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Oggetto:
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Tecnologie alimentari e principi di ingegneria alimentare

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Food Engineering and Technology

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Anno accademico 2018/2019

Codice dell'attività didattica
SAF0133
Docenti
Prof. Paolo GAY (Affidamento interno)
Prof. Giuseppe ZEPPA (Affidamento interno)
Corso di studi
[001703] TECNOLOGIE ALIMENTARI
Anno
2° anno
Tipologia
B - Caratterizzante
Crediti/Valenza
12
SSD dell'attività didattica
AGR/09 - meccanica agraria
AGR/15 - scienze e tecnologie alimentari
Modalità di erogazione
Convenzionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto più orale facoltativo
Prerequisiti
Nozioni di base di matematica, fisica, chimica generale, chimica organica
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

L'insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi formativi del corso di studi in Tecnologie Alimentari nell'area di apprendimento relativa alle Tecnologie e impianti della trasformazione.

Questo insegnamento mira a consolidare le conoscenze di fisica specifiche alla descrizione dei principali processi di trasformazione degli alimenti ed a fornire conoscenze nel settore delle scienze degli alimenti. In particolare l'insegnamento si propone di fornire agli studenti la caratterizzazione delle operazioni unitarie da un punto di vista anche quantitativo, sulla base delle caratteristiche fisiche dei prodotti, dei bilanci di massa ed energia, nonchè gli elementi di base di filiere produttive di grande interesse per il territorio nazionale (lattiero-caseario, enologico ed oleicolo) sia in vista del possibile impiego quale tecnologo alimentare in aziende del settore sia in vista della continuazione degli studi nelle lauree specialistiche di orientamento tecnologico. 

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

 

Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà:

- conoscere le grandezze necessarie per la descrizione delle caratteristiche fisiche dei prodotti alimentari e i parametri fisici coinvolti nei principali processi dell'ingegneria alimentare;

- conoscere le basi fisiche dei bilanci di massa ed energia che sottendono alle principali operazioni unitarie e processi per la trasformazione e conservazione degli alimenti;

- conoscere i fondamenti della termodinamica che regola i passaggi di stato delle sostanze pure, individuandone le principali applicazioni nell'ambito dell'ingegneria alimentare;

- conoscere l'uva e la sua produzione, l'ammostamento, la vinificazione, le vinificazioni speciali, i vini speciali, i vini passiti

- conoscere il latte e la mungitura, la composizione del latte, la caseificazione, la produzione di burro, yogurt, latti fermentati, panna, i processi produttivi dei principali formaggi

- conoscere le olive, le tecniche di estrazione dell'olio, l'utilizzo dei sotto-prodotti, la normativa degli EVO 

 Capacità di applicare conoscenza e comprensione

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

- individuare i principi fisici di base che possono regolare lo svolgimento di un processo di trasformazione nell'industria alimentare;

- valutare un'operazione unitaria, anche in termini quantitativi, sulla base dei fenomeni di trasporto di massa e di energia coinvolti;

- integrare le conoscenze acquisite per risolvere problemi pratici che potrebbe trovarsi ad affrontare nell'ambito dell'attività progfessionale

- interpretare i dati tecnologici emersi da un controllo di processo

 Abilità comunicative

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà:

- utilizzare il linguaggio tecnico proprio delle tecnologie alimentari

- predisporre un report tecnologico su di un processo produttivo

- operare su grandezze fisiche di interesse all'ingegneria alimentare secondo gli standard internazionali. 

Course of Food Technology 1

Knowledge and understanding

At the end of the course the student will have to:

- knowing the basic principles of unitary operations (typologies, mode of operation, applications, effects)

- know the grapes and their production, the grapes, the vinification, the special vinification, the special wines, the wines passed

- knowing milk and milking, milk composition, cheese making, butter production, yoghurt, fermented dairy products, cream, the production processes of the main cheeses

- know the olives, the oil extraction techniques, the use of the sub-products, the EVO regulations

Making judgment

At the end of the course the student will have to:

- to integrate the acquired knowledge to solve practical problems that might be faced in the context of the project activity

- to interpret the technological data emerging from a process control

Communication skills

At the end of the course the student will have to:

- use the proper technical language of food technology

- Prepare a technological report on a production process

Course of Principles of food engineering

 The student will be able to understand and analyse the principles that underlie the main food processes in the industry and to make informed choices in the management of industrial food plants.

Knowledge and understanding skills

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

- know the entities necessary for the description of the physical characteristics of food products and the physical parameters involved in the main food engineering processes;

- know the physical bases of mass and energy balances that underlie the main unit operations and processes for food processing and preservation;

- know the fundamentals of thermodynamics that regulates the phase-change of pure substances, identifying the main applications in the field of food engineering.

