31285 - OPERAZIONI UNITARIE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento, lo studente conosce i fondamenti su cui si basano i principali interventi tecnologici effettuati sulle diverse materie prime per l’'ottenimento di alimenti finiti.

Contenuti

 

Prerequisiti

Lo studente che accede a questo insegnamento è in possesso di una buona preparazione nelle materie di chimica, fisica, matematica che sono alla base per la comprensione dei principi che regolano le operazioni unitarie.

 Contenuti dell'unità didattica

Presentazione del corso. Concetti generali e definizione delle operazioni unitarie e sulle conserve alimentari. Storia dell’industria alimentare.

 

Modulo 1:

Filtrazione: Equazione di Darcy; filtrazione di superficie e di profondità; parametri di caratterizzazione dei mezzi filtranti. Operazioni di filtrazione: su membrana (microfiltrazione, osmosi inversa, ultrafiltrazione, nanofiltrazione), con deposito, di profondità, con prepanello, filtrazione tangenziale. Principi fisici e tipologie di impianti: a pressione, in depressione, centrifughi, per tipologia di funzionamento, per tipologia di mezzo filtrante. Coadiuvanti di filtrazione. Fenomeni di polarizzazione. Cenni di applicazioni industriali. Effetto Tyndall; turbidimetri e nefelometri. Sedimentazione statica e dinamica: decantazione, flottazione, centrifugazione (ad asse verticale e orizzontale). Pressatura: i fattori che influenzano la resa di estrazione. Presse continue (a vite, a nastri) e discontinue (a polmone, a pistone); diagrammi di pressatura e cicli di pressione positiva e a depressione. Operazioni unitarie basate su transizioni ed equilibri termodinamici: Distillazione (legge di Raoult e di Henry; curve di equilibrio liquido/vapore in un sistema chiuso e aperto; distillazione semplice e frazionata; alambicco e colonne di distillazione; coefficiente di solubilità; azeotropismo; prodotti ibridi), estrazione con solvente. Impiego delle basse temperature: la refrigerazione (ciclo macchine per refrigerazione, parametri tecnici, impiego di gas refrigeranti), crioconcentrazione, cristallizzazione.

 

Modulo 2:

Fattori di stabilità nelle conserve di origine vegetale e animale: Attività dell'acqua e mobilità dei sistemi alimentari. Approccio polimerico e transizione vetrosa. Isoterme di adsorbimento e desorbimento. Dipendenza delle cinetiche di reazione dalla temperatura (legge di Arrhenius e WLF). Diagrammi di stato. Operazioni unitarie basate sul trasferimento di energia termica (cottura, blanching, pastorizzazione, sterilizzazione, congelamento, surgelazione e IQF). Uso di Microonde, radiofrequenze e riscaldamento ohmico. Operazioni unitarie basate sul trasferimento di energia termica e materia (evaporazione e disidratazione); tecnologie di rimozione dell’acqua (essiccamento, liofilizzazione, spray-drying, drum drying, osmosi diretta).

Testi/Bibliografia

Pompei, C. Operazioni unitarie della tecnologia alimentare, Editore: CEA Milano, 2009.

Friso, D. Ingegneria dell'industria agroalimentare. Vol. 1: Teoria, applicazioni e dimensionamento delle macchine e impianti per le operazioni unitarie. Editore: CLEUP Padova, 2017.

Singh, R.P., Heldman, D.R., Principi di Tecnologia Alimentare, Editore: Editore: CEA Milano, 2015.

Peri C., Zanoni B, Manuale di tecnologie alimentari. Vol. 1\1: Modelli e teoria delle operazioni unitarie. Editore: CUSL Milano, 2003.

Cheftel J.C., Cheftel H., Besancon P., Biochimica e Tecnologia degli Alimenti. Editore: Edagricole Bologna, 1998.

Lerici C.R., Lercker G., Principi di Tecnologie degli Alimenti, Editore: CLUEB Bologna, 1983.

https://nzifst.org.nz/resources/unitoperations/index.htm

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercizi collettivi e individuali che consentiranno allo studente di applicare direttamente le varie operazioni unitarie e di affrontare casi pratici, uso foglio elettronico, visita aziende alimentari, partecipazione a seminari.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Per il corso di laurea in Tecnologie Alimentari l'insegnamento di “Operazioni Unitarie" (6CFU: organizzati in 2 moduli da 3 CFU tenuti dai Proff. Dalla Rosa e Parpinello) è una delle due componente del corso integrato “Operazioni Unitarie e Applicazioni” (C.I - 9CFU) il quale include anche “Esercitazioni di Applicazioni di Operazioni Unitarie” (3CFU). Trattandosi di Corso Integrato, si segnala che il docente verbalizzante per il Corso di Tecnologie Alimentari è la Prof.ssa Alessandra Bendini. Per gli studenti di Viticoltura ed Enologia l'insegnamento di “Operazioni Unitarie (6CFU composti da: 3 CFU - Modulo 1- Prof.ssa Parpinello+ 3 CFU - Modulo 2- Prof. Dalla Rosa)” è autonomo e la docente verbalizzante è la Prof.ssa Giuseppina P. Parpinello. La verifica finale sarà effettuata attraverso un test scritto e conterrà 12 domande a risposta multipla e 6 domande aperte riguardanti gli argomenti trattati in entrambe i moduli (modulo 1+ modulo 2). Questa tipologia di verifica è prevista per tutte le date programmate nelle sessioni di esame (gennaio-febbraio, giugno-luglio, settembre) e riportate su ALMAESAMI. Il calendario delle date di esame sarà disponibile con largo anticipo su ALMAESAMI. Gli studenti sono invitati ad iscriversi nella data di loro interesse e nel caso di rinuncia, a cancellarsi dalla lista entro la data dell’esame. La mancata prenotazione su ALMAESAMI preclude il diritto a sostenere l'esame nella data desiderata.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC, video, internet. Gli studenti utilizzano i testi di riferimento e il materiale didattico specifico (monografie, pdf) che i docenti rendono disponibili sulla piattaforma https://virtuale.unibo.it agli iscritti al corso di Operazioni Unitarie.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giuseppina Paola Parpinello

Consulta il sito web di Marco Dalla Rosa