Università di Foggia Dipartimento di Scienze Agrarie, degli Alimenti e dell Ambiente

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1 Errore. Università di Foggia Dipartimento di Scienze Agrarie, degli Alimenti e dell Ambiente Corso di Laurea in: Scienze e Tecnologie Alimentari Anno Accademico 2014/2015 Scheda dell insegnamento d insegnamento: Operazioni Unitarie Docente: Prof.ssa Teresa De Pilli Codifica di Ateneo dell insegnamento * S.S.D. dell insegnamento Anno di Corso Crediti (CFU) 8 AGR/15 Scienze e Tecnologie Alimentari II anno Periodo II Semestre (2/03/ /06/2015) Prerequisiti Nozioni di algebra (equazione di primo grado, risoluzione di sistemi a due incognite, operazione con i logaritmi, potenze e notazione scientifica), conoscenza di concetti generali di termodinamica (entalpia, entropia, calore specifico, temperatura meccanismi di scambio termico, ecc.). Propedeuticità ORGANIZZAZIONE DIDATTICA: Lezioni ex-cathedra e/o seminari Esercitazioni in aula e/o di laboratorio Fisica CFU 6.Ore 48.. CFU 2.Ore 24.. Obiettivi formativi circa 500 caratteri spazi inclusi Risultati d apprendimento attesi circa 500 caratteri spazi inclusi Modalità di erogazione dell insegnamento (tradizionale, a distanza, e-learning ) Testi consigliati Al fine di fornire contenuti scientifici in grado di formare laureati che sappiano recepire e gestire l'innovazione nell'ambito del settore alimentare, saranno impartite le nozioni relative alle principali operazioni unitarie, con la finalizzazione applicativa alla comprensione delle interazioni tra le varie fasi dei processi dell industria alimentare. Saranno descritti i principi operativi di base di macchine ed impianti, evidenziandone ambiti di impiego, vantaggi, limiti e criteri di scelta. Lo studente dovrà conoscere gli elementi teorici e pratici delle principali operazioni unitarie, comprendere le interazione tra i diversi parametri fisici che governano le principali operazioni unitarie. Dovrà conoscere ed essere in grado di impostare e risolvere i problemi per l'ottimizzazione di ciascuna operazione unitaria studiata. Acquisirà l abilità necessaria per condurre e gestire le operazioni unitarie innovative e tradizionali che costituiscono i principali processi produttivi delle aziende alimentari. Tradizionale Testo di riferimento generale: Pompei C. Operazioni Unitarie Tecnologia Alimentare. Ambrosiana Editore (2009) Lerici C.R. e Lerker G. Principi di tecnologia Alimentari. CLUEB Editore (1983) Appunti presi durante le lezioni e slides presenti sul sito web della pagina personale del docente. * La codifica d Ateneo dell insegnamento può essere richiesta telefonicamente o via alla dott.ssa Valeria Gentile (c/o Segreteria Didattica di Facoltà, tel. 0881/589301, valeria.gentile@unifg.it).

2 Strumenti e attività a supporto della didattica Modalità e criteri di verifica dell apprendimento Altre informazioni reperibili sul sito web Le lezioni e le esercitazioni numeriche sono svolte con il supporto della videoproiezione. La verifica dell apprendimento si articola attraverso una prova scritta composta da 5 esercizi relativi alle operazioni di concentrazione, pastorizzazione, essiccamento, estrazione solido-liquido e distillazione (ogni esercizio svolto correttamente vale 6 punti) e una prova orale che si comporrà di tre domande su argomenti teorici. Per la prova orali, la commissione stabilisce i criteri dei punteggi parziali tenendo conto della difficoltà dei singoli quesiti. Scopo della verifica è evincere il livello delle conoscenze specifiche raggiunto dallo studente, valutare la capacità di orientarsi nelle problematiche trattate, valutare le competenze acquisite in merito alla proposizione di soluzioni alle problematiche oggetto di studio. Orari delle lezioni ed eventuali spostamenti; orari di ricevimento del docente; calendario degli esami; indirizzo di posta elettronica del docente, curriculum del docente. Programma dettagliato dell insegnamento, materiali e metodi didattici: Indicare in dettaglio: - argomento delle lezioni d aula e relativi testi/materiali per lo studio/approfondimento; - argomento delle esercitazioni e laboratorio presso il quale verranno realizzate; - luogo di svolgimento delle visite guidate, finalità delle stesse ed eventuale carattere di interdisciplinarietà con altri insegnamenti dello stesso corso di studio o di altri corsi di studio. Lezioni in aula Premessa si (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente). Obiettivi della tecnologia alimentare (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente) - Nozioni elementari relative all'analisi dimensionale, bilanci di materie e di energia, cenni e richiami sul trasporto di calore, meccanismo trasporto dei fluidi e caratteristiche reologiche degli alimenti (Pompei C. Operazioni Unitarie Tecnologia Alimentare. Ambrosiana Editore, 2009, CAPITOLO 1) - Trattamenti termici finalizzati a modificazioni delle proprietà degli alimenti: cottura. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente) - Raffreddamento, congelamento e scongelamento. Principi base, cristallizzazione del ghiaccio, nucleazione ed accrescimento. Fattori che influenzano la velocità di congelamento. Principali impianti in uso. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente) - Concentrazione di fluidi per evaporazione. Fattori che influenzano lo scambio di calore e di materia. Funzionamento di un evaporatore. Evaporazione sotto vuoto in singolo e multiplo effetto. Principali tipologie di impianti evaporativi usati nel settore alimentare. (Pompei C. Operazioni Unitarie Tecnologia Alimentare. Ambrosiana Editore, 2009, CAPITOLO 10) - Cristallizzazione. Principi base: solubilità, sovrasaturazione. per concentrazione e/o raffreddamento. Crioconcentrazione. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente - Lerici C.R. e Lerker G. Principi di tecnologia Alimentari. CLUEB Editore, 1983, CAPITOLO II pag e CAPITOLO III pag ) - Igroscopicità degli alimenti, definizione di attività dell'acqua. Essiccamento ad aria e conduttivo. Richiami alle caratteristiche dell aria ed alle condizioni di equilibrio con l alimento in fase di disidratazione. Cenni sui principali impianti di essiccazione. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente - Pompei C. Operazioni Unitarie Tecnologia Alimentare. Ambrosiana Editore, 2009, CAPITOLO 11, 12 e 13) - La liofilizzazione. Influenza delle modalità di congelamento sulla qualità del liofilizzato. Le parti ed il funzionamento di un liofilizzatore. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente - Lerici C.R. e Lerker G. Principi di tecnologia Alimentari. CLUEB Editore, 1983, CAPITOLO III pag ). - Cenni sulle separazione solido liquido: l estrazione con solvente. Esempi di bilancio materiali. L estrazione in controcorrente. Estrazione con fluidi supercritici. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente). -Separazione liquido liquido: la distillazione. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente - Pompei C. Operazioni Unitarie Tecnologia Alimentare. Ambrosiana Editore, 2009, CAPITOLO 14) -Separazione per filtrazione, ultrafiltrazione, sedimentazione/flottazione e centrifugazione. Principi alla base della separazione. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente - Pompei C. Operazioni Unitarie Tecnologia Alimentare. Ambrosiana Editore, 2009, CAPITOLO 9 e 15). - Generalità sulle emulsioni. Ruolo degli emulsionanti sulla stabilità delle emulsioni. Generalità sulle schiume alimentari. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente). - Formatura per deposizione in stampo, casting, laminazione, estrusione. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente). - Estrusione: altre finalità diverse dalla formatura. Cottura, produzione alimenti soffiati etc. Principi alla base del funzionamento di un estrusore. Esempi di applicazione al settore alimentare. (Slides presenti sul sito web nella pagina

