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