Cálculos para el análisis de operaciones de masa, Diapositivas de Ciencia de materiales

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Diagrama de flujo, Balance de materia

Régimen estacionario y no estacionario

Operaciones Unitarias

Diagrama de Flujo Los procesos alimentarios suelen esquematizarse mediante los denominados diagramas de flujo. Estos son esquemas de todo el proceso que indican las diferentes etapas de fabricación, así como el flujo de materias o energía involucrados en dicho proceso. Tipos de diagrama de flujo Existen distintos tipos de diagramas de flujo, siendo el mas utilizado el de bloques o rectángulos. En ellos cada etapa del proceso se representa por un rectángulo o bloque, que tiene entradas y salidas para indicar el sentido del flujo de materiales. Sobre el rectángulo se suele escribir la etapa que representa.

Diagrama de flujo DFP Diagramas de Flujo de Proceso son representaciones gráficas que muestran las conexiones existentes entre los equipos de una planta industrial.

Régimen estacionario y no estacionario

Continua (estacionario) Discontinua (COCHADA) Semicontinua el material o producto en proceso pasa a través del equipo sufriendo una operación o proceso unitario durante su paso. Realmente corresponde a lo que se conoce como flujo los materiales permanecen en el equipo mientras se realizan las operaciones o procesos unitarios correspondientes a una o más etapas. Unas etapas en el proceso industrial es continua y otras discontinuas

• Transporte de materiales, sólidos a granel, mezclas ó líquidos.
• Procesos de molienda y pulverización, tamizado. Transporte de maíz en un tornillo sinfín a razón de 4000 kilos por hora. Pasterización de 8. 000 litros de leche por hora. En los procesos de cochadas y para correlacionar las variables involucradas se manejan volúmenes o cantidades de masa (en peso) y un tiempo total de proceso. Horneado de diez bandejas con 50 panes de 100 gramos, cada una, durante 25 minutos. Varios procesos de alimentos

Ejemplo: Industrias de conservación Osmodeshidratación (DO): En la industria de la conservación de frutas la DO es un proceso que consiste en eliminar el agua contenida en una fruta entera o en trozos, mediante la inmersión en una solución o jarabe de alta concentración (aproximadamente 60 a 70 ° Brix)

Cuales etapas son continuas y/o discontinuas?

Industrialmente algunas etapas puede constituirse en un proceso y tenemos que:

• La preparación del jarabe es un proceso por discontinuo o cochadas, , es una etapa
• El recibo de la fruta es por discontinuo o cochadas , ya sea en cajas o por el contenido de un vehículo, es una etapa.
• La selección , clasificación y escaldado son etapas continuas.
• La adecuación de la fruta (tajado o troceado) es continua.
• La osmodeshidratación es por discontinuo o cochadas.
• El juagado es una operación continua.
• El secado es por cochada y El empaque es continua.

En el flujograma Identifique variables de proceso Describa como prepararía el jarabe

VARIABLES DE PROCESO

• Medición del agua: Volumen de agua y tiempo a la cual se realiza la medición.
• Pesada del azúcar: peso y tiempo.
• Pesada del ácido cítrico: peso y tiempo.
• Calentamiento del agua: calor, temperatura y tiempo, que pueden ser integradas a dos variables, flujo de calor (diferencial de calor sobre diferencial de tiempo q = dQ /dt) y temperatura.
• Adición del azúcar y ácido cítrico: tiempo.
• Ebullición: el flujo de calor y el tiempo de ebullición. Debe tenerse muy en cuenta que la variable tiempo para el flujo de calor es diferente a la variable tiempo de duración de la ebullición. En términos prácticos se tiene un flujo de calor en kilocalorias por hora y la ebullición puede durar 5 ó 10 minutos.

COMPOSICIÓN, FRACCIONES Y PORCENTAJES

Agua Carbohidratos Proteínas Grasa Fibra elementos mayores sales y que contienen calcio, fósforo, sodio, potasio, cobre, hierro, etc.), vitaminas, aminoácidos y ácidos orgánicos entre otros elementos menores

EJEMPLO

Expresar en fracciones y en masa (g) los compuestos de 100 gramos de carne cuya composición principal es: Grasa 8 %, Proteínas 17 % carbohidratos 1 % y Humedad 74 %. Composición % Fracción gramos Grasa Proteínas CH Humedad

BALANCE DE MATERIA

Ingeniería de Alimentos