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TRABAJO COLABORATIVO BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA


Enviado por   •  17 de Noviembre de 2016  •  Informes  •  510 Palabras (3 Páginas)  •  917 Visitas

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BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA

TRABAJO COLABORATIVO FASE INDIVIDUAL

MOMENTO INTERMEDIO

XAVIER CASTR CENTENO

CÓD.: 85167982

TUTOR: OSVALDO GUEVARA

GRUPO: 301103_31

25/10/2016

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

CERES QUIRÓN CUMARAL


Balance de Energía de naranja Liofilizada

[pic 1]


Elaboración del Balance de Energía de la Línea de la Naranja Liofilizada.

  • Etapas del proceso donde hay transferencia de energía en forma de calor.

Las etapas donde se evidencia que hay existencia de transferencia de energía en forma de calor de la fruta son:

Etapas de Proceso

Temperatura en (°C)

Congelado

- 18

Preliofilizado

- 38

Liofilizado

- 42

Empacado

10

Almacenado

- 4

Para la obtención de rodajas de naranja liofilizada, se parte de la pulpa con 85% de humedad, temperatura ambiente del producto de 21°C, hasta enfriarla a 4°C. Luego la fruta se congela a -18°C, y posteriormente se preliofiliza hasta una temperatura de –38°C. Luego del Preliofilizado, y a esta temperatura se efectúa la liofilización que deja un producto del 15 % de humedad. Por último, la fruta se calienta hasta los 10°C, temperatura a la cual se empaca el producto.

Para establecer las cantidades de calor transferidas en cada una de las etapas del proceso, se emplearán los siguientes parámetros:

Parámetros

Unidades

Pulpa de fruta

160 kg

Calor específico de la pulpa húmeda

0,95 kcal/kg°C

Calor específico de la pulpa congelada

0,55 kcal/kg°C

Calor específico de la pulpa liofilizada

0,25 kcal/kg°C

Calor latente de congelación del agua

80 kcal/kg

Calor latente de sublimación del agua

640 kcal/kg

  • Balance de energía en cada operación

Cálculos basados en el balance de energía del proceso de liofilización de las rodajas de naranja.

[pic 2]

Sólidos en la pulpa:

[pic 3]

1). Cantidad de calor retirado para el refrigerado de la pula fresca:

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

2). Cantidad de calor retirado para el congelado de la pula refrigerada:

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

3). Calor retirado en el preliofilizado de la pulpa congelada:

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

Para el manejo de la sublimación del producto, hacemos un balance de materiales donde:

  • El gua en la fruta congelada (Ac):

[pic 13]

  • La pulpa liofilizada que tiene un 15% de humedad es:

[pic 14]

  • El agua en la pulpa liofilizada es:

[pic 15]

4). El calor de sublimación:

[pic 16]

5). Calor para llevar la pulpa liofilizada a la temperatura de empaque es:

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

Hoja de Cálculo del Balance de Energía de la Naranja.

Balance de energía de cada operación por etapas en el proceso de la liofilización de la naranja

Adecuación de la fruta

Parámetros

Símbolo

Unidad

Fuente

%

Valor

Pulpa

P

kg

Dato

160

Humedad inicial

Hi

%, kg

Dato

85

136

Temperatura inicial

Ti

°C

Dato

4

Temperatura de congelación

Tc

°C

Dato

-18

Preliofilizado

Pl

°C

Dato

-38

Liofilizado

L

°C

Dato

-48

Humedad final

Hf

%, kg

Dato

15

28,24

Temperatura de empaque

Te

°C

Dato

10

Calor E. de la pulpa húmeda

Ch

kcal/kg°C

Dato

0,95

Calor E. de la fruta congelada

Cc

kcal/kg°C

Dato

0,55

Calor E. de la fruta liofilizada

Cl

Dato

0,25

Calor latente de congelación de la fruta

Clc

kcal/kg

Dato

84

Calor latente de sublimación del agua.

Cls

kcal/kg

Dato

640

Resultados obtenidos de los cálculos en la liofilización de la fruta

 

Sólidos en la pulpa

Sp

kg

Cálculo

15

24

Refrigerado de la pulpa

Calor retirado en el enfriamiento

Q1

kcal

Cálculo

387,6

Congelación de la pulpa

Calor retirado en congelación

Q2

kcal

Cálculo

290,4

Preliofilización

Calor retirado en el preliofilizado

Q3

kcal

Cálculo

739,3

Sublimación

Agua en producto congelado

Ac

kg

Cálculo

20,4

Porcentaje de agua pulpa liofilizada

Pl

kg

Cálculo

15

28,24

Agua pulpa liofilizada

Al

kg

Cálculo

4,24

Calor de sublimación

Q4

kcal

Cálculo

2713,6

Calentamiento a empaque

Calor para llevar la pulpa liofilizada a la temperatura de empaque

Q5

kcal

Cálculo

367,12

 

...

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