1. VISIÓ GLOBAL DE LES OPERACIONS BÀSIQUES DE LA INDÚSTRIA ALIMENTÀRIA
1.1. Disseny de processos.
1.2. Funcions d'un enginyer de processos.
1.3. Definició d'operació bàsica.
1.4. Classificació de les operacions bàsiques (segons la finalitat, el nivell tèrmic aplicat i el tipus de transferència).
1.5. Descripció de les principals operacions bàsiques.
1.6. Aplicacions a la indústria alimentària.
1.7. Efluents gasosos i líquids, i residus sòlids a la indústria alimentària.
1.8. La indústria làctia i les operacions bàsiques.
2. INTRODUCCIÓ ALS CÀLCULS EN ENGINYERIA DE PROCESSOS
2.1. Dimensions i unitats. Sistemes d'unitats.
2.2. Homogeneïtat dimensional i consistència d'unitats.
2.3. Magnituds adimensionals. Nombres adimensionals.
2.4. Xifres significatives i precisió.
2.5. Anàlisi i tractament de dades. Interpolació. Regressió lineal. Mètodes numèrics (iteració, integració).
2.6. Variables de procés.
2.7. Propietats físiques (densitat, viscositat, capacitat calorífica, conductivitat tèrmica i difusivitat tèrmica).
2.8. Metodologia de resolució de problemes.
3. BALANÇOS DE MATÈRIA I D'ENERGIA
3.1. Tipus de processos.
3.2. Tipus de balanços.
3.3. Expressió general del balanç macroscòpic de matèria. Processos físics i processos reactius.
3.4. Balanç macroscòpic de matèria en estat estacionari.
3.5. Balanç macroscòpic de matèria en estat no estacionari.
3.6. Purga. Recirculació i bypass. Punts de mescla i de separació.
3.7. Base de càlcul. Canvi d'escala.
3.8. Estudi de casos: buidatge d'un tanc, destil·lació, extracció L-L, assecament amb recirculació d'aire.
3.9. Expressió general del balanç macroscòpic d'energia. Procesos físics i processos reactius.
3.10. Balanç macroscòpic d'energia en estat estacionari.
3.11. Balanç macroscòpic d'energia en estat no estacionari.
3.12. Càlcul d'entalpies.
3.13. Estudi de casos: concentració per congelació, liofilització, bescanvi de calor, vaporització flash.
3.14. Expressió del balanç d'energia mecànica.
4. BESCANVI DE CALOR EN ESTAT ESTACIONARI
4.1. Introducció.
4.2. Tipus de bescanviadors de calor.
4.3. Perfil de temperatures.
4.4. Coeficient global de transmissió de calor.
4.5. Balanços d'energia. Potències calorífiques cedida, transferida i absorbida. Pèrdues tèrmiques.
4.6. Correlacions del coeficient individual de convecció. Convecció natural i convecció forçada sense canvi d'estat.
4.7. Condensació.
4.7.1. Correlacions del coeficient de convecció.
4.7.2. Vapors sobresaturats.
4.7.3. Gasos incondensables.
4.8. Ebullició (natural, nucleada, transitòria i en pel·lícula).
4.9. Valors típics dels coeficients de convecció i dels coeficients globals de transmissió de calor.
5. BESCANVI DE CALOR EN ESTAT NO ESTACIONARI
5.1. Introducció.
5.2. Escalfament/refredament de sòlids.
5.2.1. Resistència controlant. Nombre de Biot.
5.2.2. Convecció: perfil de temperatures, càlcul del temps d'escalfament/refredament, constant de temps.
5.2.3. Convecció i conducció: perfil de temperatures, nombre de Fourier, càlcul del temps d'escalfament/refredament.
5.3. Escalfament/refredament de líquids en recipients encamisats i en llaunes.
5.4. Escalfament de líquids per injecció directa de vapor.
6. ESCALDAMENT, PASTEURITZACIÓ I ESTERILITZACIÓ
6.1. Objectiu dels tractaments tèrmics.
6.2. Optimització dels tractaments tèrmics.
6.3. Cinètica de destrucció de microorganismes.
6.3.1. Influència del temps de tractament a temperatura constant.
6.3.2. Influència de la temperatura.
6.3.3. Quantificació dels tractaments tèrmics.
6.4. Escaldament.
6.4.1. Definició i objectius.
6.4.2. Tipus i equips d'escaldament.
6.4.3. Temperatura i temps d'escaldament.
6.4.4. Efecte de l'escaldament sobre els aliments.
6.5. Pasteurització.
6.5.1. Definició i objectius.
6.5.2. Tipus i equips de pasteurització.
6.5.3. Temperatura i temps de pasteurització.
6.5.4. Efecte de la pasteurització sobre els aliments.
6.6. Esterilització.
6.6.1. Definició i objectius.
6.6.2. Tipus i equips d'esterilització.
6.6.3. Temperatura i temps d'esterilització.
6.6.4. Efecte de l'esterilització sobre els aliments.
7. EVAPORACIÓ
7.1. Definició i objectius.
7.2. Tipus i equips d'evaporació.
7.3. Capacitat i economia d'evaporació.
7.4. Transmissió de calor en els evaporadors.
7.4.1. Diferència de temperatura.
7.4.2. Coeficient global de transmissió de calor.
7.4.3. Àrea de bescanvi.
