29404 - APPLICAZIONI DI OPERAZIONI UNITARIE

Anno Accademico 2017/2018

  • Moduli: Tullia Gallina Toschi (Modulo 1) Tullia Gallina Toschi (Modulo 2)
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
  • Campus: Cesena
  • Corso: Laurea in Tecnologie alimentari (cod. 8528)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento, lo studente è in condizioni di conoscere gli aspetti principali dell'interazione delle operazioni unitarie di diversi processi tecnologici relativi alla produzione di alimenti. Lo studente è in grado di conoscere le operazioni unitarie che sono state coinvolte nella produzione di alimenti e/o spiegare effetti delle operazioni unitarie delle tecnologie alimentari sulle caratteristiche dei prodotti esaminati.

Contenuti

La Prof.ssa Tullia Gallina Toschi è la responsabile didattica e docente dei moduli di Applicazioni di Operazioni Unitarie; il Dott. Enrico Valli (PhD) è membro della Commissione d’Esame. Inoltre, dottorandi, assegnisti di ricerca e ricercatori dell’Università di Bologna collaboreranno in specifiche parti di lezioni ed esercitazioni di laboratorio. In particolare interverranno la Dott.ssa Chiara Cevoli con un seminario sulle proprietà termiche degli alimenti, il Dott. Luca Ferrari (Dipartimento di Scienze dell'Educazione) in un seminario interattivo sulle mappe concettuali e sugli strumenti per lo story telling di narrazione multimediale e la Dott.ssa Daniela Sangiorgi (Dipartimento di Scienze Aziendali) con un seminario sulla gender equality.

 

Introduzione al corso: presentazione della docente e illustrazione completa del Syllabus; istruzioni per l’iscrizione alla lista di distribuzione e per il download di software per la realizzazione di mappe concettuali e video (narrazione multimediale); suddivisione degli studenti in tre gruppi per le esercitazioni.

La filtrazione.

Teoria della filtrazione e definizioni, parametri caratteristici dei mezzi filtranti, la filtrazione con deposito e la filtrazione ad alluvionaggio. Approfondimento: risoluzione dell’equazione della filtrazione con deposito rigido. Approfondimenti: filtrazione con deposito rigido a pressione costante, filtrazione con deposito rigido a portata costante, risoluzione dell’equazione della filtrazione con deposito comprimibile. Esercitazioni excel sulla filtrazione: equazione di Darcy.

Proprietà termiche degli alimenti.

Scambio termico per conduzione, convezione ed irraggiamento. Definizione, esempi, metodi di calcolo e di misura delle proprietà termiche degli alimenti: conducibilità, diffusività, calore specifico, etc.

La gender equality: tematiche di discussione, competenze e soft-skill.

Tecnologia di produzione del gelato.

Il gelato artigianale e il gelato industriale: tecnologie di produzione a confronto. Problemi tecnologici e metodi innovativi di misura (approfondimento).

Teoria ed applicazioni della centrifugazione e delle operazioni unitarie in frantoio per la produzione di oli vergini di oliva.

La sedimentazione e la centrifugazione. Caratteristiche delle centrifughe. Principali tipi di centrifughe. Teoria delle operazioni unitarie in frantoio: frangitura, gramolatura e centrifugazione. Esercitazione presso il minifrantoio del Campus. Esercitazione excel sulle centrifughe a bolo cilindrico.

Lo spray drying.

Teoria dell'essiccamento termico e dell’essicamento "a spruzzo" (spray drying). Microincapsulazione e applicazioni pratiche, vantaggi e svantaggi dei processi. Esercitazione in laboratorio: lo spray-dryer.

Ricerca mediante parole chiave.

Esercizio su SDG 2 Zero Hunger e SDG 12 Sustainable Consumption and Production: ricerca di parole chiave, utili per gli oggetti didattici.

La liofilizzazione.

Teoria della liofilizzazione, applicazioni nel settore alimentare, caratteristiche dei prodotti liofilizzati. Esercitazione in laboratorio didattico: il liofilizzatore.

Scambiatori di calore.

Il trasporto di calore per convezione: valutazione della quantità di calore scambiata per unità di tempo e dei coefficienti globali e liminari di scambio termico. Trasporto di calore per irraggiamento: corpo nero e calcolo del calore scambiato per irraggiamento. Esercitazione excel: lo scambio termico in uno scambiatore di calore tubolare e applicazione di un bilancio energetico ad un caso studio.

