Importancia de los balances de materia y energía en la industria alimentaria
Los balances de materia y de energía se han constituido como la base para diversas aplicaciones en los campos de las ingeniarías químicas y de alimentos, esto por los diferentes fenómenos y o irregularidades que pudieran ocurrir en la transformación de la materia prima. Balance de energía: Los científicos no comenzaron a escribir balances de energía de sistemas físicos hasta la segunda mitad del siglo XIX. Antes de 1850 no estaban seguros de lo que era la energía o aun si era importante. Pero en la década de 1850 los con ceptos de energía y balance de energía se formularon con claridad. En la actualidad consideramos que el balance de energía es en fundamento un principio básico por lo que inventamos nuevas clases de energía para asegurar que la ecuación en verdad realice el balance. Según Reklaitis (1986), las ecuaciones universalmente válidas ya que no se puede encontrar excepciones para ella en la práctica, teniendo en cuenta la precisión de las mediciones. Es necesario recordar dos puntos importantes. Primero solo examinemos sistemas que son homogéneos, sin carga y sin efectos superficiales, con objeto de hacer el balance de energía lo más sencillo posible. Segundo, el balance de energía se desarrolla y aplica desde el punto de vista macroscópico (global alrededor del sistema) más que desde un punto de vista microscópico o sea, un volumen elemental en el sistema). Balance de materia y energía en la industria alimentaria: Dentro de las industrias de procesos, los balances de materia y energía son importantes auxiliares en el diseño, control, optimización y evaluación económica de los procesos propuestos y existentes, así como de decisiones sobre las operaciones que se presentan a diario, por lo que tienen repercusión directa en la producción y en la situación financiera de las compañías; en consecuencia que el profesional técnico desarrolle los conocimientos, habilidades y actitudes que le permitan realizar el cálculo de balances de materia y energía con la exactitud requerida; Es por eso que el manejo de los balances de forma correcta en un proceso alimentario constituye una de sus bases para poder generar un producto de manera estandariza y de calidad, pudiendo resolver de forma exitosa cualquier problema que pudiera interferir en alguno de los diferentes procesos que constituyen la elaboración del producto, desde la recepción de materia prima hasta el envasado del mismo. Teniendo siempre presente el fundamento de la ley de la conservación de la materia y energía que establece: “La materia y la energía no se crean ni se destruyen, sólo se transforman”; por lo que La masa de materiales que sale de un proceso debe ser igual a la masa de los materiales que entran.
Los sistemas industriales se representan a través de diferentes materiales de apoyo como son comúnmente los diagramas de flujo, el cual corresponde a un conjunto de operaciones unitarias interconectadas a través de un circuito de corrientes de materia y energía, detallando esos mismos procesos con algunas variables y observaciones de acuerdo a una estructura y organización ya definida que radica en la estandarización de los diferentes procesos. Un proceso industrial de carácter alimenticio corresponde a la transformación o modificación de las propiedades de una materia prima, transformándola en un producto comercial. Específicamente hablando de la representación de procesos como son el diagrama de flujo y de bloques son una estrategia que consiste en obtener la información de las características del producto, elegir y seleccionar los recursos, insumos, materias primas, materiales junto con las tecnologías de procesamiento e integrar toda esa información en el diagrama que especifique los equipos, interconexiones y corrientes de entrada y salida del proceso productivo. También se deben especificar las condiciones de operación y los valores de flujo y composición de las principales corrientes del proceso, mismas herramientas que van de la mano con los cálculos relacionados a los diferen tes balances que pueden intervenir en la obtención del producto, comúnmente llamadas variables, por lo que uno como ingeniero a través de los diferentes balances en caso de haber una varianza se deben hacer las correcciones necesarias que nos ayudan a obtener los resultados finales esperados, esto con el objetivo de sacrificar lo menor posible de insumos, energía y productos ya incorporados en alguna parte del proceso de producción. Por eso mismo es que la aplicación de los balances de materia y energía no solo en la industria alimenticia, son de vital importancia por la influencia y efecto que pueden tener en diferentes aspectos ya que la materia y la energía se encuentran en constante estado de flujo en la naturaleza, insumos y diferentes partes de los procesos, involucrando fenómenos térmicos, estados del agua, puntos de congelación, saturación, entre otros,
