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Ejercicios de Ingeniería de Alimentos: Conservas de Espárragos y Cóctel de Frutas, Ejercicios de Química

Ejercicios de intercambiadores de calor. Usando presiones y temperatura, para hallar entalpias.

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 07/05/2020

angie-brigitte-alva-escobar
angie-brigitte-alva-escobar 🇵🇪

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DATOS:
Latas 10000 de conservas.
Peso neto por lata 390g 0.39 kg
Total (kg) 0.39 Kg x 10000 3900 kg de conservas.
Composición de la conserva del espárrago:
Espárrago 60% 2340 kg
Líquido de Gobierno 40% 1560 kg
Líquido de Gobierno 40% 1560 kg
Merma de Manipulación 5% 78 Kg
Total de líquido de gorbierno 1638 Kg
Datos: Capacidades caloríficas:
NaCl: 10,79 + 0,00420 T (273°K – 1074°K) cal/mol-°K NaCl
H2O (60°C): 1,00007 cal/g-°C
Azúcar (C12H22O11): 0,30 cal/g-°C (promedio)
Ácido cítrico (C6H8O7): 0,40 cal/g-°C (promedio)
Fórmula: Q(NaCI)=
a) Calcular cuánto líquido de gobierno se preparará, considerando una merma en la manipulación del 5%.
b) Considerando que el líquido de gobierno está compuesto por 2,5% peso de sal (NaCl), 1% de azúcar y 0,05% de ácido cítrico, determinar la cantidad de vapor
utilizado para calentar desde 25°C hasta 95°C. El vapor es saturado a 110 psig y entrega su calor latente en el intercambio calórico.
 Hallando el calor de NaCl
 Hallando el calor de azucar
En una planta industrial se va a elaborar 10 000 latas de conservas de espárragos.
Cada lata tiene un peso neto de 390 gramos y el 60% corresponde al espárrago.
Datos: Capacidades caloríficas:
NaCl: 10,79 + 0,00420 T (273°K – 1074°K) cal/mol-°K
H2O (60°C): 1,00007 cal/g-°C
Azúcar (C12H22O11): 0,30 cal/g-°C (promedio)
Ácido cítrico (C6H8O7): 0,40 cal/g-°C (promedio)
Q= m. λ = m x cp x ΔTT
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¡Descarga Ejercicios de Ingeniería de Alimentos: Conservas de Espárragos y Cóctel de Frutas y más Ejercicios en PDF de Química solo en Docsity!

DATOS:

Latas 10000 de conservas. Peso neto por lata 390g 0.39 kg Total (kg) 0.39 Kg x 10000 3900 kg de conservas. Composición de la conserva del espárrago: Espárrago 60% 2340 kg Líquido de Gobierno 40% 1560 kg Líquido de Gobierno 40% 1560 kg Merma de Manipulación 5% 78 Kg Total de líquido de gorbierno 1638 Kg Datos: Capacidades caloríficas: NaCl: 10,79 + 0,00420 T (273°K – 1074°K) cal/mol-°K NaCl H2O (60°C): 1,00007 cal/g-°C Azúcar (C12H22O11): 0,30 cal/g-°C (promedio) Ácido cítrico (C6H8O7): 0,40 cal/g-°C (promedio) Fórmula: Q(NaCI)= a) Calcular cuánto líquido de gobierno se preparará, considerando una merma en la manipulación d b) Considerando que el líquido de gobierno está compuesto por 2,5% peso de sal (NaCl), 1% de azú utilizado para calentar desde 25°C hasta 95°C. El vapor es saturado a 110 psig y entrega su calor laten Hallando el calor de NaCl Hallando el calor de azuca

En una planta industrial se va a elaborar 10 000 latas de conservas de espárragos.

Cada lata tiene un peso neto de 390 gramos y el 60% corresponde al espárrago.

