Estudia > Oferta formativa > Oferta d'assignatures > Detall de l'assignatura
Anar al contingut (clic a Intro)
UdG Home UdG Home
Tancar
Menú

Estudia

Dades generals

Curs acadèmic:
2012
Descripció:
Operacions bàsiques. Instrumentació i control de processos a les indústries agràries i alimentàries. Tecnologia dels processos de preparació, transformació i conservació, emmagatzemament, transport i distribució d'aliments.
Crèdits:
9
Idioma principal de les classes:
Català
S’utilitza oralment la llengua anglesa en l'assignatura:
Gens (0%)
S’utilitzen documents en llengua anglesa:
Poc (25%)

Grups

Grup A

Durada:
Anual
Professorat:

Altres Competències

  • Coneixements generals sobre operacions bàsiques de condicionament, transformació, conservació i post-tractament dels aliments.
  • Bases de l'enginyeria alimentària. Balanços de matèria i d'energia.
  • Càlcul d'unitats de procés (bescanviadors de calor, escaldadors, unitats de pasteurització i d'esterilització, evaporadors, cristal·litzadors, cambres de sedimentació, elutriadors, centrifugadores, filtres, sistemes d'agitació, tamisos, trituradores i molins).

Continguts

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.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Altres 0 132,00 132,00
Prova d'avaluació 3,00 0 3,00
Total 3,00 132,00 135

Bibliografia

  • Carrasco, Félix (2011). Enginyeria de processos (1ª). Girona: F. Carrasco (editor).
  • Fellows, Peter (1993). Tecnología del procesado de los alimentos, : principios y prácticas. Zaragoza: Acribia.
  • McCabe, Warren L, Smith, Keith V, Harriott, Peter (1994). Operaciones unitarias en ingeniería química (4ª ed). Madrid [etc.]: MacGraw-HIll.
  • Earle, R.L (1987). Ingeniería de los alimentos, : las operaciones básicas del procesado de los alimentos (2ª ed). Zaragoza: Acribia.
  • Mafart, Pierre (1994). Ingeniería industrial alimentaria. Zaragoza: Acribia.
  • Mafart, Pierre, Béliard, Emile (1994). Ingeniería industrial alimentaria. Zaragoza: Acribia.

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Prova final (teoria i exercicis). Té una ponderació més alta la resolució d'exercicis que les respostes a qüestions teòriques. 100

Qualificació

Com que es tracta d'una assignatura a extingir i, per tant, sense docència, la nota de l'assignatura serà la nota de la prova final (única activitat avaluable).

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
Constarà com a "no presentat" l'estudiant que no realitzi la prova final.

Observacions

Donat el caire tecnològic i la complexitat de l'assignatura així com la gran quantitat d'exercicis que s'han de resoldre, es recomana que l'estudiant tingui un contacte permanent amb l'assignatura, estudiant regularment al llarg de l'any.

Assignatures recomanades

  • Biologia
  • Bioquímica industrial i dels aliments
  • Fonaments físics de l'enginyeria
  • Fonaments matemàtics de l'enginyeria
  • Fonaments químics de l'enginyeria
  • Informàtica
  • Microbiologia general i d'aliments

Escull quins tipus de galetes acceptes que el web de la Universitat de Girona pugui guardar en el teu navegador.

Les imprescindibles per facilitar la vostra connexió. No hi ha opció d'inhabilitar-les, atès que són les necessàries pel funcionament del lloc web.

Permeten recordar les vostres opcions (per exemple llengua o regió des de la qual accediu), per tal de proporcionar-vos serveis avançats.

Proporcionen informació estadística i permeten millorar els serveis. Utilitzem cookies de Google Analytics que podeu desactivar instal·lant-vos aquest plugin.

Per a oferir continguts publicitaris relacionats amb els interessos de l'usuari, bé directament, bé per mitjà de tercers (“adservers”). Cal activar-les si vols veure els vídeos de Youtube incrustats en el web de la Universitat de Girona.