Práctica Balance Masa-convertido - ALINE CARRILLO

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BALANCE DE MATERIA EN PRODUCCIÓN DE MERMELADA 
 
Aline Michelle Carrillo Torres 
M. C. Saraí Alejandro Hernández 
División Académica Multidisciplinaria de Jalpa de Méndez, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco 
Aline.torres27@gmail.com 
 
Resumen 
 Primero se dió una pequeña introducción de lo que es balance de masa y lo que son las fresas y sus propiedades. Después se 
planteó el problema y la manera de leerlo (o interpretarlo), para después pasar a la gráfica de datos en el sistema e incógnitas, 
lo siguiente que se hizo fue la realización de los balances requeridos para encontrar la cantidad de fresas que se necesitan para 
producir una libra de mermelada, todo en esto en la sección de métodos. Posteriormente en la sección de resultados se 
expusieron los encontrados y los ya dados. En discusión se planteó como se llegó a dichos resultados y por fin la conclusión 
en donde se expuso mi punto de vista sobre esta práctica. 
1. Introducción 
Balance de materia de un proceso industrial es una 
contabilidad exacta de todos los materiales que entran, 
salen, se acumulan o se agotan en un intervalo de operación 
dado. 
Se pueden distinguir cuatro tipos de balances de materia 
dependiendo del tipo de sistema: 
 
Acumulación = Entrada - Salida + ̈ Generación - Consumo. 
Es un sistema con entradas, salidas y reacciones químicas. 
 
Acumulación = Entrada - Salida. 
Sistema sin reacciones químicas. 
 
Entrada = Salida. 
Sistema en estado estacionario, no hay acumulación ni 
reacciones químicas. 
 
Por otro lado, la fresa (figura 1) es un fruto de color rojo 
brillante, suculento y fragante que se obtiene de la planta 
que recibe su mismo nombre. En Occidente es considerada 
la” reina de las frutas". Además de poderse comer cruda se 
puede consumir como compota, mermelada, ... Es 
empleada con fines medicinales ya que posee excelentes 
propiedades que ayudan a preservar la salud. 
Las fresas contienen alrededor de 15% de sólidos y 85% 
de agua. Para preparar mermelada de fresa, se mezclan 
las fresas trituradas con azúcar en una relación 45:55, 
y la mezcla se alienta para evaporar agua hasta que el 
residuo contenga la tercera parte de agua en masa. 
 
2. Métodos 
Con la información proporcionada en el encabezado 
anterior, se quiere saber cuántas libras de fresa se necesitan 
para producir una libra de mermelada. Y como primer paso 
tenemos que leer el texto (especificamente lo resaltado en 
color amarillo), saber interpretar los datos que se nos brinda 
y lo que se pide. 
 
El problema nos está brindando las propiedades de las 
fresas, siendo estas 15% de sólido y 85% agua. Por lo tanto, 
al ser trituradas, estas serán sus composiciones másicas las 
cuales entrarán a un evaporador donde también entrará 
azúcar, y se mezclaran a cierta temperatura. En donde 
también, se evaporará agua y saldrá la tercera parte en el 
residuo donde también saldrá nuestra mermelada. Sin 
olvidarnos de la relación fresas- azúcar siendo esta de 
45:55. Con todos estos datos lo que buscamos es saber la 
cantidad en libras de fresas que se necesitan para producir 
una libra de mermelada. 
 
Dicho lo anterior, sabiendo nuestra problemática y un 
posible método que nos lleve a la solución, proseguimos a 
dibujar y etiquetar nuestro diagrama de bloques. 
 
 
mailto:Aline.torres27@gmail.com
(Pie de página par alineado a la izquierda:) 
 
Después de haber identificado nuestros datos e incógnitas 
en el diagrama, elegimos una base de cálculo que será 
nuestra libra que saldrá en nuestra salida D. 
 