Datos: Capacidades caloríficas:

NaCl: 10,79 + 0,00420 T (273°K – 1074°K) cal/mol-°K

H2O (60°C): 1,00007 cal/g-°C

Azúcar (C12H22O11): 0,30 cal/g-°C (promedio)

Ácido cítrico (C6H8O7): 0,40 cal/g-°C (promedio)

Q= m. λ = m x cp x ΔTT

m(NacI)= 40.95 Kg m (azucar)= 16.38 Kg m (A.citrico)= 0.819 Kg Q(azúcar)= 58.149 Kg m (agua)= 1579.85 Kg Hallando el calor del agua Qganado= Qganado= ¿Cuánto vapor se utilizará si éste es sobrecalentado a 1000 kPa y 250 °C. Ir a la tabla termodinámica: 2974.5 KJ/Kg 710.923 Kcal/Kg 156.926 Kcal/Kg 1000 Kpa=0.1 MPa T= 250°C mvapor=Qganado / hfg

343980 cal Q(agua)= 110597311 cal allando el calor del agua Hallando la masa del Vapor: 111562077.85 cal Vlatente= 2037 kJ/Kg 2037KJ/Kg x 0.239006Kcal/1kJ= 486. 229.148364 kg 111562.08 Kcal mvapor=Qganado / hfg

AUTOCLAVE Se enfria

120 °C

40 °C

AUTOCLAVE Se calienta

25 °C

120 °C TABLA DE VAPOR

Vsat: PRODUCTO Envases 45 °C Hvs: 120 °C Has Hfg: Autocable de acero inox 1200 Kg Jaula de acero inox 738 Kg Agua: 1 jaulas x 100L 600 Kg o L M de latas 510 3060 Kg M de hojalatas 50g 153 Kg 0.05kg CALOR: 57000 35055 238260 918000 6885 Qautoclave 1255200 KJ Proceso de autoclave Qautocable QJaulas QAgua QProducto QLatas

a) El caudal másico de vapor de agua, a 4 bar manométricos, que

será necesario para el calentamiento.

𝑄𝑎𝑢𝑡𝑜𝑐𝑙𝑎𝑣𝑒=𝑊𝑣 𝑥 ∆𝐻 m𝑎𝑠𝑎 𝑣=1255200𝐾𝐽/(2107..613𝐾𝐽/𝐾𝑔)

Masa v= 595.56 Kg En 40 min 14.89 Kg/min m𝑎𝑠𝑎 𝑣=1255200𝐾𝐽/(2107..613𝐾𝐽/𝐾𝑔) =595.56𝐾𝑔/40𝑚𝑖𝑛=

Masa v= 43222.97 Kg En30 min 1440.766 kg/min m𝑎𝑠𝑎 𝑣=1264704𝐾𝐽/(4.18 𝐾𝑗/(𝑘𝑔−°𝐶) 𝑥 (27−10)°𝐶) =43222.97𝐾𝑔/30𝑚𝑖𝑛=

KJ

KJ

KJ

KJ

KJ

niendo que entra al

1) Producción 5000 latas/día ¿Cuánta solución de sos DATOS Capacidad Latas 850 gr/latas 0.85 Kg 0. Restar 10% de espacio 0.085 Kg Cantidad Producción 5000 latas Producción Kg 3825 Kg de Fruta y Jarabe

- Porcentaje de % en peso de Fruta y Jarabe: 70% Fruta 2677.5 Kg de Fruta 30% Jarabe 1147.5 Kg de Jarabe (^) **¿Cuánto jarabe (L) se req

