Balance 3 1

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1. Problema de extracción 
Un grupo de investigadores está estudiando la forma de disminuir el contenido de taninos de una muestra de frijol, pues han encontrado que un porcentaje elevado de taninos en el alimento podría tener efectos antinutricionales. Los investigadores toman una muestra de 125gramos de frijol molido con una composición porcentual en peso de 42% de agua, 18% de taninos y 40% de sólidos solubles que no son taninos; la muestra ingresa a un equipo extractor en donde también ingresa una corriente de 280 gramos de agua caliente que retira el 85% en peso de los taninos del frijol; del equipo salen dos corrientes, una corresponde al agua caliente con los taninos que ha arrastrado y otra es la corriente de frijol molido que sale en forma de pasta ya que se humedece dentro del equipo absorbiendo 13% en peso del agua que ingresó. Con base en esta descripción realice los siguientes pasos: 
a. Elabore un diagrama de bloques para la situación indicando cada una de las entradas y salidas de materia en la etapa de extracción e incluyendo los datos conocidos. 
F1 Muestra de Frijol 125g
F2 280g de agua Caliente
F4 Agua Caliente
 con los taninos
F3 Frijol Molido en forma de pasta 
Equipo extractor
b. Establezca el balance de materia para calcular la composición de los componentes de la corriente de salida de agua y taninos. 
	Componentes de la muestra
	Porcentaje
	Peso en Gramos
	Agua :42%
	52.5g
	Tanitos :18% 
	22.5g
	Solidos solubles :40%
	50g
· 
· Corriente de salida de agua :
 
c. Calcule el peso total de la corriente de pasta de salida y la composición másica de todos sus componentes.
	Corriente
	Agua
	F1
	52.5g
	F2
	280g
	F3
	43.225g
	F4
	289.274g
2. Problema de mezcla
Una empresa que produce gajos de mandarina en almíbar alimenta al proceso 170kg/h de fruta entera. Esta fruta se selecciona y hay una pérdida de 3.5% de fruta que se encuentra en mal estado. La fruta de calidad se envía al pelado y se elimina 18% en peso de cáscara respecto al peso de fruta seleccionada. Finalmente, la fruta se desgaja y se mezcla con el jarabe. La mezcla tiene una composición de 50% en peso de gajos y 50% en peso de jarabe. Con base en esta descripción realice los siguientes pasos: 
a. Elabore un diagrama de bloques para la situación indicando cada una de las etapas descritas, y las entradas y salidas de materia en cada una de ellas.
Mezcla
Selección 
Pelado 
Mandarina de calidad 164,05Kg/h
Pérdida del 3,5%
18% peso en cascara
Mandarina 170Kg/h
Jarabe
Peso porcentual
50% Jarabe
50% Gajos
Pulpa Mandarina 134.521Kg/h
Desgajado 
Mesclado 
b. Calcule la cantidad de jarabe requerida para procesar los 170 kg/h de fruta entera. 
· Xcantidad de Jarabe
· 
· 
· 
R/ Tenemos un total de 134.521Kg en gajo de mandarina y debido a que esto supone un 50% se deduce que el peso en jarabe es de igualmente de 134.521Kg 
c. Calcule la cantidad en kg de fruta en mal estado y cáscara separada.
R/Al sumar el peso de la fruta en mal estado que equivale a 5.95Kg mas el peso en cascara desechada en el pelado que es de 29.529Kg nos da como resultado 35.429Kg
3. Problema de recirculación
El siguiente diagrama representa un proceso que involucra una etapa de evaporación y una etapa de cristalización. Al evaporador ingresan 12500kg/h de una solución de agua y sacarosa, con un porcentaje en peso de sacarosa del 25%. Del evaporador sale una solución concentrada con un porcentaje en peso de 50% de sacarosa, esta solución ingresa al cristalizador donde se obtiene un producto final que consiste en cristales de sacarosa con algo de humedad, el porcentaje de sacarosa en este producto es del 95.4%. Sin embargo, fue necesario recircular una parte de la corriente del cristalizador y hacerla retornar a la entrada del evaporador, esta corriente recirculada tiene una concentración en base seca de 0.6kg de sacarosa / kg de agua.
Con base en esta descripción realice los siguientes pasos:
a. Nombre las corrientes del diagrama de bloques e incluya todos los datos de composición conocidos.
F1 12500kg/h
25% sacarosa
F3 50%
F2
F4 Cristales de sacarosa 95.4%
F5 0.6Kg de sacarosa/Kg por agua
b. A partir de un balance de materia calcule el flujo correspondiente a la corriente que se recircula.
Balance parcial de la sacarosa