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Oggetto:
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Ingegneria delle produzioni alimentari industriali

Oggetto:

Food Engineering

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Anno accademico 2024/2025

Codice attività didattica
AGR0112
Docente
Paolo Gay (Affidamento interno)
Corso di studio
[001703-101] TECNOLOGIE ALIMENTARI - curr. Industrie alimentari
Anno
3° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
B - Caratterizzante
Crediti/Valenza
8
SSD attività didattica
AGR/09 - meccanica agraria
Erogazione
Convenzionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto più orale facoltativo
Prerequisiti
Nozioni di base di matematica e fisica; si consiglia di aver frequentato il corso di Principi di Ingegneria Alimentare
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L'insegnamento si colloca nell'area di apprendimento relativa alla Tecnologia e impianti delle trasformazioni.

L'insegnamento ha come obiettivo fornire allo/a studente/essa le nozioni di base dell'ingegneria applicata all'industria alimentare, nonché gli elementi necessari alla comprensione dei processi fisici alla base delle principali operazioni unitarie dei processi produttivi. Si propone quindi di educare lo/a studente/essa verso un approccio quantitativo e non soltanto descrittivo ai temi della tecnologia attraverso un insegnamento integrato delle nozioni di fisica tecnica, ingegneria e biologia, finalizzato all'ottimizzazione dei processi di trasformazione.

 

Teaching is part of the learning area: transformation technologies.

The learnig goal is to acquire the fundamental notions of food engineering, as well as the primary elements of physical processes that govern unit operations. The objective is to lead the student to a quantitative approach to food processes, based on thermophysisc and engineering laws.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Lo/a studente/essa dovrà essere in grado di comprendere ed analizzare i principi che sottintendono alle principali operazioni di trasformazione e conservazione degli alimenti in ambito industriale e di adottare scelte consapevoli nella gestione degli impianti alimentari industriali. 

Conoscenza e capacità di comprensione

 Alla fine dell'insegnamento lo/a studente/essa sarà in grado di:

- conoscere i principi che sottendono alle principali operazioni unitarie e processi per la trasformazione e conservazione degli alimenti;

- conoscere i principali dettami della fisica tecnica applicata ai processi di refrigerazione, riscaldamento, trasporto, sterilizzazione, essicazione e concentrazione;

- conoscere le principali tecnologie di impianto nell'ambito della pastorizzazione, sterilizzazione, concentrazione, conservazione, surgelamento e trasporto degli alimenti;

- analizzare e comprendere schemi di impianto industriale per la produzione di alimenti;

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine dell'insegnamento lo/a studente/essa sarà in grado di:

- valutare da un punto di vista anche quantitativo il funzionamento di un impianto;

- progettare, quanto meno a livello macro, un impianto o una sua parte;

- analizzare il layout di un impianto industriale alimentare, identificando e caratterizzando le varie componenti, ricavando i principali parametri di funzionamento;

- progettare i principali componenti di impianto (scambiatori termici, piping ecc.), così come dimensionare i flussi di energia e massa;

- proporre modifiche/ottimizzazioni a impianti esistenti sulla base delle tecnologie più recenti.

- riconoscere le componenti di un impianto industriale e il ruolo all'interno del processo di produzione.

Autonomia di giudizio

 Alla fine dell'insegnamento lo/a studente/essa sarà in grado di:

- valutare l'adeguatezza e l'efficienza di un impianto per l'attuazione di un'operazione unitaria 

Abilità comunicative

Alla fine dell'insegnamento lo/a studente/essa sarà in grado di:

- utilizzare propriamente il linguaggio tecnico

- interpretare e produrre schemi tecnici secondo gli standard industriali di riferimento

 

Students will be able to analyze and understand the main principles of food engineering and to able to act decisions in food plant management. 

