elaboracion de mermelada


1. Resumen
En el presente informe se detallará todo lo referente a la práctica realizada, se mostrará el tratamiento de los datos experimentales, los resultados obtenidos y el análisis que se efectuó para validar el modelo matemático que se obtuvo después de comparar la simulación que se realizó en la elaboración de la mermelada de piña; para ello se pesó 1,5 kg de piña troceada, se licuó, semidió los grados Brix que contenía la misma y en base a ello se calculó la cantidad de azúcar necesaria para que la pulpa alcance los grados Brix deseados para iniciar el proceso, entonces se colocó la pulpa más 0,625 Kg de azúcar en la marmita, este equipo sirve para realizar una concentración mediante la evaporación del agua que esté presente en la pulpa con un intercambio de calor con elvapor. Para la toma de los datos experimentales se midió los grados Brix y la temperatura de la pulpa en la marmita cada 2 minutos hasta que se alcanzó el punto de gelificación de la mermelada a 60 grados Brix, esto se lo puede observar en la Tabla 1.
Los resultados obtenidos mostraron que el modelado presentado para la preparación de la mermelada se ajusta bastante bien a los datos obtenidosexperimentalmente debido a que la temperatura en función del tiempo presentó un error del 7.65% y con respecto a la concentración fue de 6.51% lo cual es aceptable.
1. Fundamento teórico
La mermelada es un a conserva de fruta cocida sin azúcar, esto dependiendo de la cantidad de azúcar que contenga la fruta, de ser el caso, una fruta con bajo contenido en azúcar como la frutilla que presenta de 7 a10 es necesario agregar una alta cantidad, a diferencia de si se tiene una fruta con un alto contenido de azúcar como la piña, esta requiere o no que se le agregue, para conseguir los grados Brix que se requiere.
Generalmente la mermelada tiene entre 60 y 65 °Brix.
El proceso de elaboración de la mermelada asocia consigo, el proceso de evaporación, que se da a medida que sube la temperaturadel recipiente que lo contiene (reactor Batch agitado).
En el proceso de evaporación se tiene transferencia de masa debido a la transferencia de calor del recipiente a la pulpa del líquido. Además, la evaporación se da hasta una temperatura máxima, que es la de ebullición de agua., una vez superado esta temperatura, la pulpa empieza a tostarse o quemarse.
Es de notarse que los fenómenos detransferencia de masa y energía (calor) están presentes durante todo el proceso.
La mermelada se puede preparar en cualquier recipiente y con suministro de calor, sin embargo a escala de laboratorio o nivel industrial se utilizan reactores enchaquetados. En el laboratorio puede hacerse uso de un reactor Batch agitado.
Reactor batch agitado y modelo matemático
Este reactor trabaja en estadoestacionario tiene un tiempo de carga y descarga, no tiene flujs de entrada y salida.
Es necesario elegir el sistema en el cual se va a realizar el balance de masa general y energía. En el reactor batch agitado y enchaquetado no existen flujos de entrada y de salida, solo se lo carga y descarga en un cierto tiempo. Entonces al aplicar los respectivos balances se obtienen ecuaciones diferenciales, lascuales pueden resolverse mediante integración ya sea por el método analítico o numérico.
A las ecuaciones obtenidas se conoce como modelo matemático del proceso, que no es más que un conjunto de variables dependientes e independientes en una ecuación que describen el fenómeno físico o químico. Sin embargo, es de gran importancia que un ingeniero tenga conocimiento en la formulación de ecuacionespara determinado proceso.
El modelo matemático definido para el proceso da paso a la simulación del mismo.
Simulación del proceso
La simulación consiste en representar el funcionamiento de un proceso mediante un lenguaje de programación como Visual Basicc, C++, Matlab, etc. en sí, lo que se busca es visualizar el proceso, obtener resultados computarizados y analizar estos resultados, para...