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Ingegneria delle produzioni alimentari industriali

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FOOD ENGINEERING

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Anno accademico 2018/2019

Codice dell'attività didattica
AGR0112
Docente
Prof. Paolo GAY (Affidamento interno)
Corso di studi
[001703-101] TECNOLOGIE ALIMENTARI - curr. Industrie alimentari
Anno
3° anno
Tipologia
B - Caratterizzante
Crediti/Valenza
8
SSD dell'attività didattica
AGR/09 - meccanica agraria
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 e fisica; si consiglia di aver frequentato il corso di Principi di Ingegneria Alimentare
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

L'insegnamento si colloca nell'area di apprendimento relativa alle Tecnologie e impianti della trasformazione.

L'insegnamento ha come obiettivo fornire allo studente 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 studente 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.

 

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.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente 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 studente 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 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;

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

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine dell'insegnamento lo studente 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.

Autonomia di giudizio

 Alla fine dell'insegnamento lo studente 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 studente 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 pasteurization, sterilization, concentration, storage, freezing and transport of food;

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

- recognize the components of an industrial plant.

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.

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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Modalità di insegnamento

L'insegnamento consiste di 60 ore di lezione frontale e di 20 ore dedicate ad esercitazioni ed all'analisi di casi pratici di studio e di progetto. Per le lezioni il docente si avvale di presentazioni e slide che sono  a disposizione degli studenti fin dall'inizio dell'insegnamento. 

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

The course consists of 60 hours of lectures and 20 hours devoted to exercises and analysis of real case studies. For lectures the teacher makes use of presentations and slides that are available to students since the beginning of lessons.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Durante lo svolgimento del corso sono previste esercitazioni in aula e alla lavagna sotto la verifica e supervisione del docente.

L'esame finale consiste in un compito scritto della durata di due ore costituito da 3 a 5 domande/esercizi sugli argomenti trattati nel corso. Il compito viene corretto e il risultato comunicato allo studente. In caso di esito positivo, lo studente può richiedere di sostenere un colloquio orale integrativo. Il colloquio orale, oltre alla discussione del test iniziale, prevede la verifica della capacità di ragionamento e di collegamento tra le conoscenze acquisite. Il voto dello scritto si media aritmeticamente (in maniera non ponderata) all'eventuale voto dell'orale. 

 

During the course, the teacher will propose exercises in the classroom and at the board.
The final exam consists of a written test (two hours long) consisting of 3 to 5 questions / exercises on the topics covered in the course. The test is correct and than the result are communicated to the student. If successful, the student can ask to take an oral supplement. The interview, in addition to the discussion of the initial test, involves the verification of the ability to make connections between the acquired knowledge. The score attributed to the oral is arithmetically averaged to the score obtained with the written test.

 

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Attività di supporto

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Programma

Sono trattati i seguenti argomenti:

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

- Elementi di statica e dinamica dei fluidi.

- Trasporto di materia.

- 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.

- 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:

- Static and fluid dynamics of food products.

- 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.

Testi consigliati e bibliografia

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Testo consigliato:

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

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.

Materiale utilizzato a lezione:

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

 

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.

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

 

Classes are taught  at the heartquarter of Cuneo

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Ultimo aggiornamento: 22/10/2018 14:35
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