ESQUECI MINHA SENHA CONTINUAR COM O FACEBOOK SOU UM NOVO USUÁRIO
Buscar

Balanço de massa: cadê o volume que estava aqui?

POR BRAULIO CASTILHO SILVA

INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

EM 12/03/2021

4 MIN DE LEITURA

7
17

A matemática para muitos é algo complexo e de difícil entendimento, porém, para um técnico em laticínios ela é uma das principais ferramentas para o desenvolvimento de seu trabalho de maneira eficaz e eficiente.

Dos vários cálculos que um técnico precisa executar ao longo do seu dia, o de balanço de massa é um dos mais importantes, pois, ele é quem vai ditar a ordem de processamento e adequação da matéria-prima.

No entanto, muitos cometem alguns erros no momento de executar esse tipo de cálculo, o que acaba interferindo no resultado final do processo. Por isso, no artigo de hoje, vou mostrar para você como executar o balanço de forma correta.

O que é balanço de massa?

Podemos definir como o estudo da transferência de massa de um processo. Ele é baseado na lei de conservação de massa, na qual nada se cria e nem se perde, mas sim se transforma. 

O balanço de massa pode ser usado para diversas finalidades dentro de um laticínio, como em laboratórios para ajuste de concentração de reagente, ou na fabricação para padronização de gordura e proteínas do leite; entre outras atividades.

Matematicamente, o balanço de massa pode ser representado pela fórmula:

 CI VI  = C1 V1 + C2 V2 +...

Uma fórmula aparentemente simples, onde C representa a concentração da substância em estudo e V o seu volume. De acordo com ela, a concentração final vezes o volume final deve ser igual à soma da concentração vezes o volume das substâncias que compõem o produto final.

Bom, mas se é tão simples assim, por que existem tantos erros nesse cálculo?

Muitas vezes, os erros acontecem devido ao desconhecimento da fórmula, má interpretação do processo que deve ser executado e da montagem inadequada da equação.

Quer ver um exemplo?

Imagine que um laticínio possui 5.000 L de leite em estoque a 3,5% de gordura e precisa envasar 4.700 L de leite integral pasteurizado (3% de gordura) e creme de leite a 45%. O técnico responsável resolve fazer a seguinte conta para gerar a ordem de serviço:


CI VI  = C1 V1 + C2 V2
CI = Concentração do leite cru VI= Volume do leite cru,  C1= concentração leite integral pasteurizado  V1= volume leite integral pasteurizado,  C2 = concentração creme de leite, V2= volume creme de leite

Então, temos:

5.000 * 3.5 = 4.700 * 3.0 + X * 45 
17.500 = 14.100 + 45X
3.400 = 45X
X = 75,55L de Creme de Leite a 45% de gordura

Após esse cálculo a ordem de serviço é lançada e são retirados 75,5 L de creme a 45% . Teoricamente vão para o envase 4.700 L de leite integral.

Está correto?

Parece que sim, mas, na verdade, houve um erro nessa operação, uma vez que o valor do volume final não corresponde ao inicial como visto anteriormente, pois o volume inicial (de leite cru) é de 5.000 L e a soma dos produtos processados (creme + leite integral) é de 4.775,5L.

Mas por que ocorreu essa diferença?

A fórmula é uma ferramenta que executa aquilo que falamos para ela, e nesse caso não é que a conta esteja errada, mas sim as informações. Ao utilizá-la devemos dizer para ela que a lei de conservação de massa deve valer para os volumes.

Quando não definimos essa conservação de volumes, ficamos reféns ao erro ou a sorte, pois, podemos ter diversas combinações numéricas para um mesmo produto, vejamos exemplo abaixo:

Seguindo os mesmos cálculos do nosso técnico, vamos variar o volume de leite integral (3,0%)

5.000 * 3.5 = Y * 3.0 + X * 45 

Se o volume de leite integral (3,0%) for estipulado Y = 4.900L, temos:
 

5.000 * 3,5 = 4.900 * 3.0 + X * 45   
X = 62,22,  sendo 4.900 + 62,22  ≠ 5.000
 

Se o volume de leite integral (3,0%) for estipulado Y = 4.000L, temos:

5.000 * 3,5 = 4.000 * 3.0 + X * 45 
 X = 122,22, sendo 4.000 +122,22 ≠ 5.000
 

Como visto, a base das contas e o que mudamos foi apenas o valor do volume de leite integral por números aleatórios, o que gerou valores distintos para o volume de creme e a soma de leite integral e creme não foi igual a 5000 que é o volume de leite cru processado.

