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ALUMNA

SALAZAR LEYVA ANNIE

Ejercicios de Ingeniería de Alimentos II

12.- Un sobre de cereal instantáneo (kiwigen) mide 13cm X 18cm con un peso inicial de 180gr, humedad 5% y Aw 0.21 es 25°C y 90% HR, los muestreos indican que el tercer día el peso aumentó en 1.2gr y al quinto en 2.5 gr y al séptimo día en plástica del sobre es de 75 micras, ¿Cuál sería la permeabilidad del empaque, y en qué tiempo el cereal alcanzará una hu

DATOS X DIA 0 3 5 7 H Aw T HR ESPESOR H(requerida)

Y PESO 180 181.2 182.5 183.3

b=

5% 0.21 25 °C 90% 75 micras 14%

SOLUCION: Pm=

47.895

MS H2O

95% 5%

171 9

MS H2O

86% 14%

171 27.84 198.84

H2O TIEMPO

gr.H2O.micras/dia.m2.mmHg.

18.84 gramos 39

DIAS

0.4841 gr. H2O/DIA

16. una corriente de H2 gaseoso se difunde a través de una lámina de caucho de 20mm de espesor a 25ºC, la presion par y en el exterior es 0, la solubilidad del H2 es 0.040 m3 soluto/m3 sólido y su permeabilidad es 0.342x10-10m3 soluto/s.m de hoja del calculo, determine la difusividad y el flujo especifico NA del N2 en estado estacionario.

DATOS ∆z PA1 PA2 °T Dab S

20 mm 0.02 m 1.5 atm 1.5 atm 0 atm 0 atm 25 °C 298 K 0.0000000 m2/S 0.040 m3 soluto(TPE)/m3 solido-atm

SOLUCION: CA1

0.002677 Kmol/m3.solido

NA

4.58E-12 kmol/m2.s-sólido

11.- Se prepara una solución de salmuera a 20 °C de tal manera que la mezcla tenga una densidad de 1080 kg/m3 y una fracción molar (Xa) de 0.071656, ésta solución se mantiene constante y se emplea para encurtir pepinillos de 15 cm, y el área superficial de transferencia es de 0.032 m 2, la parte comestible de pepinillo tiene un espesor de 1.26 cm y la difusividad de la sal en el pepinillo es de 1.51 x 10 -7 m2/s. Calcular el caudal molar de transferencia (kg mol sal/seg) y el valor de NA.

DATOS: T° = �=

Xa =

20 °C 1080 Kg/m3 0.071656

A= L= π=

0.032 m2 15 cm 3.1416

DAB =

A: NaCl (sal)= B: H2O (agua)= =

0.15

1.51x10 m2/s -7

� �𝟎𝟎/((%𝐀�)/�𝐀+(%𝐁�)/�𝐁) = Kg/K.mol 20.902095122

�_𝑨� = 𝑿𝒂/𝑴� =

51.669461538 Kg.mol/m3

m r2 = r1 + A r2 = r1 =

NA = (𝑫_(𝑨𝑩 ) (�_𝑨� − �_(𝑨𝟐 ) ) 𝟐𝝅𝑳)/ (𝑳𝒏 𝒓𝟐/𝒓�) =

�_𝑨� = 𝑿𝒂/𝑴� =

𝑿_𝑨�=(((%𝑨) )/𝑴𝑨)/ (((%𝑨))/𝑴𝑨+ ((%𝑩))/𝑴𝑩) =

0.0716566697

8. Una solución de urea (A) (NH2-CO-NH2) en agua (B) forma una película de 5 mm de espesor, el agua no se difunde, en el punto 1 la fracción molar de A es 0.769x10 -5 cm2/s. Calcular la concentración de la urea en el punto 1 y la velocidad de transferencia (NA) a lo largo de los 5 mm de espesor.

DATOS: A-UREA (NH2-CO-NH2) MA= VA= B-H2O MA= Pelicula PUNTO 1 Xm Densidad PUNTO2 %C Densidad DAB SOLUCION M1 M2 CM X A1 X B1 X A2 X B2 X BM NA

60 41.28 18 5 mm 0.05 991.7 kg/m3

0.005 m 5

95

5 961.7 kg/m3

95

0.00000769 cm2/s

7.69E-10

18.653 Kg/kmol 18.653 Kg/kmol 52.362 kmol/m3 0.050 0.950 0.016 0.984 0.97 2.87E-07 kmol/m2s

6.- Una solución de amoniaco (A) - agua (B) a 278°K y 4.0mm de espesor se pone en contacto con un líquido orgánic concentración del amoniaco en la fase orgánica es constante de tal manera que en equilibrio la concentración del am agua es de 20% (Densidad de la solución acuosa es 991,7 kg/m 3) y la otra concentración en el lado estreno situado a distancia de 4,0 mm es de 10,0 % (Densidad igual a 0,9617g/cm 3). El agua y el producto orgánico son insolubles, el va 1,24 x 10-9 m2/s.