  • Composición % peso de Fruta:** Durazno 30% 803.25 Kg Pera 30% 803.25 Kg Piña 20% 535.5 Kg Albaricoque 15% 401.625 Kg Cereza 2.5% 66.9375 Kg ¿Qué cantidad de azúcar Uvas 2.5% 66.9375 Kg 400134. Capacidad de lata en Kg Problema N°04: En un proceso industrial de productos enlatados se prepara un cóctel de frutas que tiene la siguiente composición: El durazno, la piña y el albaricoque se preparan con un escaldado en una solución de sosa a 6% peso para eliminar la epidermis y se cortan en cubitos de 8 mm. La cereza y las uvas se enlatan enteras. Los envases se llenan con 70% de la mezcla de la fruta y 30% de jarabe de 35°Brix, el cual se prepara agregando 537 g de azúcar por cada litro de jarabe cuya densidad es 1,54 g/ml. Las latas tienen una capacidad de 850 g y un espacio vacío del 10%. El costo del azúcar es de $ 6,00/kg. Con la descripción anterior conteste:
  1. Para una producción de 5 000 latas/día, determine la cantidad de fruta requerida en kg. = = =

1.54 gr/ml

=1147500𝑔𝑟/𝑉 Escaldado Durazno - > 30 % Pera - > 30 % Piña - > 20 % Albaricoque- 15 % So 6 % 94 %

Cuánta solución de sosa debe preparar si en un litro se escaldan 3 kg de fruta? 2543.625 Kg Solución de sosa en Litros Por Litro 3 Kg de fruta 847.875 Litros de solución de sosa Cuánto jarabe (L) se requerirá preparar? Densidad 1.54 gr/ml Kg a Gr (^) 1147500 gr 745129.87 ml 745.12987 Lt Qué cantidad de azúcar y agua se necesita para preparar el jarabe? Por Litro 537 gr de azucar

gr de azúcar para jarabe = 400.13474 Kg de azúcar para jarabe

Peso de Frutas que pasan por escaldado: Durazno, Pera, Piña y Albaricoque

1.54 gr/ml

=1147500𝑔𝑟/𝑉 V= 𝑔𝑟/(1. 𝑔𝑟/𝑚𝑙)= Escaldado Cortadora Mezcladora Envasado 30 % 0 % 0 % e- 15 % Cereza - > 2. 5 % Uvas - > 2. 5 % Sosa: 6 % Sal 94 % H 2 O Se corta en cubitos M= 850 g 70 % Sal 30 % LC 10 % de vacío Total= 944. 44 g LC: 35 % Azúcar 65 % H 2 O

COMPONENTES % PESO COSTO ($/kg) CANTIDADES EN KG PRECIO Durazno 30% 20 0.16065 S/ 3. Pera 30% 12 0.16065 S/ 1. Piña 20% 3.5 0.1071 S/ 0. Albaricoque 15% 9 0.080325 S/ 0. Uva sin semilla 2,5% 21 0.0133875 S/ 0. Cerezas 2,5% 30.00 ($/250g) 0.0133875 S/ 1. Azúcar 0.08% 6 0.080026948051948 S/ 0. S/ 8. GANANCIA DESEADA S/ 3. PRECIO FINAL DEL PRODUCTO S/ 11. Determine el costo unitario y diga si es competitivo o no, si se quiere obtener una ganancia de 35% y el costo de venta de la competencia es de $ 11, Elabore un diagrama de bloques en donde indique las sustancias y cantidades a la entrada y salida de cada operación unitaria.

ncia de 35% y el costo ada y salida de cada

M5 Solidos =^ 0.50% Xs =^ 0. H2O = (^) 99.50% XH20 = (^) 0. 100% 1 ENTRADA BALANCE TOTAL M5 Solidos =^ 0.50% Xsv =^ 0.005 M5 = M6 + M H2O = (^) 99.50% XH2O = (^) 0. 100% 1 BALANCE PARCIAL SALIDAS M6 7816. M7 424. 8241 - 10000(0.105) = M6 -M

c) Los kg de frijoles secos salientes de la 3ª etapa y el % de proteínas que contiene.

BALANCE TOTAL

M1 = M2 + M

BALANCE PARCIAL HALLANDO EL BALANCE TOTAL

Para hallar M M2 10000 - 8723. M2 1276.6 kg 8200 0.94 M 8723 M BALANCE TOTAL M3 = M4 + M HALLANDO EL BALANCE TOTAL BALANCE PARCIAL Para hallar M M4 8723,4 -8241,