An Application of First Order Linear Differential Equations in Stable Consistent Mixture with a Focus on the Soft Drink Industry

Authors

  • Jefferson Agustín Macías Bravo Universidad Técnica de Manabí
  • Maribel Pérez Pirela. PhD Universidad Técnica de Manabí
  • Ambrosio Tineo Moya. PhD Universidad Técnica de Manabí

DOI:

https://doi.org/10.37117/s.v26i1.1125

Keywords:

mixing processes, differential equations, soft drinks, mathematical simulation

Abstract

This paper explores the application of first-order linear differential equations to model the mixing process in carbonated beverage production. Through mathematical analysis, the study examines how variations in input and output flows affect the concentration of ingredients over time. The results offer a clearer understanding of the dynamics involved, proving useful for quality control during production. While the model demonstrates mathematical accuracy, the importance of adjusting it with experimental data is recognized to enhance precision and reduce simulation errors. This approach provides a solid foundation for better understanding ingredient behavior in the production process.

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References

Atkinson, K. (1991). An Introduction to Numerical Analysis (Segunda ed.). Wiley. https://n9.cl/h5lx5

Chapra , S., & Canale, R. (2014). Numerical Methods for Engineers (Septima ed.). McGraw Hill. https://doi.org/978-0073397924

Faires, J., & Burden, R. (2012). Numerical methods (Cuarta ed.). Cengage Learning.

Granato, D., & De Araújo Calado, V. (2010). Experimental design and application of response surface methodology for process mode- ling and optimization: A review. Food Research International, 55, 441-450. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2010.12.008

Kiusalaas, J. (2013). Numerical Methods in Engineering with Python 3 (Tercera ed.). Cambridge University Press. https://doi.org/https://doi.org/10.1017/CBO9781139523899

MathWorks. (2024). MATLAB Online. The MathWorks, Inc.: https://www.mathworks.com/products/matlab-online/matlab-online-versions.html

Mavani, N., Ali, J., Othman, S., Hussain, M., Hashim, H., & Rahman, N. (2022). Application of Artificial Intelligence in Food Industry—a Guideline. Food Engineering Reviews, 14, 134–175. https://doi.org/10.1007/s12393-021-09290-z

Moore, H. (2017). MATLAB for Engineers. (Quinta ed.). Pearson.

Oltra, M., Hargaden, V., Coughlan, P., & García, B. (2020). Innovation in the Agri‐Food sector: Exploiting opportunities for Industry 4.0. Creativity and Innovation Management, 30(11), 198-210. https://doi.org/10.1111/caim.12418

Raymond H., M., Douglas C., M., & Christine M., A. C. (2016). Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments (Cuarta ed.). John Wiley Sons. https://doi.org/978-1-118-91601-8

Smith, G. D. (1986). Numerical Solution of Partial Differential Equations: Finite Difference Methods (Tercera ed.). https://n9.cl/fy62y

Smith, H. (2011). An Introduction to Delay Differential Equations with Applications to the Life Sciences. Springer New York, NY. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/978-1-4419-7646-8

Yang, X. S. (2024). .Engineering Simulation and Its Applications: Algorithms and Numerical Methods. Elsevier. https://n9.cl/tcvbq

Zhitnikov, V., Sherykhalina, N., & Muksimova, R. (2016). Peculiarities of error accumulation in solving problems for simple equations of mathematical physics by finite difference methods. Numerical Analysis and Applications, 9, 107-117. https://doi.org/10.1134/S1995423916020026

Zill, D., & Wright, W. (2017). Differential Equations with Boundary-Value Problems (Septima ed.). Cengage Learning. https://acortar.link/86qN2y

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Published

2025-06-30

How to Cite

Macías Bravo, J. A., Pérez Pirela. PhD, M., & Tineo Moya. PhD, A. (2025). An Application of First Order Linear Differential Equations in Stable Consistent Mixture with a Focus on the Soft Drink Industry. Sinapsis, 26(1). https://doi.org/10.37117/s.v26i1.1125

Issue

Vol. 26 No. 1 (2025): La Investigación y el Conocimiento Científico no se detiene

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Information and Communication Technologies

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