Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas Suipacha S2002LRK Rosario - Argentina +54 (0) /3

Transcripción

1 Expediente Nº 6075/375 Rosario, 11 de junio de 2015 VISTO el presente expediente, mediante el cual el Coordinador de la Carrera de Lic. en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Dr. Néstor Delorenzi eleva el programa analítico de la Asignatura Tecnología de los Alimentos I, correspondiente a la Carrera de Lic. en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, y CONSIDERANDO: El Análisis realizado por el Consejo Académico de la Escuela Universitaria de Química. Lo aconsejado por la Comisión de Asuntos Académicos. Que el presente expediente es tratado en Sesión del día de la fecha. Por ello, EL CONSEJO DIRECTIVO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BIOQUIMICAS Y FARMACEUTICAS RESUELVE: ARTICULO 1º.- Aprobar el programa analítico de la Asignatura Tecnología de los Alimentos, correspondiente a la Carrera de Lic. en Ciencia y Tecnología de los Alimentos, según se detalla en el ANEXO UNICO de la presente Resolución. ARTICULO 2º.- Regístrese, comuníquese y archívese.- RESOLUCION C.D. Nº 152/2015 -Fdo.:) Dr. Esteban C. Serra - Presidente de la Sesión ES COPIA 1

2 ANEXO ÚNICO Licenciatura en Ciencia y Tecnología de los Alimentos Plan 2013 Programa: TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS I Fundamentación: En las industrias de procesos químicos y físicos, así como en las de biológicos y de alimentos, existen muchas semejanzas en cuanto a la forma en que los materiales de entrada o de alimentación se modifican o se procesan para obtener los materiales finales. Es posible considerar estos procesos químicos, físicos o biológicos, aparentemente distintos, y clasificarlos en una serie de etapas individuales y diferentes llamadas operaciones unitarias. Estas operaciones unitarias son comunes a todos los tipos de industrias de procesos. La asignatura Tecnología de los Alimentos I se cursa en el primer cuatrimestre del quinto año de la carrera de grado Licenciatura en Ciencia y Tecnología de los Alimentos. La misma utiliza conceptos dados en Fisicoquímica I, Fisicoquímica II, Química de los Alimentos y Propiedades Fisicoquímicas y Funcionales de los Alimentos para la comprensión de las operaciones unitarias utilizadas en la tecnología de los alimentos. En este sentido, se plantean las distintas expresiones de la transferencia de masa, la cantidad de movimiento y del calor a partir de las cuales el alumno puede encarar la resolución de los balances de masa y/o energía que se dan en los distintos equipos utilizados en la industria de los alimentos. Objetivo general: Conocer y estudiar las operaciones unitarias básicas relacionadas con el procesamiento de alimentos fluidos y sólidos. Objetivos específicos: Al finalizar el curso el estudiante estará en capacidad de seleccionar los tratamientos previos más eficaces para la correcta adecuación de las materias primas alimenticias. Comprender el comportamiento de los fluidos en las operaciones de almacenamiento, bombeo y procesamiento en la industria de alimentos. Analizar los procesos de conservación de los alimentos. Estudiar las operaciones de transformación: molienda, tamizado, filtración, centrifugación, agitación y mezclado en la industria de alimentos. 2

