Dipartimento di Agraria - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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OPERAZIONI UNITARIE DELLA TECNOLOGIA ALIMENTARE

Corso

SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI

Curriculum

SCIENZE E TECNOLOGIE DEGLI ALIMENTI

Orientamento

UNICO

Anno Accademico

2022/2023

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

AGR/15

Anno

Primo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

MARCO POIANA

Obiettivi

Il corso si prefigge di fornire le nozioni relative alla comprensione fenomenologica delle principali operazioni unitarie della tecnologia alimentare. Lo studente dovrà conoscere e sapere rappresentare le operazioni unitarie di un processo tecnologico alimentare. Il corso ha inoltre lo scopo di descrivere i principi operativi di base di macchine ed impianti utilizzati nelle industrie alimentari. Si forniranno conoscenze riguardo alla qualità dei prodotti alimentari, e della interconnessione tra queste caratteristiche e i processi chimici, biochimici, fisici e microbiologici responsabili delle alterazioni e trasformazioni durante i processi tecnologici alimentari, individuando l’ottimizzazione delle diverse operazioni sia dal punto di vista di massimizzazione delle rese ma soprattutto con l’obiettivo fondamentale di preservare le qualità intrinseche degli alimenti minimizzano il “danno tecnologico”.
Conoscenze e capacità di comprendere: il corso vuole dare allo studente le conoscenze sufficienti alla comprensione delle principali operazioni unitarie della tecnologia alimentare creando un percorso che lega i principi fisici alla base delle singole operazioni con le loro finalità e con gli impianti destinati alla loro realizzazione Utilizzazione delle conoscenze e capacità di comprensione: il corso vuole mettere in grado lo studente di applicare le conoscenze apprese nel futuro contesto lavorativo. Autonomia di giudizio: il corso vuole mettere in grado lo studente di sviluppare una capacità autonoma di esprimere valutazioni e prendere semplici decisioni grazie alle conoscenze acquisite. Capacità comunicative: il corso vuole mettere in grado lo studente di comunicare la conoscenza appresa ad altre persone esperte o non esperte del settore, e quando avviato al lavoro, a superiori e/o clienti. Capacità di apprendimento: il corso vuole dare allo studente gli strumenti e le basi per la futura attività lavorativa e/o per continuare gli studi nel percorso della laurea magistrale.

Programma

1.Principi di base delle Operazioni Unitarie della Tecnologia Alimentare (0,25 CFU)
1.1. Unità di Misura. Grandezze Sistemi di misura. Fattori di conversione. Analisi dimensionale
1.2. Bilanci di materia ed energia. Definizioni e concetti legati alla energia. Concetto di conservazione di massa e energia. Concetti di trasporto del calore e di materia.
1.3. Classificazione delle Operazioni Unitarie.
1.4. Modularizzazione di un processo.

2. Operazioni di separazione (2 CFU)
2.1 Sedimentazione. Modelli descrittivi, impianti, applicazioni nelle industrie alimentari.
2.2 Centrifugazione. Leggi e modelli che descrivono l’operazione. Centrifughe, sedimentatori centrifughi e decanter. Applicazioni nelle industrie alimentari. Il caso dell’industria olearia.
2.3 Filtrazione. Tipologie di filtrazione: di superficie, profondità e con deposito; filtrazioni a portata costante e a pressione costante. Impianti di filtrazione e materiali di filtrazione. Applicazioni nelle industrie alimentari. Il caso dei colloidi del vino.
2.4 Processi di separazione mediante membrane. Teoria dei processi su membrana. Impianti e materiali. Applicazioni nelle industrie alimentari: industria enologica, recupero di siero proteine dal siero di latte.
2.5 Vagliatura e classificazione. Modelli descrittivi e impianti.
2.6 Spremitura. Impianti. Descrizione e applicazioni nell’industria alimentare. Il caso dell’industria olearia, enologica e della produzione di succhi di frutta.
2.7 Estrazione mediante solventi. Principi su cui si basa l’operazione unitaria. Bilanci di materia in operazione di estrazione semplice, multipla e continua, impianti di estrazione. L’estrazione delle sostanze lipidiche.
2.8 Distillazione. Principi della operazione unitaria. Distillazione continua e discontinua, colonne, impianti. La applicazione della distillazione nelle industrie alimentari. La distillazione delle grappe.

3. Operazioni di riduzione delle dimensioni: (0,25 CFU)
Tipologie delle operazioni di riduzione delle dimensioni, Frantoi. Principali tipologie e loro applicazioni nelle industrie alimentari. Mulini. Principali tipologie e loro applicazioni nelle industrie alimentari. Riduzione delle dimensioni di materiali con tessuti molli. Il taglio.

4. Operazioni di miscelazione (0,25 CFU)
Miscelazione di solidi. Descrizione dell’operazione. Impianti ed applicazioni nell’industria alimentare. Miscelazione di fluidi. Descrizione e principi fisici dell’operazione. I diversi fluidi.

5. Operazioni di stabilizzazione degli alimenti mediante rimozione dell'acqua (1 CFU)
5.1 Concentrazione. Schemi di concentrazione a singolo e multiplo effetto e bilanci di massa e di energia. Impianti. Effetti dei diversi sistemi sugli alimenti.
5.2 Crioconcentrazione. Descrizione e fondamenti teorici della operazione. Applicazioni nelle industrie alimentari.
5.3 Psicrometria. Definizioni dei parametri che descrivono un’aria umida. I diagrammi psicrometrici.
5.4 Essiccazione. Cenni di teoria della essiccazione in corrente d’aria. Bilanci di materia ed energia durante una operazione di essiccazione in corrente d’aria. Effetti della disidratazione sui costituenti degli alimenti Impianti di essiccazione in corrente d’aria. Applicazioni nel settore alimentare. La frutta essiccata.

6. Trattamenti termici (0,25)
Curve di resistenza termica. Letalità. Pastorizzazione e sterilizzazione.

7. Esercitazioni (2 CFU)
Unità di Misura. Sistemi di Misura e fattori di conversione.
Impostazione di bilanci di materia ed energia.
Calcolo dei bilanci di materia per le diverse operazioni affrontate durante il corso.
Calcolo dei bilanci di energia per le diverse operazioni affrontate durante il corso.

Testi docente

Materiale fornito dal docente.
C. R. Lerici, G. Lercker. Principi di tecnologie alimentari. CLUEB, Bologna (1983).
C. Pompei Operazioni unitarie della tecnologia alimentare. Casa editrice Ambrosiana (2009)
http://www.nzifst.org.nz/unitoperations/index.htm

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere