SCHEDA INSEGNAMENTO A.A. 2018/2019

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1 SCHEDA INSEGNAMENTO A.A. 2018/2019 CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI Insegnamento: MACCHINE E IMPIANTI II Docente: Prof. Giorgio Peri S.S.D. dell insegnamento Anno di Corso AGR/09 Primo Crediti 6 Semestre I Semestre (dal 1/10/2018 al 25/01/2019) Propedeuticità Eventuali prerequisiti ORGANIZZAZIONE DEL CORSO Nessuna Conoscenze di base di Analisi matematica e di Fisica generale. Articolazione in moduli Lezioni frontali numero ore: 28 CFU: 3,5 Eventuali Seminari numero ore: 0 Esercitazioni in aula e/o laboratorio numero ore: 30 CFU: 2,5 Visite guidate e/o attività di gruppo assistite numero ore: 0 Attività professionalizzante (solo per i CdS di numero ore: 0 Area Medica

2 PROGRAMMA DELL INSEGNAMENTO Obiettivi formativi Risultati di apprendimento attesi Questo insegnamento fornisce allo studente le competenze tecniche per comprendere ed analizzare il funzionamento delle macchine e degli impianti utilizzati nella produzione degli alimenti. L insegnamento fornisce, inoltre, allo studente i criteri di scelta e di dimensionamento dei principali impianti tecnologici utilizzati nella produzione degli alimenti e gli strumenti tecnici necessari per effettuare l analisi di convenienza economica di soluzioni impiantistiche alternative e per stimare le grandezze libere di un impianto mediante un analisi costi-benefici. Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà conoscere il funzionamento delle macchine e dei principali impianti tecnologici utilizzati nella produzione degli alimenti. Dovrà, inoltre, comprendere le problematiche connesse con il controllo operativo degli impianti tecnologici e conoscere le soluzioni nella pratica adottate. Dovrà, ancora, conoscere le metodiche per stimare il costo unitario energetico ed il costo unitario di trasformazione di un impianto tecnologico e per effettuare un analisi costibenefici. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Lo studente dovrà essere in grado di applicare autonomamente le conoscenze acquisite. In particolare, dovrà sapere scegliere e dimensionare macchine e impianti tecnologici in relazione alle caratteristiche dell azienda alimentare nella quale andranno ad operare. Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà sapere analizzare autonomamente la convenienza economica e funzionale di impianti tecnicamente alternativi. Abilità comunicative. Lo studente dovrà sapersi esprimere in maniera efficace e con la corretta terminologia tecnica per comunicare ad altri le conoscenze e le competenze acquisite. Capacità di apprendimento. Lo studente dovrà acquisire un metodo di studio che migliori la capacità di apprendere da testi tecnicoscientifici specifici di Impiantistica alimentare. Modalità di erogazione Tradizionale. Le lezioni vengono svolte con il supporto della videoproiezione. Le esercitazioni numeriche in aula sono svolte dal docente e devono essere trascritte in elaborati dagli

3 studenti utilizzando un format fornito dal docente. Testi consigliati o G.D. Saravacos, A.E. Kostaropoulos. Handbook of Food Processing Equipment. 2002, Kluwer Academic, New York. o Appunti presi autonomamente durante le lezioni/esercitazioni. o Materiale didattico fornito dal docente. Modalità di verifica dell apprendimento La verifica dell apprendimento avviene mediante una prova orale della durata di circa 30 minuti. La valutazione dell apprendimento dell esaminando è effettuata verificando se lo studente ha acquisito i concetti e le problematiche trattate. Allo scopo di verificare e di valutare il livello di apprendimento allo studente è richiesto di illustrare gli elaborati numerici svolti. Per ogni esame allo studente è richiesto di illustrare al massimo tre degli elaborati numerici svolti. Programma dettagliato dell insegnamento Descrizione Argomenti del Corso Classificazione delle macchine: macchine motrici, macchine operatrici a fluido, altre macchine operatrici dell industria alimentare. Classificazione degli impianti industriali: impianti tecnologici e impianti di servizio. Affidabilità e disponibilità degli impianti, economie di scala, unità di riserva. Criteri generali per la stima dei costi unitari di trasformazione, definizione e stima del costo unitario energetico, definizione e stima del costo unitario dell impianto. Metodologie per l analisi di convenienza economica e funzionale di soluzioni impiantistiche alternative e l analisi costibenefici per la stima delle grandezze libere di un impianto. Schemi, caratteristiche, criteri di scelta e dimensionamento degli impianti per la pastorizzazione e per la sterilizzazione dei prodotti pompabili e dei prodotti confezionati. Schemi, caratteristiche, criteri di scelta e dimensionamento degli impianti di concentrazione per evaporazione, sistemi per la riduzione dei consumi energetici: impianti ad effetti multipli, impianti con compressore meccanico, impianti con termocompressore. Schemi, caratteristiche, criteri di scelta e dimensionamento degli impianti di essiccamento in corrente d aria e degli impianti per la produzione di polveri secche. Cenni sugli impianti di liofilizzazione. Elementi di controllo di processo e regolazione: il problema del controllo, sistemi di controllo in anello aperto ed in anello chiuso, le componenti fisiche dei sistemi di controllo: sensori, regolatori, attuatori. Cenni sulle logiche di controllo: on/off, ad azione proporzionale, ad azione derivativa e PID. CFU corrispondenti 1 1

4 Argomenti delle esercitazioni CFU corrispondenti Studio di un impianto per la pastorizzazione di un prodotto alimentare pompabile. Studio di un impianto per la pastorizzazione del latte crudo e ottimizzazione del fattore di recupero termico mediante l analisi costi-benefici. Studio di un impianto discontinuo per la sterilizzazione di un prodotto alimentare in confezioni ermetiche. Studio di un evaporatore sotto vuoto a semplice effetto e confronto con gli evaporatori sotto vuoto ad effetti multipli. Studio di un impianto per la produzione di latte in polvere.

5 Master Degree Programme: FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY Academic Year: 2018/2019 Subject title: MACHINES AND PLANTS II Lecturer: Prof. Giorgio Peri Academic year 2018/2019 SSD (scientific area) AGR/09 CFU (Credits) 6 Programme year Academic period I I semester TEACHING ORGANIZATION: Lectures /seminars Credits 3,5 Hours 28 Practical activities Credits 2,5 Hours 30 Other activities Credits 0 Hours 0 Objectives This course provides students with the technical skills necessary to understand and analyze the operation of the machines and the equipment used in food production. Furthermore, the course provides the selection and dimensioning of the major technological equipment of the food industry and the tools needed to perform the analysis of technical and economic convenience of alternative system solutions and to estimate the free variables of a plant by a cost-benefit analysis. Expected learning results Student s ability to independently apply the knowledge gained. Knowing how to choose and sizing machines and systems in relation to the characteristics of the food company in which they will operate. Acquire a method of study that improves the ability to learn.

6 Textbooks o G.D. Saravacos, A.E. Kostaropoulos. Handbook of Food Processing Equipment. 2002, Kluwer Academic, New York. o Class notes o Teaching materials provided by the teacher Mode of delivery of teaching (traditional, at a distance, e-learning..) Traditional Examination method Oral TEACHING PROGRAMME (SUMMARY): Introduction to food processing equipment, unitary cost of the plant, unitary cost of the energy, cost-benefit analysis, description and sizing of systems for the pasteurization and sterilization of food in bulk before packaging and food in hermetically closed containers, description and sizing of evaporators and dryers, elements of process control.