TP N°2 - Universidad Nacional de Jujuy

UNIVERSIDAD NACIONAL DE JUJUY
FACULTAD DE INGENIERIA
INDUSTRIA ALIMENTARIA I
NOMBRE Y APELLIDO
TRABAJO PRACTICO Nº 2 – Año 2012
FECHA
BALANCE DE MASA Y CALOR
1. 1000 Kg/ h de licor que tiene un 10% de alcohol, 20% de azúcar, y el resto agua se
mezcla con 2000 Kg/h de otro licor que tiene 25% de alcohol, 50% de azúcar y el resto
agua. ¿Cuál será la mezcla resultante?
2. Se utiliza un sistema de separación para concentrar un alimento líquido desde el 10 %
de sólidos totales al 30 % de sólidos totales. La operación se realiza en dos etapas,
como se muestra en el esquema. La circulación de los fluidos esta indicada con el
sentido de las flechas. Las concentraciones, para cada corriente, están expresadas como
% en peso
¿Calcular la magnitud de la corriente de reciclo (R) para una producción (P) de 100
kg/minuto?
3.
Se secan 10 Kg. de una alimento con una humedad del 320% en base seca hasta una
humedad del 50% en base húmeda. Calcular la cantidad de agua eliminada.
4. Se desea rehidratar 10 kg de manzanas deshidratadas que tienen un 3% de humedad en
base seca hasta una humedad del 70% en base seca.
a) ¿Cuánta agua debe suministrarse?
b) ¿Cuál es el peso de las manzanas rehidratadas?
5. La obtención de café en polvo procede de acuerdo a las siguientes etapas:
*Molienda de los granos
*Tostado a 150°C
*Lixiviación del café en polvo a 90°C
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*Concentración de la solución en evaporador de simple efecto
*Eliminación del agua por secado flash, mediante el impacto de aire caliente con la
solución concentrada de café finamente pulverizada, en un ciclón
*Envasado
Se procesan 300 kg de café en grano, en la molienda se pierde el 2% del material, en el
tostado se pierde un10%(humedad + gases), en la lixiviación se emplean 1000 litros de
agua a 90°C obteniéndose 1050 litros de una solución al 10% en peso de sólidos
solubles (densidad 1,204 kg/l). Esa solución se concentra por evaporación hasta 50% de
sólidos en peso, luego se seca en un secadero spray, obteniendo como producto el café
en polvo con un 5% de humedad que se envasa para su despacho.
a) Haga el diagrama de flujo del proceso, indicando las entradas y salidas, con todos los
datos (T°, composición, masa etc.)
b) Haga un balance de masas del proceso, indicando la cantidad de café, desecho y agua
que entra y sale en cada etapa.
c) Determinar el contenido de humedad en base seca de los granos de café que ingresan al
proceso.
6. Una partida de 454 kg de puré de manzana a 10ºC se calienta en un intercambiador de
calor por medio de la adición de 121300 kJ. Calcúlese la temperatura de salida del
producto. El valor de la capacidad calorífica del puré de manzana es 4.02 kJ/kg °K.
7. Se calientan 2000 kg/h de puré de banana desde 15°C hasta 50°C, usando agua a
93°C.¿Cuál será la cantidad de agua a utilizar, si la temperatura del agua saliente es de
60°C? Datos: cpm del puré = 0,875 kcal/kg °C
8. Se desea enfriar un alimento líquido desde 80ºC hasta 30ºC en un cambiador de calor de
tipo indirecto usando agua como medio refrigerante. Calcular el caudal de agua
necesario para enfriar 1800 kg/h de alimento si el agua se calienta en el cambiador de
10ºC a 20ºC. Los calores especificos del alimento y del agua son, respectivamente, 3,8
kJ/(kg ºK) y 4,1 kJ/(kg ºK).
9. Se quiere secar a 100ºC una sustancia alimenticia que contiene un 80% de agua hasta
lograr un contenido de humedad del 10%. Si la temperatura inicial es de 21ºC, calcular
la cantidad de calor necesario por unidad de peso de la sustancia original para secarla a
presión atmosférica. El calor latente de vaporización del agua a 100ºC y presión
atmosférica es de 2,257KJ/Kg, el calor especifico del producto alimenticio es de 3,8
KJ/Kg ºC y del agua es de 4,186 KJ/Kg ºC.
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