Ability to apply knowledge and understanding

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

- identify the basic physical principles that can regulate the development of a transformation process in the food industry;

- evaluate any unit operation, also in quantitative terms, on the basis of the mass and energy transport phenomena involved;

 Communicative Skills

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

- use the technical language properly

- operate on physical quantities of interest in food engineering according to international standards.

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Modalità di insegnamento

Modulo Tecnologie alimentari 1 

L'insegnamento si articola in 80 ore di didattica frontale che prevedono una forte componente interattiva fra docente e studenti. Per le lezioni il docente si avvale di slides che sono a disposizione degli studenti. 

Modulo Principi di ingegneria alimentare

L'insegnamento consiste di 32 ore di lezione frontale e di 8 ore dedicate ad esercitazioni. Per le lezioni il docente si avvale di presentazioni e slide che sono a disposizione degli studenti sulla piattaforma Moodle. 

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

Course of Food Technology 1

The lesson is divided into 80 hours of frontal teaching that provide a strong interactive component between teacher and student. For lectures the teacher uses slides that are available to students.  

Course of Principles of food engineering 

The course consists of 32 hours of frontal lessons and 8 hours dedicated to exercises. For the lessons the teacher makes use of presentations and slides that are available to the students on the Moodle platform.

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

 

Modulo Tecnologie alimentari 1 

Durante lo svolgimento dell'insegnamento sono previsti dei test orali con discussione al fine di valutare il grado di comprensione degli studenti ma che non verranno utilizzati ai fini della valutazione finale basata su di una prova scritta di 2 ore con 7 domande aperte senza spazi predefiniti. Detta prova è volta a verificare l'avvenuto apprendimento, la padronanza concettuale, la proprietà di linguaggio e la capacità di interpretazione e di sintesi. Non è prevista una prova orale. Prerogativa per il superamento dell'esame è la risposta a tutte le domande presentate 

Modulo Principi di ingegneria alimentare 

L'esame finale, della durata di due ore, è in forma scritta ed è costituito da domande di teoria e/o esercizi di calcolo in forma aperta (1-2) e da domande (5-6) a risposta multipla relative ai diversi argomenti svolti. Tali domande potranno richiedere, per la determinazione della risposta corretta, la soluzione di brevi calcoli. I punti totali (32) saranno suddivisi sulla base delle domande presenti nella prova e per importanza ed estensione.

In caso di esito positivo della prova scritta (voto maggiore o uguale a 18/30) lo studente potrà richiedere un colloquio orale opzionale, il quale, oltre alla discussione della prova scritta, prevederà la verifica approfondita della capacità di ragionamento e di collegamento tra le conoscenze acquisite. In questo caso il voto finale sarà determinato dalla media aritmetica tra il voto dello scritto e dell'orale, con arrotondamento all'intero più vicino.

 

Course of Food Technology 1 

During the course, oral discussion tests are scheduled to evaluate students' degree of understanding but will not be used for final evaluation based on a 2 hour written exam with 7 open questions without predefined spaces. This test is aimed at verifying the learning, conceptual mastery, language property and the ability to interpret and synthesize. No oral test is scheduled. The condition for passing the examination is the answer to all the questions submitted 

Course of Principles of food engineering 

The final exam, lasting two hours, is written and consists of theoretical questions and / or calculation exercises in open form (1-2) and questions (5-6) multiple choice questions related to different arguments carried out. These questions may require, for the determination of the correct answer, the solution of short calculations. The total points (32) will be subdivided on the basis of the questions presented in the test and by importance and extension.

In case of positive outcome of the written test (grade greater than or equal to 18/30) the student may request an optional oral interview, which, in addition to the discussion of the written test, will provide for a thorough verification of the reasoning and connection skills between the acquired knowledge. In this case the final grade will be determined by the arithmetic average between the written and oral vote, with rounding to the nearest integer.

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Programma

 Modulo Tecnologie alimentari 1

Gli argomenti trattati sono:

- le operazioni unitarie: le tipologie, la classificazione

- La macinazione, i trattamenti stabilizzanti, le tecniche di separazione, le tecniche di miscelazione, il trasporto dei fluidi, la distillazione, i trattamenti di sterilizzazione non convenzionali, la concentrazione

- la tecnologie enologica: l'uva, i fattori produttivi, la vinificazione in bianco ed in rosso, i trattamenti sui vini, le vinificazioni speciali, i vini passiti, il recupero dei by-products

- la tecnologia lattiero-casearia: diffusione ed importanza economica, il latte (natura, origine, composizione), i latti alimentari (tipologie, diffusione), la pastorizzazione e la sterilizzazione del latte, la produzione del formaggio (la coagulazione ed i trattamenti al coagulo, la stagionatura), la classificazione dei formaggi ed esempi di tecnologia di caseificazione, lo yogurt, la panna, il burro, i latti concentrati, i latti in polvere