7.5. Càlcul d'un evaporador simple (amb i sense recompressió de vapor).
7.6. Aspectes qualitatius sobre els evaporadors de múltiple efecte.
7.7. Eficàcia de l'evaporació.
7.8. Efecte de l'evaporació sobre els aliments.
8. SEDIMENTACIÓ I CENTRIFUGACIÓ
8.1. Classificació de les operacions de separació mecànica.
8.2. Força d'arrossegament. Coeficient d'arrossegament.
8.3. Caiguda lliure de partícules: balanç de forces i velocitat terminal.
8.4. Caiguda impedida (o retardada) de partícules.
8.5. Càlcul d'una cambra de sedimentació.
8.6. Càlcul d'un elutriador simple i d'un sistema d'elutriadors en sèrie.
8.7. Càlcul d'una centrifugadora.
8.7.1. Temps de centrifugació.
8.7.2. Dimensions de la centrifugadora.
8.7.3. Factor de separació.
8.7.4. Diàmetre de tall.
8.7.5. Valor sigma.
9. FILTRACIÓ I SEPARACIÓ PER MEMBRANES
9.1. Definició i objectius.
9.2. Tipus i equips de filtració.
9.3. Càlcul d'un filtre-premsa (o filtre de plaques i marcs).
9.3.1. Resistència total de filtració. Resistències del mitjà filtrant i del tortó.
9.3.2. Filtració a pressió constant.
9.3.3. Filtració a cabal volumètric constant.
9.3.4. Rentatge del tortó.
9.3.5. Capacitat de filtració.
9.3.6. Condicions òptimes de filtració.
9.4. Càlcul d'un filtre rotatiu de buit.
9.5. Càlcul d'un filtre de plaques horitzontals.
9.6. Separació per membranes: ultrafiltració i osmosi inversa.
10. AGITACIÓ I MESCLA
10.1. Definició i objectius.
10.2. Agitadors estàtics i agitadors mecànics (hèlix, paletes i turbina.
10.3. Tipus de flux en els tancs agitats.
10.4. Consum de potència en tancs agitats.
10.4.1. Anàlisi dimensional. Nombres de Reynolds, de Froude i de potència.
10.4.2. Càlcul de la potència. Fluids newtonians i no newtonians.
10.4.3. Canvi d'escala.
10.5. Mescla de líquids miscibles. Càlcul de la potència.
10.6. Suspensió de partícules sòlides. Càlcul de la potència.
11. REDUCCIÓ DE GRANDÀRIA I TAMISATGE
11.1. Caracterització de partícules sòlides. Forma, grandària i superfície específica. Corbes de distribució. Sèries de tamisos estàndard.
11.2. Reducció de grandària.
11.2.1. Definició i objectius.
11.2.2. Equips de reducció de grandària.
11.2.3. Energia de reducció de grandària. Teoria de la potència: llei de Rittinger, llei de Kick i llei de Bond.
11.3. Tamisatge.
11.3.1. Definició i objectius.
11.3.2. Equips de tamisatge.
11.3.3. Tamisatge ideal i real.
11.3.4. Balanços de matèria. Eficàcia i capacitat de tamisatge.
12. CRISTAL•LITZACIÓ
12.1. Definició i objectius.
12.2. Equips de cristal·lització.
12.3. Nucleació i creixement dels cristalls.
12.4. Solubilitat i zona de metaestabilitat.
12.5. Rendiment i eficàcia de cristal•lització.
12.6. Càlcul d’un cristal•litzador.
12.6.1. Diagrama de fases.
12.6.2. Diagrama d’entalpia-concentració.
12.6.3. Balanços de matèria i d’energia.
12.7. Aplicacions industrials.
13. PRÀCTIQUES DE LABORATORI
13.1. Balanç de matèria en estat no estacionari en un tanc agitat.
13.2. Balanç d'energia en estat no estacionari en un tanc agitat.
13.3. Bescanvi de calor en estat estacionari.
13.4. Refredament d'aliments líquids per convecció natural.
13.5. Determinació de la conductivitat tèrmica d'aliments en llauna.
13.6. Comportament reològic de líquids.
13.7. Filtració a pressió constant.
13.8. Agitació de líquids.
13.9. Rectificació discontínua.
13.10. Reducció de grandària i tamisatge.
13.11. Simulació per ordinador d'un bescanviador de calor de plaques.
13.12. Simulació per ordinador d'una centrifugadora.