Agora, se falamos para fórmula que a soma de leite integral e creme deve ser igual a 5000, conseguimos definir os valores:

5.000 * 3,5 = Y * 3 + X * 45 onde 5000 = Y + X  
Y = 5.000 -X

5.000 * 3.5 = (5000-X)* 3.0 + X * 45 
17.500 = 15000 – 3X + 45X
2.500 = 42X
X= 59,5L de creme à 45% de gordura
Y= 4.940,5 L de leite integral

Nesse caso, definimos a partir do volume inicial de leite cru.

Já se o técnico quiser definir a partir do volume de leite integral ou creme processado, ele fixaria o valor do volume a ser atingido e os demais faria a mesma condição que o inicial deve ser igual à soma dos outros dois:

Z * 3,5 = 4.700 * 3 + X * 45 onde Z = 4.700 + X

(4.700 + x) * 3.5 = 4.700* 3.0 + X * 45 
16.450 + 3,5x = 14.100 + 45X
2. 350 = 41,5X
X= 56,6 L de creme a 45% de gordura
Z = 4.756,6L de leite cru a ser processado

 

Como é possível perceber, quem dita a correta montagem do cálculo são os volumes. Agora se será utilizado como base o volume de leite cru a ser processado ou o volume do creme, ou leite integral será o fluxo do processo no momento da decisão no chão de fábrica.

Por isso, tenha sempre atenção e busque conhecimento, pois, cálculos errados, além de mostrarem despreparo, também podem ser determinantes para gerar grandes prejuízos para a empresa em questão. Tentativa e erro (o famoso “chute”) não podem ser uma opção!

Esses cálculos também podem ser feitos pelo quadrado de Pearson, mas isso é assunto para um outro artigo.

Gostou do conteúdo? Deixe seu like e seu comentário, isso nos ajuda a saber que conteúdos são mais interessantes para você. Quer escrever para nós? Clique aqui e veja como!

E aí, você tem feito os cálculos da maneira correta?

BRAULIO CASTILHO SILVA

Bacharel em ADM de Empresas pela Universo. Possui experiência em treinamento, atendimento e gestão de pessoas. Formado em Sommelier de Cervejas pela Doemens/SenacRJ e ministra cursos de produção de bebidas. Cursando técnico em Leite e Derivados no ILCT.

7

DEIXE SUA OPINIÃO SOBRE ESSE ARTIGO! SEGUIR COMENTÁRIOS

5000 caracteres restantes
ANEXAR IMAGEM
ANEXAR IMAGEM

Selecione a imagem

INSERIR VÍDEO
INSERIR VÍDEO

Copie o endereço (URL) do vídeo, direto da barra de endereços de seu navegador, e cole-a abaixo:

Todos os comentários são moderados pela equipe MilkPoint, e as opiniões aqui expressas são de responsabilidade exclusiva dos leitores. Contamos com sua colaboração. Obrigado.

SEU COMENTÁRIO FOI ENVIADO COM SUCESSO!

Você pode fazer mais comentários se desejar. Eles serão publicados após a analise da nossa equipe.

EPAMIG - INSTITUTO DE LATICÍNIOS CÂNDIDO TOSTES

JUIZ DE FORA - MINAS GERAIS - PESQUISA/ENSINO

EM 09/04/2021

Parabéns Bráulio.
Sucesso.
SERGIO CHAVEZ

INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

EM 22/03/2021

Muy interesante. Probaremos su utilidad.
PAULO MAURICIO B BASTO DA SILVA

CASTRO - PARANÁ - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 15/03/2021

Bom dia. Bem bacana e simples. Porém, não deveríamos incluir a densidade neste cálculo?
FRANCISCARLO REIS

TOLEDO - PARANÁ - INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

EM 23/03/2021

Não, pois as grandezas estão iguais, litro/litro. Assim como a concentração.
BRAULIO CASTILHO SILVA

JUIZ DE FORA - MINAS GERAIS - ESTUDANTE

EM 12/04/2021

Olá, Paulo!
Nesse caso a densidade não se faz necessária, pois não estamos trabalhando com conversão de peso para volume.
DANIELA FARIA

INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

EM 12/03/2021

Parabéns
RAIZA HALFELD

EM 12/03/2021

Muito bom o texto! Explicativo e bem dinâmico! Aguardando os próximos!!
MilkPoint AgriPoint