A produção de enzimas, via fermentação em estado sólido por fungos filamentosos, requer condições de umidade que não excedam a capacidade de absorção da matriz e que, ainda assim, sejam compatíveis com as necessidades do microrganismo em relação à atividade de água. Deseja-se preparar um meio para produção de lipases por Penicillium sp., sendo que esse meio será composto por
de farelo de soja (
de umidade) e
de casca de soja (5% de umidade).
Considerando-se uma massa inicial de 400 kg da mistura de farelo e casca de soja, que massa de água deverá ser adicionada para que a umidade final do meio seja de 60%? (510 kg)
Considerando-se uma massa inicial de 400 kg da mistura de farelo e casca de soja, que massa de água deverá ser adicionada para que a umidade final do meio seja de 60%? (510 kg)
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos que preparar um meio para a produção de lipases usando uma mistura de farelo de soja e casca de soja. A mistura inicial pesa 400 kg, sendo 80% farelo de soja (com 10% de umidade) e 20% casca de soja (com 5% de umidade). Queremos saber quanto de água precisamos adicionar para que a umidade final dessa mistura seja de 60%. Para resolver isso, vamos usar conceitos de porcentagem de massa e equilíbrio de água na mistura.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a quantidade de cada componente na mistura inicial de 400 kg.
- Farelo de soja: 80% de 400 kg =
- Casca de soja: 20% de 400 kg =
Passo 3
Agora, vamos determinar a quantidade de água presente em cada componente.
- Água no farelo de soja: 10% de 320 kg =
- Água na casca de soja: 5% de 80 kg =
Total de água na mistura inicial:
Passo 4
Queremos adicionar uma certa quantidade de água, que vamos chamar de
kg, para alcançar uma umidade final de 60% na mistura total. A massa final da mistura será:
E a quantidade total de água será:
Passo 5
A umidade final desejada é de 60%, então podemos montar a seguinte equação:
Vamos resolver essa equação para encontrar o valor de
.
Passo 6
Distribuindo o 0,60 na equação:
Agora, vamos isolar
:
Resposta
Devemos adicionar 510 kg de água para que a umidade final da mistura seja de 60%.
Exercícios relacionados
Coloque as bases em ordem crescente de solubilidade em água:
a) e
a)
Uma solução aquosa de decapagem contendo
de KI em massa será preparada. A solução desejada deve ser preparada pela combinação de uma solução aquosa forte (12% de KI e 3% de
em massa) com uma solução aquosa fraca (
de KI e 0,625% de
).
Pergunta-se:
a) Qual deve ser o valor de , a razão entre as massas de solução forte e fraca para preparar a solução de decapagem desejada? Sugira uma base de cálculo para realização deste balanço.
b) Qual será a concentração de na solução final? (2,2%)
Pergunta-se:
a) Qual deve ser o valor de
b) Qual será a concentração de
Deseja-se separar por destilação uma mistura (F) cuja composição é:
; b=30,0% e c=20,0%. O destilado, (ou produto de topo) deve ter uma razão em quantidade de matéria destilado/carga (
) = 0,60 e uma composição igual a:
e c=2,0%. Calcule:
a. Calcule a quantidade de matéria do destilado e do resíduo. R: e B = 40 kg
b. A razão quantidade de matéria resíduo/carga (
c. A composição e
do resíduo (B). R:
e c
d. A recuperação do componente no destilado (D) e a do
no resíduo (B).
a. Calcule a quantidade de matéria do destilado e do resíduo. R:
b. A razão quantidade de matéria resíduo/carga (
c. A composição
d. A recuperação do componente
Coloque as bases em ordem crescente de solubilidade em água:
b)
b)