3 personale del docente). - Cenni sul confezionamento e condizionamento degli alimenti. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente). Parte speciale a cura del Dott. Antonio Derossi La progettazione dei trattamenti termici nell industria alimentare. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente - Pompei C. Operazioni Unitarie Tecnologia Alimentare. Ambrosiana Editore, 2009, CAPITOLO 7) Trattamenti termici convenzionali - Elementi di termobatteriologia: cinetiche di mortalità microbica - Effetto sterilizzante e trattamenti equivalenti - Trattamento termico di alimenti in contenitore. Principi e principali impianti in uso. - Confezionamento asettico. Principi ed applicazioni - Trattamenti termici non sterilizzanti per alimenti la cui stabilità è garantita da ph, temperatura di conservazione e/o attività dell'acqua (es. blanching) Trattamenti termici innovativi (microonde, radiofrequenze, alte pressioni) (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente). - Metodi non-tradizionali di disidratazione degli alimenti: osmodisidratazione, trattamenti di impregnazione sottovuoto, disidratazione IR, disidratazione a microonde (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente). - Gli approcci termodinamici e cinetici per lo studio dello stato dell acqua negli alimenti. Teorie, metodi di analisi ed applicazioni pratiche. (Slides presenti sul sito web nella pagina personale del docente).

4 University of Foggia Department of Agricultural Sciences, Food and Environment Bachelor Degree Programme: Food Science and Technology Academic Year: 2014/2015 Subject title: Unit operations Lecturer: Prof. Teresa De Pilli Academic year 2014/2015 SSD (scientific area) AGR/15 Food Science and Technology CFU (Credits) 8 Programme year II year Academic period II Semester (2/03/ /06/2015) TEACHING ORGANIZATION: Lectures /seminars Practical activities Other activities Credits 6..Hours 48.. Credits 2.Hours 24.. Credits.Hours.. Objectives Expected learning results Textbooks Mode of delivery of teaching (traditional, at a distance, e-learning..) Examination method The principles introduced in this course will aim to study the more important unit operations in the food industry. The procedure used for each unit operation will involve the description of process, its applications, the effects on the food product and the appropriate process diagrams, mass and heat balances and flows and the solution of unit operation problems. Upon successful completion of this course, students will be able to solve different problems involving hydro-mechanical operations and expand their knowledge in these subjects. Students will increase their proficiency in oral and written communications. Students will have gained experience in working within a team of their colleagues. Fellows, P. (2000) Food Processing Technology, Principles and Practice. 2nd Edition, Woodhead, Cambridge. R. L. Earle, Unit Operations in Food Processing - the Web Edition, Traditional Written and oral examination Teaching programme (summary): - Material and Energy Balance; - Thermal treatments; - Refrigeration, cooling, dry freeze cooling; - Dehydration; - Evaporation; - Concentration by heat and cooling; - Emulsification;

5 - Pasteurization and sterilizations; - Extrusion-cooking; - Physical separation (leaching and distillation); - Study water mobility in foods, the planning of correct heat treatments in food industries, non-conventional dehydration techniques; - Packaging and preservation of food.