Summary
HC samenvatting massabalans
- Course
- Institution
- Book
Samenvatting HC processen van het eerste jaar van de opleiding Food, Commerce and Technology
[Show more]
Connected book
Book Title:
Author(s):
- Edition:
- ISBN:
- Edition:
Seller
Follow
anooouk
Content preview
8 april MassabalansBij een balans gaan we ervan uit dat alles wat erin gaat er ook weer uit gaat. Dit principe kunnen we zowel toepassen op het
gewicht (de massa) als op de energie.
Massa Kgin = Kguit
Wet van behoud van massa: geen massaverlies tijdens de productie
Energie Jin = Juit
Wet van behoud van de energie
Er zijn twee verschillende percentages waar mee gerekend wordt: gewichtspercentage en volumepercentage.
Gewichtspercentage is een aandeel van een ingrediënt uitgedrukt in het percentage van het totaalgewicht.
Gewichts% w/w%
Bij het volumepercentage gaat het niet over het aantal kilogrammen van het totaal, maar over het aandeel wat een ingrediënt in
het volume heeft. Een voorbeeld waar je veel volumeprocenten ziet worden toegepast is de aanduiding van het alcoholpercentage bij bv wijn en bier.
Volume% v/v%
Bij het gewichtspercentage en het volumepercentages komen niet dezelfde getalwaarde uitkomst.
Voorbeeld =
mengsel: 10 liter water (ρ=1000kg/m3)
50 liter aceton (ρ=800kg/m3)
In eerste instantie ga je het volumepercentage uitrekenen. Dit doe je door het totaalvolume te bepalen (= 10+50= 60 liter).
V/V%: water: (10/60) x 100% = 17%
Aceton: (50/60) x 100% = 83%
Als we nu het gewichtspercentage gaan uitrekenen, wil ik weten wat 10 liter water weegt en wat 50 liter aceton weegt.
Gegeven is in het voorbeeld de dichtheid (=ρ). 1 liter water weegt 1 kg. We rekenen niet in een liter water voor de dichtheid maar in
kubieke meter omdat dit de standaard index (=vastgestelde eenheid) is. Dus in plaats van 1 liter wordt er gerekend met 1000 liter,
dit houdt in dat de dichtheid 1000 kg per kubieke meter is. 1 kg aceton weegt 800 kg per kubieke meter.
Deze dichtheid hebben we nodig om het gewicht te kunnen bepalen van 10 liter water.
W/W%: water: 0,01m3 x 1000kg/m3 = 10kg ; (10/50)x100% = 20%
aceton: 0,05m3 x 800kg/m3 = 40kg ; (40/50)x100% = 80
Als we tien liter water hebben is dat 0,01 m3 X de dichtheid (1000 kg) = 10 kg water.
Van aceton hebben we tien liter, dus dat is 0,05 m3 X de dichtheid (800 kg) = 40 kg aceton.
Dus het mengsel is in totaal 50 kg. Waar het voor het volume 60 kilogram was, is het voor het gewicht een totaal van 50 kg.
Dus als we dan het gewichts% water uitrekenen is dat () X 100% = 20%
Het gewichtspercentage aceton is dan () X 100% = 80%
Als je het volume% en het gewichts% gaat vergelijken zie je:
• Dat het volume% van water 17% is en het gewichts% 20% is. Er komt dus een ander getal uit, dit heeft alles te maken met het
dichtheidsverschil van deze twee vloeistoffen.
VOORBEELD Gewichts% op droge stof bananen
In de voedingsmiddelsector wordt er ook vaak gerekend met het gewichts% op basis van droge stof, dit heeft er mee te maken
dat veel voedingsmiddelen voor een groot deel uit water bestaan en dat water kan in principe vrij makkelijk verdampen. Als een
product opgeslagen ligt onder droge conditie zal het water verdampen, en als het in een vochtige conditie is opgeslagen zal het
weer vocht opnemen. Om deze reden wordt er vaak gerekend met het gewichts% op basis van droge stof.
Voorbeeld bananen = 300gew% water op droge stof.
Als gegeven is dat banaan bestaat uit 300 gewichtsprocent water op droge stof, houdt dit in:
Totale massa: Droge stof = 100%
Water = 300%
Totaal = 400%
Het gew% water is dan (300/400) X 100% = 75 w/w% water ( = gewicht% aan water op het totaal).
Je kunt je voorstellen dat een banaan op basis van droge stof bestaat uit koolhydraten, vetten en eiwitten. Als we deze banaan
opslaan bij redelijke conditie zal een gedeelte van het water verdampen en zullen deze gehaltes variëren. Op basis van droge stof
blijven deze waarden gelijk. Als de banaan wordt opgeslagen in een vochtige omgeving zal deze weer water opnemen via de schil,
en zullen ook hierbij de waarden gaan variëren. Hierdoor is het van belang om alles uit te drukken op basis van droge stof.