DATOS:

NH3 (A) = H2O (B)= T= e DAB

20 % 10 %

d= d=

278 °k 4 mm 1.24E-09 m2/s

=

XA1 = XA2 = XB1 = XB2 = XBM = M1= M2= CM = NA=

991.7 kg/m3 0.9617 g/cm3

961.7

0.004 m

0.20919433 0.1052017 0.79080567 0.8947983 0.8417316 17.8128976 17.9158503 54.6759341 2.094E-06

7.- Una salchicha tiene un diámetro de 1 pulgada con 12 cm de largo, está recubierto por una capa de un material biológico cuyo grosos es de 1.40mm, es sumergido en una solución de ClNa, la difusidad de la sal a través de la capa es de 1.511 x 10-9 m2/s. bajo estas condiciones calcular el flujo de transferencia de masa (kgmolClNa/s) si la concentración del ClNa varia de 0.15 a 0.85 gr mol por litro de agua.

solución: DATOS: D= e= densidad= DAB= CA1= CA2= L=

1 1.4

2.54 cm 0.14

0.0014

1.27

100

0.0127

?? 1.511E-09 0.85 kgmol/m3 0.154 kgmol/m3 0.12 m

HALLANDO R2 R2= D/2 HALLANDO R1 R1= R2 - e

2.54 0.1

R1

0.0113 m

HALLANDO EL FLUJO DE TRASFERENCIA DE MASA NA=

NA

13.- Cierto alimento con 5% de humedad y 0.12 de Aw es almacenado en un empaque (tipo “sachet”) cuyas medid 20 cm de ancho y 30 cm de alto, las condiciones de almacenamiento son T=33 °C; 5.034 Kpa y 98% HR, el espesor d empaque es 2 milipulgadas, durante 7 días de almacenamiento el alimento experimenta un aumento según los da mostrados en la hoja de cálculo, son: a).- Calcular la permeabilidad del vapor de agua del empaque.

13.- Cierto alimento con 5% de humedad y 0.12 de Aw es almacenado en un empaque (tipo “sachet”) cuyas medid 20 cm de ancho y 30 cm de alto, las condiciones de almacenamiento son T=33 °C; 5.034 Kpa y 98% HR, el espesor d empaque es 2 milipulgadas, durante 7 días de almacenamiento el alimento experimenta un aumento según los da mostrados en la hoja de cálculo, son: a).- Calcular la permeabilidad del vapor de agua del empaque. b).- Si el alimento es inaceptable cuando tiene 18% de humedad, cuál es la fecha de expiración.

DIAS 0 1 2 3 4 5 6 7

PESO 150 150.4 150.8 151.1 151.4 151.6 151.8 152.1

b=

0.2905 gr. H2O/DIA

DATOS

H Aw T HR ESPESOR H(requerida)

5% 0.12 33 °C 98% 2 mpul 14%

P

50.8 um

SOLUCION: Pm=

3.79

MS H2O

95% 5%

142.5 7.5

MS H2O

82% 18%

142.5 31.28 173.78

H2O TIEMPO

gr.H2O.micras/dia.m2.mmHg.

23.78 gramos 82

DIAS

5.034

Kpa

os II

, humedad 5% y Aw 0.21 es almacenado en un ambiente a en 2.5 gr y al séptimo día en 3.3gr, si el espesor de la envoltura o el cereal alcanzará una humedad de 14%?

pesor a 25ºC, la presion parcial del H2 en el interior es 1.5 atm s 0.342x10-10m3 soluto/s.m2.atm/m. mediante un programa nario.

ensidad de 1080 mplea para encurtir ble de pepinillo tiene lar el caudal molar de

%A+%B = MA=

58.5

%A= 20.055

MB=

18

%B= 79.945

0.034 m 0.0213 m

𝑨𝑩 ) (�_𝑨� ) ) 𝟐𝝅𝑳)/ �) =

4.9635x10-4 Kg mol/s

100

#VALUE!

tacto con un líquido orgánico, la brio la concentración del amoniaco en en el lado estreno situado a una rgánico son insolubles, el valor D AB es

kg/m3

Ma= Mb=

or una capa de un difusidad de la transferencia de agua.

m

m

6.79E-09 kgmol/s

tipo “sachet”) cuyas medidas son Kpa y 98% HR, el espesor del a un aumento según los datos,

17.03 18.02

tipo “sachet”) cuyas medidas son Kpa y 98% HR, el espesor del a un aumento según los datos,

piración.