Knowledge and understanding skills

 At the end of the course the student will be able to:

- know the principles underlying the major unitary operations and processes for food processing and preservation;

- know the main concepts of technical physics applied to the processes of refrigeration, heating, transport, sterilization and concentration;

- know the main planting technologies in the field of drying, pasteurization, sterilization, concentration, storage, freezing and transport of food;

- analyze and understand layouts of industrial plants for food production;

Ability to apply knowledge and understanding

At the end of the course the student will be able to:

- evaluate, from a quantitative point of view, the plant for an unit operation;

- design, at least on a macro level, a plant or part of it;

- analyze the layout of an industrial food plant, identifying and characterizing the various components, designing the main operating parameters;

- design the main plant components (heat exchangers, piping, etc.), as well as dimensioning the energy and mass flows;

- propose modifications/optimizations to existing plants based on the newest technologies.

- recognize the components of an industrial plant.

Judgment autonomy

 At the end of the course the student will be able to:

- assess the adequacy and efficiency of a plant for the implementation of a unitary operation

Communicative Skills

At the end of the course the student will be able to:

- use the technical language

- interpret and designing technical diagrams according to industry standard references.

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Programma

Sono trattati i seguenti argomenti:

- Brevi richiami di fisica tecnica e matematica propedeutici al corso.

- Trasporto di materia. Circuiti idraulici 

- Trasmissione del calore: conduzione, convenzione, irraggiamento. Scambiatori di calore.

- Riscaldamento e decongelamento mediante microonde.

- Impiego del calore nel trattamento degli alimenti: pastorizzazione, sterilizzazione, tempo di morte termica, pastorizzatori e sterilizzatori.

- Impiego delle basse temperature: azione del freddo su sistemi biologici. Refrigerazione, congelamento, surgelazione.

- I moderni sistemi di congelamento.  

- Concentrazione per evaporazione ed evaporatori mono e multistadio.

- Termodinamica dell'aria umida. Essiccamento: principi teorici, carte psicrometriche, misura dell'umidità, umidità di equilibrio, essiccatori. Principi di base del'evaporazione.

- Esempi di calcolo e di dimensionamento di evaporatori, essiccatori, pastorizzatori.

- Esercitazioni su bilanci di massa e di energia nelle operazioni e nei processi dell'industria agroalimentare.

  

The main arguments are:

- Mass transport.

- Heat transmission: conduction, convection, radiation. Heat exchanger.

- Microwaves for heating processes.

- Thermal processes for: pasteurisation, sterilization, plants.

- Refrigeration and cooling.

-  Freezing.

- Concentration and evaporators.

- Drying: theory, psicrometry, Mollier chart.

- Examples and exercizes on evaporators, dryers, pasteurizators and refrigerators. Design case-studies.

- Mass and energy balances.

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Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste di 65 ore di lezione frontale e di 15 ore dedicate ad esercitazioni ed all'analisi di casi pratici di studio e di progetto. Per le lezioni il docente si avvale di slide che sono  a disposizione degli studenti fin dall'inizio dell'insegnamento su piattaforma Moodle. Le lezioni e le esercitazioni saranno erogate in presenza.

La frequenza è facoltativa, sebbene fortemente consigliata. La prova finale sarà uguale per frequentanti e non.

The course consists of 65 hours of lectures and 15 hours devoted to exercises and analysis of real case studies. Lessons will be also available by Webex (https://unito.webex.com/meet/paolo.gay) at the same time scheduling.

For lectures the teacher makes use of slides that are available to students on Moodle since the beginning of lessons. Lectures will be held in the classroom.

Attendance is optional, although strongly recommended. The final exam will be the same for attending and non-attending students.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Attraverso i quesiti posti durante la prova d'esame, oltre a verificare la conoscenza degli argomenti proposti, la capacità di progettazione di macchine, impianti e/o loro componenti, e la capacità di interpretare schemi di impianti, si verifica la capacità di esprimersi e comunicare attraverso un adeguato linguaggio tecnico e la capacità di interpretazione e di sintesi. I quesiti proposti richiedono, inoltre, di fornire e discutere esempi applicativi verificando la capacità di applicare le conoscenze acquisite e l'autonomia di giudizio da parte dei/delle candidati/e.