, VOORBEELD Gewicht% op bloem
In de bakkerijsector wordt er veel gerelateerd aan de hoeveelheid bloem. Als je denkt aan een brood, en je moet een hoeveelheid
gist toevoegen dan is deze hoeveelheid gerelateerd aan de hoeveelheid bloem. Hetzelfde geldt voor suiker en zout wat je
toegevoegd, alles is gerelateerd aan de hoeveelheid bloem omdat dit het basisingrediënt is voor de bakkerij.
Voorbeeld bloem = brood: 50gew% water op bloem = 50 kg water op 100 kg bloem
Als gegeven is dat voor een brood 50gew% water op bloem nodig is, dan betekent dit dat je 50 kg water nodig hebt op 100 kg
bloem. Als je dit omrekent naar gewone gewichtsprocenten is het totaal dus 50 + 100 = 150 kg.
Het gewone gew% is dan (50/150) X 100% = 33 gew% water.
VOORBEELD Kg/kg ds
Een uitdrukking die we ook veel tegenkomen in de voedingsmiddelenindustrie is kg/kg ds (kilogram per kilogram droge stof)
Voorbeeld bloemkool = bloemkool 13,3 kg water / kg ds Hoeveel gew% water?
Het gew% water is dan (13.,5) X 100% = 93 gew% water.
Het opstellen van een massabalans
Als wij een massabalans gaan opstellen geven wij dit proces schematisch weer, dit heet de blackbox. Dit houdt in dat alles wat er
binnenin dat proces gebeurt er ook weer uitgaat. Wat we dus willen weten is hoeveel stromen gaan erin, en hoeveel gaan eruit.
Deze stromen willen we netjes gaan kwantificeren, uitdrukken in kilogrammen.
In dit voorbeeld wordt aardappelpuree weergegeven. Hoe maken we dit?
• Er gaan twee stromen in water (1) en gedroogde aardappelvlokken (2);
• Er komt aardappelpuree uit;
• Hoeveel kg erin gaat, gaat er ook weer uit.
Afhankelijk van om welk proces het gaat, kan een massabalans er ook precies andersom uitzien.
• Er gaat sinaasappelsap in (dit gaat we concentreren);
• Er gaat dus een ingaande stroom in;
• Hierdoor hebben we twee uitgaande stromen omdat het wordt
geconcentreerd;
• Er komt sinaasappelconcentraat (1) uit, en water (2) uit.
Chemische balans
We kunnen ook een massabalans opstellen over chemische componenten. Dit noemen
we dan een chemische balans. Er gaat glucose en zuurstof in, en er komen H2O en CO2 uit.
Dit is de verbrandingsreactie van glucose. Waar je voor moet zorgen is dat er evenveel C’s
ingaan als eruit komen. Ditzelfde geldt ook voor alle H’s en O’s. Zo kan je ook een reactievergelijking oplossen en kloppend maken.
Het opstellen van een massabalans (1.14 in boek, blz. 32)
1. (Proces-)schema
Moet je denken aan het blackbox model. Het proces is gewoon een blokje en wat we gaan doen is inventariseren welke in- en
uitgaande stromen er zijn.
2. Kies deelsysteem; trek grenzen
Het kan soms zijn dat je proces uit meerdere stappen bestaat, dan is het belangrijk dat je goed naar de vraag kijkt (over welk
onderdeel gaat deze vraag precies?). Om welk onderdeel moet ik mijn box-systeem trekken, waar moet ik het zwarte vlak op
neerleggen?
3. Sleutelcomponent
Denk bijvoorbeeld dat alle producten bestaan uit water en droge stof. Als je heel veel gegevens hebt over de droge stof is het
makkelijker om dat eerst uit te rekenen en dan kun je daarna automatisch het watercomponent uitrekenen. Maar als je heel
veel weet over water kun je daar beter mee beginnen. Ervan uitgaande dat water en droge stof in elke stroom afzonderlijk
optellen tot 100%. Als je het voor de ene weet kan je de andere uitrekenen. Wat ze dus bedoelen met het kiezen van een
sleutelcomponent is dat je daar begint waar je de meeste gegevens over hebt.
4. Totale massabalans
Een balans is in dit geval een vergelijking. We maken een totaal balans dus alle ingaande – en uitgaande stromen samen dat
noemen we de totaal balans.
5. Massabalans van sleutelcomponent
Je kan ook per sleutelcomponent, dus zoals in het voorbeeld van net, water en droge stof apart ook een balans opstellen (een
aantal vergelijkingen)
6. Los de vergelijking op
Hieruit krijg je dus een aantal vergelijkingen die je op gaat lossen.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller anooouk. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.23. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
66579 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now