El siguiente paso es realizar nuestros balances, tanto 
general como por componentes. 
Siendo nuestro balance general: A=E-S+G-C 
 
Debido a que tenemos un sistema estacionario, sin 
acumulaciones ni reacciones, nuestro balance general es: 
E=S 
A+B=C+D 
 
 
Ahora recordemos la relación entre fresas y azúcar que se 
nos planteó en el problema. 
A/B=45/55 
A/B=0.818 
A=0.818B 
B=1. 222A 
 
Sustituimos B en el balance general 
A+B=C+D 
A+1.22A=C+1 - - - - - - - - - - > Ec1 
 
Balance parcial del agua 
E=S 
AWh20=CWh20+DWh20 
0. 85A=C+0.33 (1) - - - - - - - - >Ec2 
 
Despejamos nuestra ecuación 1 
A+1.22A=C+1 
2. 22A= C+1 
A= C+1 / 2. 22 
 
Despejamos nuestra ecuación 2 
0. 85A= C+ 0.33 
0.85 (C+1 /2.22) = C+ 0.33 
(0.85C + 0.85) /2.22= C + 0.33 
0.85C + 0.85= (C + 0.33) (2.22) 
0.85C + 0.85= 2.22C + 0.739 
0. 85C – 2.22C = 0.739 - 0.85 
-1.372C = - 0.11074 
C= -0.11074 / - 1.372 
C= 0.087 
 
Sustituimos en A 
A= 0.087+1 / 2.22 
A= 0 486 lb 
3. Resultados 
En este apartado mencionaremos los resultados 
encontrados en nuestro balance. 
Para A, donde se basaba la problemática encontramos que 
al sistema necesitan entrar 0.486lb para poder producir 1lb 
de mermelada. 
El resto de los resultados se muestran en la Tabla 1. 
 
Figura 1. (fresas, imagen capturada de Pinterest) 
 
 
Tabla 1. (Tabla de datos en entradas y salidas del 
sistema.) 
 EJEMPLO 
Entrada A Wfresa=0.85 Wh20=0.85 A=0.486lb 
Entrada B Wazucar=1 B= 1 lb 
Salida C Wh20= 1 C=0. 087 lb 
Salida D Wh20=1/3 D= 1 lb 
 
4. Discusión 
Obtuvimos estos resultados debido al seguimiento del 
despeje de la fórmula general, ya que la producción de 
mermelada de fresa se encontraba en un sistema 
estacionario y sin reacción alguna se trataba de un sistema 
de entradas iguales a salidas. La manera de comprobación 
fueron los balances parciales por componente y la 
comparación de resultados con otros compañeros con el 
mismo problema asignado. 
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5. Conclusión 
En conclusión, llegamos a este punto sabiendo la 
importancia de los balances en cualquier proceso, no 
necesariamente alimenticio. Haciendo conciencia en que 
estos nos ayudan a saber datos de importancia que tal vez 
se desconocen en la vida real y que ciertamente en nuestra 
área de campo laboral. Así también siendo conscientes de 
la dificultad de estos balances y sus pasos, pero que con un 
desempeño habitual se pueden llegar a dominar. 
Por último, punto, gracias a esta práctica pudimos resolver 
un problema más de balance de masa sabiendo actuar ante 
estas problemáticas, sabiendo identificar los datos, los 
procesos y las incógnitas que se requieren con mayor 
facilidad. 
 
Referencias 
1. Balance de masa - Monografias.com. 
https://m.monografias.com/trabajos106/balance-
masa/balance-masa.shtml (accessed Jan 28, 2021). 
Delgado-Linares, J.; Delgado-Linares, G.; Mercado-Ojeda, 
2. R. Balances de masa y energía simplificados, aplicados 
a un proceso de craqueo catalítico de petróleo. 
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&p
id=S0187-893X2009000400010 (accessed Jan 28, 2021). 
3. Noguera, I. Balance de masa en ingeniería 
química. 
https://www.ingenieriaquimicareviews.com/2020
/04/balance-de-masa-ingenieria-
quimica.html?m=1 (accessed Jan 28, 2021). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://m.monografias.com/trabajos106/balance-masa/balance-masa.shtml
https://m.monografias.com/trabajos106/balance-masa/balance-masa.shtml
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-893X2009000400010
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-893X2009000400010
https://www.ingenieriaquimicareviews.com/2020/04/balance-de-masa-ingenieria-quimica.html?m=1
https://www.ingenieriaquimicareviews.com/2020/04/balance-de-masa-ingenieria-quimica.html?m=1
https://www.ingenieriaquimicareviews.com/2020/04/balance-de-masa-ingenieria-quimica.html?m=1