Seminario: le mappe concettuali e mentali e strumenti per lo story-telling/narrazione multimediale. Esercizi di sintesi nella composizione scritta ed orale: mappe concettuali e strumenti di story telling.

Le mappe concettuali e mentali e strumenti per lo story-telling. Utilizzo di una mappa concettuale o di uno strumento di story-telling nella schematizzazione di un’applicazione di un’operazione unitaria. Approfondimento di un argomento sintetico trattato a lezione (applicazione di una singola operazione unitaria, di un’apparecchiatura specifica oppure presentazione di una preparazione alimentare artigianale originale) mediante mappe concettuali o story telling.

Testi/Bibliografia

Testi/Bibliografia

Testi consigliati (solo alcuni capitoli o sezioni saranno oggetto delle lezioni, in grassetto i testi più rilevanti. E' possibile richiedere alla docente - via mail - quali siano le pagine dei testi da studiare e le presentazioni pdf delle lezioni)

Carlo Pompei, Operazioni Unitarie della Tecnologia Alimentare, Casa Editrice Ambrosiana (Milano), Ed. 2009, ristampa 2012.

Giovanni Quaglia, Scienze e Tecnologie degli Alimenti, Chiriotti Editori.

Bruno Zanoni, Tecnologia Alimentare. Contenuti e metodologie di studio, Libreriauniversitaria.it Edizioni.

Patrizia Cappelli, Vanna Vannucchi, Chimica degli alimenti. Conservazione e trasformazioni, Zanichelli, terza edizione.

AA. VV., Dalle olive all'olio: un viaggio alla scoperta del più nobile dei condimenti, L’Altra Romagna.

Ottavio Salvadori Del Prado, Tecnologie del Latte. Burro, yogurt, gelato, latte alimentare. Edagricole.

P.J. Fellows, Food processing Technology - Principles and Practice, Woodehead Publishing Limited, England (English book, useful especially for Erasmus students; please ask more to the professor about the sections to study).

- Frank Kreith Boca Raton, Mechanical Engineering Handbook, CRC Press LLC, 1999:

Capitolo 4 Heat and Mass Transfer.

- M. Shafiur Rahman, Food Properties Handbook, Second Edition, CRC Press 2009:

Capitolo 17 Thermal Conductivity Measurement of Foods

Capitolo 18 Thermal Conductivity Data of Foods

Capitolo 19 Thermal Conductivity Prediction of Foods

- Gustavo, V . Barbosa-Canovas and Albert Ibarz, Unit Operations in Food Engineering, CRC Press 2002:

Capitolo 11 Thermal Properties of Food

Capitolo 12 Heat Transfer by Conduction

Capitolo 13 Heat Transfer by Convection

Capitolo 14 Heat Transfer by Radiation

Capitolo 15 Thermal Processing of Foods

Friso, Ingegneria dell’industria alimentare, COOP Libraria Editrice, Università di Padova.

Singh, Heldman, Principi di tecnologia alimentare, Casa Editrice Ambrosiana (Milano), prima edizione 2015

 

Metodi didattici

Lezioni teoriche, seminari ed esercitazioni pratiche in laboratorio informatico (utilizzo di Excel), in laboratorio didattico (strumentazioni ed apparecchiature per l’applicazione di operazioni unitarie) e nel frantoio del Campus. Tutte le esercitazioni pratiche saranno svolte dividendo gli studenti in gruppi, così da favorire l'interazione e il coinvolgimento degli studenti nelle attività stesse. Quando possibile, sarà previsto un ripasso finale (negli ultimi 10 minuti della lezione) dei principali argomenti affrontati durante la lezione stessa. Saranno organizzate visite didattiche presso aziende della regione.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Le conoscenze e le competenze impartite dal presente insegnamento vengono valutate secondo le seguenti modalità: esame scritto finale (sei domande a risposta multipla e due domande aperte con un punteggio totale riportato in trentesimi) ed eventuale presentazione sintetica di una mappa concettuale/story telling. In casi eccezionali, quali limitato numero di studenti iscritti o valutazione di studenti provenienti da altri Paesi europei o extraeuropei, l’esame scritto può essere sostituito da esame orale.

Strumenti a supporto della didattica

A supporto dell'attività di insegnamento, verranno utilizzati: lavagna, PC, videoproiettore, laboratorio didattico, laboratorio informatico.

Il materiale didattico è costituito dai libri di testo consigliati e dal materiale messo a disposizione degli studenti (presentazioni delle lezioni in formato pdf).

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-consumption-production/ http://www.un.org/sustainabledevelopment/hunger/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Tullia Gallina Toschi