balance - 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.
(Pie de página impar alineado a la derecha:)
mailto:Aline.torres27@gmail.com
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
(Pie de página par alineado a la izquierda:)
comparación de resultados con otros compañeros con el
mismo problema asignado. 
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/bala
nce-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&pid=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).
(Pie de página impar alineado a la derecha:)
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
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://m.monografias.com/trabajos106/balance-masa/balance-masa.shtml
https://m.monografias.com/trabajos106/balance-masa/balance-masa.shtml