- i grassi alimentari (caratteristiche), il processo di estrazione dell'olio di oliva (produzione della pasta di olive, estrazione dell'olio, conservazione, raffinazione), la normativa sull'olio di olive 

Modulo Principi di ingegneria alimentare

Grandezze fisiche ed unità di misura

Proprietà fisiche dei prodotti alimentari

Conservazione della massa: portata massica e volumetrica, bilanci di massa di processi a flusso stazionario, trasporto di energia mediante flusso di massa

Energia, trasferimento di energia e analisi energetica: forme di energia, il lavoro, leggi della termodinamica, bilanci di energia

Trasformazione con cambiamento di fase di sostanze pure: passaggi di stato, entalpia, calore sensibile e latente, tabelle delle proprietà

Il vapore nell'industria alimentare

Meccanica dei solidi e dei fluidi alimentari

Reologia dei fluidi alimentari

Proprietà dei materiali granulari e delle polveri

Course of Food Technology 1

The topics covered are:

- unitary operations: typologies, classification

- grinding, stabilizing treatments, separation techniques, mixing techniques, fluid transport, distillation, unconventional sterilization treatments, concentration

- oenological technologies: grapes, production factors, white and red vinification, wine treatments, special vinification, pass wines, recovery of by-products

- milk technology: diffusion and economic importance, milk (nature, origin, composition), commercial milk (typology, diffusion), pasteurisation and sterilization of milk, cheese production (coagulation and treatment at clotting, seasoning), cheese classification and cheese making technology, yogurt, cream, butter, concentrated milk, powdered milk

- food fat (characteristics), the process of extraction of olive oil (production of olives, oil extraction, preservation, refining), olive oil regulations 

Course of Principles of food engineering

Physical quantities and units of measurement

Physical properties of food products

Mass transfert: mass and volumetric flow, mass balance of steady-flow processes, energy transport by mass flow

Energy, energy transfer and energy analysis: forms of energy, , laws of thermodynamics, energy balances;

Transformation with phase change of pure substances:  enthalpy, sensitive and latent heat, tables of properties

Steam in the food industry

Rheological properties of solids and food fluids

Properties of granular materials and powders 

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Testi consigliati e bibliografia

 

Modulo Tecnologie alimentari 1 

Bastasin P. , Ceresa L.- 1991- Industrie agroalimentari. Ed. Lucisano, Milano

Sicheri G. - 1999 - Tecnologie agrarie, vol. 1 e 2. Ed. Hoepli, Milano

Cheftel - Biochimica e Tecnologia degli alimenti vol. 1 e 2 - Edagricole

Capelli, Vannucchi - Conservazione e trasformazione degli alimenti -Zanichelli Nicolai - Conservazione e trasformazione degli alimenti - Hoepli

Porretta - Industria delle conserve alimentari - Chiriotti

Quaglia - Scienza e tecnologia degli alimenti - Chiriotti

Salvadori Del Prado - Trattato di tecnologia casearia - Ed. Agricole

E' fortemente consigliato l'utilizzo delle dispense fornite da docente e disponibili all'inizio del corso al sito www.giuseppezeppa.com 

Modulo Principi di ingegneria alimentare 

Testi consigliati

 - Dario Friso, Ingegneria dell'industria alimentare, Volume I, Editore CLEUP, 2017. 

In alternativa

- Dario Friso, Ingegneria dell'industria alimentare, Editore CLEUP, 2013. 

- 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.

 Materiale utilizzato a lezione:

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

 Per approfondimenti:

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

Course of Food Technology 1 

Bastasin P. , Ceresa L.- 1991- Industrie agroalimentari. Ed. Lucisano, Milano

Sicheri G. - 1999 - Tecnologie agrarie, vol. 1 e 2. Ed. Hoepli, Milano

Cheftel - Biochimica e Tecnologia degli alimenti vol. 1 e 2 - Edagricole

Capelli, Vannucchi - Conservazione e trasformazione degli alimenti -Zanichelli Nicolai - Conservazione e trasformazione degli alimenti - Hoepli

Porretta - Industria delle conserve alimentari - Chiriotti

Quaglia - Scienza e tecnologia degli alimenti - Chiriotti

Salvadori Del Prado - Trattato di tecnologia casearia - Ed. Agricole

It is also necessary to use slides furnished by professor and available at the start of the course on www.giuseppezeppa.it 

Course of Principles of food engineering 

There is  Italian textbooks (see the Italian section), but there are also these 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.

 Teching material:

- Slides and notes: free download from MOODLE system.

 For additional insights:

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

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Moduli didattici

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Ultimo aggiornamento: 27/07/2018 15:40
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