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• Walter Crisólogo Pérez

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Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Industrial

PROCESOS INDUSTRIALES I SEMINARIO DE PROBLEMAS 1. Se quiere determinar la cantidad de agua que le cabe a un tanque de acero inoxidable, para poder calcular la cantidad de cloro a aplicar. Las características del tanque son las siguientes:

2. Calcular la capacidad en litros (V=volumen) de una olla de acero inoxidable con las siguientes medidas: 40 cm de alto y 15 cm de radio.

3. Se tiene la siguiente formulación de mermelada de ciruela, según el cuadro siguiente. Calcular los porcentajes que estas cantidades representan en la mermelada final obtenida y llenar la columna correspondiente del cuadro. Tome en cuenta que la suma de todos los ingredientes utilizados para la elaboración de la mermelada es el 100%.

Ingredientes Pulpa de ciruela Azúcar Pectina Acido cítrico Benzoato de sodio TOTAL

Porcentaje (%)

Cantidad 50 lb 21 lb 64 g 16 g 9,6 g

100

4. Para el pelado de duraznos se utiliza soda cáustica al 3% durante 15 segundos y se dispone de una tina de 200 litros de agua. a) Determine qué cantidad de soda cáustica se debe agregar a la tina. b) Encuentre la cantidad de soda cáustica por litro de agua. 1

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5. ¿Qué caudal másico de zumo de fruta de 10ºBrix debe alimentarse a un evaporador para producir 10 000 kg/h de zumo de 65ºBrix? 6. Calcular el tomate triturado, del 5% de sólidos, que debe añadirse a 400 kg de un tomate concentrado del 50% de sólidos para que la mezcla final tenga un contenido de sólidos del 30%. 7. Un lote de 1350 kg de maíz con 13% de humedad se seca hasta reducir su contenido de humedad a 60 gramos por kilogramo de materia seca. a) ¿Cuál es el peso del producto final? b) ¿Cuál es la cantidad de agua eliminada por kilogramo de maíz? 8. Cuántos kilogramos de ciruela se necesitan para elaborar 100 kg de mermelada con 55 partes de azúcar y 45 partes de fruta. El porcentaje de sólidos solubles totales del producto final es de 65% (ºBrix) y la ciruela tiene un 12% inicial de sólidos solubles totales. Calcular la cantidad de agua eliminada por evaporación. 9. En el área de recepción se pesó y seleccionó mango Haden, el peso inicial fue de 97 lb, de las cuales la semilla y la cáscara pesó 31,3 lb y el mango troceado 65,7 lb. Determine el rendimiento del mango para la fruta troceada. 10. Cierta cantidad de trozos de mango deshidratado con un porcentaje de humedad del 10% se mezclan con otros trozos con un porcentaje de humedad de 25% para obtener un producto final con un porcentaje de humedad de 18%. Determine las proporciones a mezclar. 11. Se tiene 56 lb de nísperos, y se sabe que el rendimiento de esta fruta para la obtención de pulpa es de 75%. Estime la cantidad de pulpa que se obtendrá y la cantidad de desperdicio (exprese este último valor en libras y en porcentaje). 12. En un proceso de concentración de pulpa de marañón, se hace uso de un evaporador al vacío, el cual recibe una alimentación por batch de 180 kg de jugo, con una concentración de 11ºBrix. Si se desea concentrar los sólidos hasta 18ºBrix, calcule la cantidad de agua evaporada. 13. Un néctar de mango debe contener 100 kg de pulpa de mango, 30 kg de azúcar, 170 kg de agua y 10 kg de ácido cítrico. ¿Qué cantidad de materias primas se deben emplear para producir 5300 kg/hr de néctar de mango? 14. En el procesamiento del pescado, una vez que se extrae el aceite, la torta de pescado se seca en secadores de tambor rotatorio, se muele finamente y se empaca. El producto resultante contiene un 65% de proteína. En un lote dado de torta de pescado que contiene 80% de agua (el resto es torta seca), se eliminan 100 Kg de agua, y se determina entonces que la torta de pescado tiene un 40% de agua. Calcule el peso de la torta de pescado que se introdujo originalmente en el secador. 2

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15. Un lote de pescado será procesado en harina de pescado, para utilizarla como proteína suplementaria en alimentos balanceados. El proceso consta de dos etapas: Primero, la extracción de aceite, hasta obtener una pasta de 80% de agua en peso y 20% de harina en peso seco. Segundo, secado de la pasta en secadores de tambor rotatorio para obtener un producto “seco” que contiene 40% de agua en peso. Finalmente el producto se muele a grano fino y se empaca. Calcular la alimentación de pescado en kg/hr, necesario para producir 1000 kg/hr de harina “seca”. 16. El peso inicial de unas rodajas de duraznos que se metieron a un deshidratador fue de 6,38 lb, permanecieron en el deshidratador durante 4 horas a 65ºC, y el peso al salir de deshidratador fue de 2,48 lb. Encuentre la cantidad de agua (H) que perdieron las rodajas de duraznos. 17. Según el diagrama, suero de leche (0,5% proteína, 4,5% lactosa y 95% agua), es procesado para obtener polvo seco rico en proteína. A través de la membrana solo pasa lactosa y agua, y en el deshidratado solo es removida el agua. Determinar las velocidades de flujo del polvo seco (D), permeado (P), y concentrado (C); y la concentración de proteína y lactosa en el flujo C, junto a la producción de vapor (V).

18. 450 kg/hr de zanahoria en cubos se deshidratan en un túnel de flujo paralelo, desde 85 a 20% de humedad; el aire tiene un contenido de humedad de 0,013 kg de agua/kg de aire seco, y entra al deshidratador a razón de 180 kg de aire/kg de sólido seco de producto. Calcular el contenido final de humedad en el aire que sale del túnel.

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