TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS. APLICACIÓN A LA CONCENTRACIÓN Y SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS.

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1 GUÍA DOCENTE TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS. APLICACIÓN A LA CONCENTRACIÓN Y SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS. MÓDULO MATERIA ASIGNATURA CURSO SEMESTRE CRÉDITOS CARÁCTER Tecnología Alimentos Tecnología de membranas. Aplicación a la concentración y separación componentes alimentos Tecnología de membranas. Aplicación a la concentración y separación de los componentes de los alimentos 1º 2º 3 Optativa PROFESOR(ES) Dra. María del Carmen Almécija Rodríguez Dr. Raúl Pérez Gálvez DIRECCIÓN COMPLETA DE CONTACTO PARA TUTORÍAS (Dirección postal, teléfono, correo electrónico, etc.) M. Carmen Almécija: Dpto. Ingeniería Química, Facultad de Ciencias 2ª planta, Despacho número 20 mcalmeci@ugr.es Tel Raúl Pérez: Dpto. Ingeniería Química, Facultad de Ciencias 2ª planta, Despacho número 4 rperezga@ugr.es HORARIO DE TUTORÍAS M. Carmen Almécija: Lunes: :30 h (IQ-Facultad de Farmacia) Miércoles: 9:30-11:30 h (IQ-Facultad de Farmacia) Jueves: 12:30-14:30 h (Departamento IQ, F. Ciencias) Raúl Pérez: Lunes, Martes y Jueves: h (Departamento IQ, F. Ciencias) MÁSTER EN EL QUE SE IMPARTE OTROS MÁSTERES A LOS QUE SE PODRÍA OFERTAR Máster en Avances en Calidad y Tecnología Página 1

2 Alimentaria PRERREQUISITOS Y/O RECOMENDACIONES (si procede) Conocimientos básicos de operaciones de separación y de cálculo numérico BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS (SEGÚN MEMORIA DE VERIFICACIÓN DEL MÁSTER) Tecnología y aplicaciones procesos de separación con membranas. Equipos. Procesos de concentración y purificación. Membranas. Morfología: membranas microporosas y asimétricas. Material: membranas orgánicas e inorgánicas. Configuración: membranas planas, módulos en espiral, membranas tubulares, módulos de fibra hueca, módulos rotatorios Procesos. Fuerza impulsora. Procesos por gradiente de presión: microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa. Procesos por gradiente eléctrico: electrodiálisis Colmatación y limpieza. Fouling y concentración por polarización. Reducción de la concentración por polarización. Reducción del fouling. Limpieza mecánica. Limpieza química. Desinfección y esterilización. Modelos de flujo. Modelo hidrodinámico. Modelo de la capa de polarización. Modelo de las resistencias en serie. Modelo de presión osmótica. Modelos de fouling.modelización con redes neuronales artificiales Aplicaciones. Procesos de membrana en la industria láctea. Fabricación de zumos. Bebidas alcohólicas. Producción de azúcar. Obtención de concentrados de proteínas vegetales. Aplicación en la producción de alimentos de origen animal. Obtención de biomoléculas COMPETENCIAS GENERALES Y ESPECÍFICAS DEL MÓDULO BÁSICAS Y GENERALES CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. CGI - Adquirir destrezas teóricas y experimentales avanzadas en el área de Calidad y Tecnología Alimentaria, y saber aplicar los conceptos, principios, teorías o modelos adquiridos en el Máster en el campo académico, de la investigación y de la innovación tecnológica. CG2 - Capacidad de integrar los conocimientos avanzados adquiridos para gestionar y diseñar actividades en el campo de la Calidad y Tecnología Alimentos. CG3 - Capacidad para actualizar el conocimiento, realizando un análisis crítico, evaluación y síntesis de ideas nuevas y complejas en los diversos aspectos de la Calidad y Tecnología Alimentaria, abarcando niveles más integradores y multidisciplinares. CG4 - Elaborar adecuadamente y con cierta originalidad proyectos de trabajo o artículos científicos relacionados con la Calidad y Tecnología Alimentaria. CG5 - Capacidad para recibir y transmitir información especializada en lengua inglesa en el área de Calidad y Tecnología Alimentaria con un nivel de competencia similar al B1 del Consejo de Europa. Página 2

3 ESPECÍFICAS CE1 - Aplicar los conocimientos científicos y técnicos más avanzados adquiridos en el máster a la producción y elaboración de nuevos alimentos CE2 - Ser capaz de diseñar un alimento nuevo integrando aspectos tecnológicos y económicos, de seguridad alimentaria, nutricionales y sensoriales, teniendo en cuenta los criterios establecidos por la legislación CE3 - Identificar y valorar las mejoras nutricionales y/o organolépticas que supone la incorporación de nuevas tecnologías a la transformación de materias primas y diseño de nuevos alimentos CE5 - Capacidad para asesorar científica y técnicamente a los organismos oficiales, las industrias alimentarias y a las organizaciones de consumidores sobre los avances nutricionales y tecnológicos. CE12 - Conocer los nuevos ingredientes con capacidad de incrementar la vida comercial y la seguridad productos alimenticios CE13 - Conocer las tecnologías más novedosas aplicadas en la industria alimentaria y capacidad de aplicar las mismas en el diseño de procesos orientados a la obtención de productos alimentarios, siempre respondiendo a los criterios de estabilidad y seguridad alimentaria exigidos por la normativa vigente. CE16 - Formarse en fundamentos y técnicas de investigación relacionadas con la alimentación, tecnología de los alimentos, nuevos procesos y calidad y seguridad alimentaria. OBJETIVOS (EXPRESADOS COMO RESULTADOS ESPERABLES DE LA ENSEÑANZA) El alumno sabrá/comprenderá: Conocer las aplicaciones procesos de separación mediante membranas en la industria alimentaria Conocer el funcionamiento equipos en que se llevan a cabo estos procesos Conocer los fenómenos físico-químicos de la operación El alumno será capaz de: Desarrollar modelos matemáticos para evaluar el funcionamiento de un proceso con membranas. Realizar estudios bibliográficos Sintetizar resultados Presentar trabajos de forma oral y escrita Trabajar en equipo TEMARIO DETALLADO DE LA ASIGNATURA Tema 1 Introducción. Tecnología y aplicaciones procesos de separación con membranas. Equipos. Procesos de concentración y purificación Tema 2 Membranas. Morfología: membranas microporosas y asimétricas. Material: membranas orgánicas e inorgánicas. Configuración: membranas planas, módulos en espiral, membranas tubulares, módulos de fibra hueca, módulos rotatorios Página 3