L'esame sarà scritto con orale addizionale facoltativo. Sarà costituito da quattro esercizi di progetto e/o domande di teoria. Il voto finale sarà calcolato come somma del punteggio conseguito dalla soluzione di ogni esercizio/domanda. Durata della prova: due ore. Agli esercizi di progetto sarà assegnato un punteggio più alto del 25% rispetto alle domande di teoria.

Through the questions asked during the exam, in addition to verifying the knowledge of the proposed topics, the ability to design machines, systems and/or their components, and the ability to interpret system diagrams, the exam evaluates also the ability to express oneself and communicate through adequate technical language and the ability to interpret and summarize. The proposed questions also require the provision and discussion of application examples, verifying the ability to apply the knowledge acquired and the autonomy of judgment on the part of the candidates.

The exam will be written with optional additional oral exam. It will consist of four project exercises and/or theory questions. The final grade will be calculated as the sum of the score obtained from the solution of each exercise/question. Duration of the test: two hours. Project exercises will be assigned a 25% higher score than theory questions.

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Ingegneria dell'industria alimentare - Volume 1
Anno pubblicazione:  
2017
Editore:  
CLEUP
Autore:  
Dario Friso
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Ingegneria dell'industria alimentare - Volume II
Anno pubblicazione:  
2017
Editore:  
CLEUP
Autore:  
Dario Friso
ISBN  
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

Testo consigliato:

- Dario Friso, Ingegneria dell'industria alimentare, Volumi I e II, Editore CLEUP, 2017 

 Il volume uno è disponibile su ResearchGate alla pagina dell'autore (Dario Friso)

In alternativa: 

- Dario Friso, Ingegneria dell'industria alimentare, Editore CLEUP, 2013 (edizione precedente del testo consigliato)

- R.P. Singh, D.R. Heldman, Principi di ingegneria alimentare, Casa Editrice Ambrosiana, 2015

In lingua inglese:

- R.L. Earle, M.D. Earle, Unit operations in food processing, (scaricabile liberamente da http://www.nzifst.org.nz/unitoperations).

- R.P. Singh, D.R. Heldman, Introduction to Food Engineering, Academic Press, London.

Disponibile su ScienceDirect (vedere indicazioni sito web biblioteca)

Materiale utilizzato a lezione:

- Lucidi delle lezione, materiale di approfondimento fornito dal docente (scaricare da sistema MOODLE).

Sulla piattaforma Moodle sono indicati in dettaglio i capitoli/pagine del testo di riferimento (e delle sue precedenti edizioni) trattati nel corso.

Per approfondimenti:

Y.A. Cengel, J.M. Cimbala, Meccanica dei fluidi, Mc-Graw-Hill Education, 2015 (ISBN 978-88 386-6884-5)

Y.A. Cengel,Termodinamica e trasmissione del calore, McGraw-Hill Education, 2013 (ISBN 978-88-386-6511-0)

There is an Italian textbook (see the italian section), but there are also this textbooks in English: 

- R.L. Earle, M.D. Earle, Unit operations in food processing, ( free download from http://www.nzifst.org.nz/unitoperations).

- R.P. Singh, D.R. Heldman, Introduction to Food Engineering, Edition, Academic Press, London.

available on ScienceDirect.

Teching material:

- Slides and notes: free download from MOODLE system.

For additional insights:

Y.A. Cengel, J.M. Cimbala, Meccanica dei fluidi, Mc-Graw-Hill Education, 2015 (ISBN 978-88 386-6884-5)

Y.A. Cengel, Termodinamica e trasmissione del calore, McGraw-Hill Education, 2013 (ISBN 978-88-386-6511-0)



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Note

L'insegnamento è tenuto presso la sede di Cuneo.

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. 

 

Classes are taught  at the heartquarter of Cuneo.

The methods of carrying out the teaching activity may vary according to the limitations imposed by the current health crisis. 

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    Ultimo aggiornamento: 06/09/2024 18:03
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