗ 0.0708) ∗ 100 200 = 34.18 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑝𝑢𝑙𝑝𝑎

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