4 Tema 3 Procesos. Fuerza impulsora. Procesos por gradiente de presión: microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa. Procesos por gradiente eléctrico: electrodiálisis Tema 4 Colmatación y limpieza. Fouling y concentración por polarización. Reducción de la concentración por polarización. Reducción del fouling. Limpieza mecánica. Limpieza química. Desinfección y esterilización. Tema 5 Modelos de flujo. Modelo hidrodinámico. Modelo de la capa de polarización. Modelo de las resistencias en serie. Modelo de presión osmótica. Modelos de fouling. Modelización con redes neuronales artificiales Tema 6 Aplicaciones. Procesos de membrana en la industria láctea. Fabricación de zumos. Bebidas alcohólicas. Producción de azúcar. Obtención de concentrados de proteínas vegetales. Aplicación en la producción de alimentos de origen animal. Obtención de biomoléculas BIBLIOGRAFÍA Membrane Handbook Ho W.S.W. y Sirkar K.K.. De Chapman Hell. New York. USA Ultrafiltration and Microfiltration Handbook Cheryan M. Thecnomic Publishing Co. Inc. Lancaster. USA Industrial Membrane Separation Technology Scott K. y Hughes R. Blackie Academic &Professional. London.UK Membrane Separations in Biotechnology Wang W.K. Marcel Dekker Inc. New York. USA A. Martínez-Férez, S. Rudloff, A. Guadix, C.A. Henkel, G. Pohlentz, J.J. Boza, E.M. Guadix, C. Kunz. Goats milk as a natural source of lactose-derived oligosaccharides: isolation by membrane technology. International Dairy Journal, 16: E.J. de la Casa, A. Guadix, R. Ibáñez, E.M. Guadix. Influence of ph and salt concentration on the cross-flow microfiltration of BSA through a ceramic membrana. Biochemical Engineering Journal, 33: M.C. Almécija, R. Ibáñez, A. Guadix, E.M. Guadix. Influence of ph in the recovery of lactoferrin from whey with ceramic membranas. Journal of Membrane Science, 288: E.M. Guadix, A. Guadix, E.J. de la Casa. Applications of ceramic membranes in the food industry. Ceramic Materials Research Trends, 1: M.C. Almecija, R. Ibañez, A. Guadix, E.M. Guadix. Modulation of membrane protein interactions applied to whey fractionation. Handbook of Membranes Research: Properties, Performance and Applications Editorial Nova Publishers. ISBN: A. Guadix, J.E. Zapata, M.C. Almecija, E.M. Guadix. Predicting the flux decline in milk cross-flow ceramic ultrafiltration by artificial neural networks. Desalination, 250: Página 4

5 ENLACES RECOMENDADOS METODOLOGÍA DOCENTE Lección magistral: Tecnología y aplicaciones procesos de separación con membranas Aprendizaje autónomo: Realización de un trabajo tutelado sobre los contenidos del curso Enseñanzas prácticas: Prácticas de laboratorio: Concentración de proteínas lácteas. Determinación de la presión transmembrana de filtración y evolución del caudal de filtrado EVALUACIÓN (INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN, CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y PORCENTAJE SOBRE LA CALIFICACIÓN FINAL, ETC.) EVALUACIÓN CONTINUA Prueba escrita sobre los contenidos del curso: 30 % Prácticas de laboratorio: 20 % Realización de trabajo autónomo: 20 % Exposición y defensa de trabajo autónomo: 20 % Asistencia y participación en las clases presenciales y enseñanzas prácticas: 10 % EVALUACIÓN ÚNICA FINAL Se realizará en un solo acto académico e incluirá una única prueba. Para acogerse a esta forma de evaluación, y según lo dispuesto en la Normativa de Evaluación y de Calificación estudiantes de la Universidad de Granada (aprobada en Consejo de Gobierno del 20/05/2013), los estudiantes interesados deberán solicitarlo en las dos primeras semanas a partir de la fecha de matriculación en la asignatura al Coordinador del Máster alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua. 100% Examen escrito de conocimientos teórico-prácticos EVALUACIÓN EXTRAORDINARIA Constará igualmente de una única prueba, realizada en un acto académico único. Se aplicará exclusivamente a los alumnos que no superen la asignatura en la convocatoria ordinaria. 100% Examen escrito de conocimientos teórico-prácticos INFORMACIÓN ADICIONAL Página 5