3 PROGRAMA ANÁLITICO DE LA MATERIA Unidad Temática 1: Introducción. Definiciones y principios. Operaciones unitarias. Sistemas de unidades. Cantidades físicas / Unidades SI. Unidades cgs. Unidades de ingeniería fps. Constante de los gases. Conversión de unidades. Unidades y ecuaciones. Análisis dimensional. Conceptos básicos. Ecuaciones de estado de los gases. Concentraciones: distintas formas de expresión Unidad Temática 2: Balances. Balances de materia sin reacción química. Balances de materia con reacción química. Balances de energía. Balances de materia y energía. Balances totales. Unidad Temática 3: Mecánica de fluidos. Estática de fluidos y sus aplicaciones. Equilibrio hidrostático. Aplicaciones de la estática de los fluidos. Fenómenos de flujo de fluidos. Circulación de líquidos Newtonianos. Flujo laminar, velocidad de corte y tensión de corte. Propiedades reológicas de los fluidos. Turbulencia. Ecuaciones básicas del flujo de fluidos. Balance de fuerzas en un elemento en una conducción. Ecuación de Bernoulli. Ecuación de energía para flujo estacionario de fluidos. Selección de bombas y evaluación de rendimiento. Medida de flujo y viscosidad. Flujo de f luidos no compresibles en tuberías y canales de conducción. Esfuerzo cortante (tensión de corte) y fricción de superficie en tuberías. Flujo laminar en tuberías y canales. Flujo turbulento en tuberías y canales. Flujo de fluidos compresibles. Transporte y medición de fluidos. Tuberías, accesorios y válvulas. Bombas Unidad Temática 4: Transferencia de calor y sus aplicaciones. Transferencia de calor por conducción. Ley básica de conducción. Conducción en estado estacionario. Conducción de calor en estado no estacionario. Fundamentos del flujo de calor en fluidos. Equipo típico para intercambio de calor. Coeficientes de transferencia de calor y flujo de calor. Coeficiente global de transferencia de calor. Coeficientes individuales de transferencia de calor. Transferencia de calor en fluidos sin cambio de fase. Capas límite. Transferencia de calor por convección forzada en flujo laminar. Transferencia de calor por convección forzada en flujo turbulento. Transferencia por remolinos turbulentos y analogía entre la transferencia de momento y de calor. Transferencia de calor en la región de transición entre flujo laminar y turbulento. Calentamiento y enfriamiento de fluidos por convección forzada en tubos exteriores. Convección natural.transferencia de calor por radiación. Emisión de radiación. Absorción de radiación por sólidos opacos. Radiación entre superficies. Equipo para intercambio de calor. Intercambiadores de calor de tubo y coraza. Intercambiadores de tipo placa. Condensadores y vaporizadores. Concentración. Transferencia de calor en tanques agitados. Transferencia de calor en lechos empacados. Evaporación. Tipos de evaporadores. Funcionamiento de los evaporadores tubulares. Destilación. Destilación flash. Destilación continua con reflujo. Unidad Temática 5: 3

4 Procesos de conservación. Curvas de supervivencia de microbios. Influencia de agentes externos. Tiempo de muerte térmica. Probabilidad de deterioro. Método general de cálculo de proceso. Aplicación a la pasterización. Esterilización comercial. Unidad Temática 6: Refrigeración. Selección del refrigerante. Componentes de un sistema de refrigeración. Cálculo. Aplicaciones. Unidad Temática 7: Congelación de alimentos. Sistemas de congelación. Sistemas de contacto indirecto: Congeladores por corriente de aire, congeladores para alimentos líquidos. Sistemas de contacto directo: corriente de aire, inmersión. Propiedades de los alimentos congelados: densidad, conductividad térmica, entalpía, calor específico aparente, difusividad térmica aparente. Tiempo de congelación. Ecuación de Planck. Factores que influyen en el tiempo de congelación. Crio-concentración. Almacenamiento de alimentos congelados. Cambios de calidad de los alimentos durante el almacenamiento. Unidad Temática 8: Deshidratación. Deshidratación osmótica. Proceso básico de secado. Difusión de la humedad. Curvas de velocidad de secado. Sistemas de deshidratación. Secaderos de bandeja. Secaderos de túnel. Secadero de lecho fluidizado. Secado por atomización. Secado por liofilización. Unidad Temática 9: Operaciones de transformación. Introducción. Reducción de tamaño.: reducción de tamaño de alimentos sólidos y líquidos. Aumento de tamaño. Mezcla, moldeado, modificación de la textura: gelificación, texturización. Extrusión. Operaciones de separación: selección y clasificación, sedimentación, centrifugación, filtración, prensado, separación por membrana, extracción, cristalización. Transformaciones químicas: por tratamiento térmico, por tratamiento químico y enzimático, fermentaciones. Diálisis. Membranas para extracción líquido-líquido. Ósmosis inversa. Cristalización. Geometría de los cristales. Nucleación. Crecimiento de los cristales. Equipo de cristalización. Diseño de cristalizadores: distribución del tamaño del cristal. Operaciones en las que intervienen partículas de sólidos. Propiedades y tratamiento de partículas sólidas. Caracterización de partículas sólidas. Agitación y mezclado de sólidos, polvos, materiales viscosos y pastas. Reducción del tamaño. Equipo para la reducción de tamaño. Molinos de ultrafinos. Separaciones mecánicas. Separación gas-líquido. Tamizado. Equipo de tamizado. Filtración: consideraciones generales. Filtros de torta. Filtración centrífuga. Medios filtrantes. Coadyuvantes de filtración. Fundamentos de la filtración en torta. Filtros clarificadores. Clarificación de líquidos. Filtración con flujo transversal: filtros de membrana. Tipos de membranas. Electrodiálisis. Sistemas de membrana de ósmosis inversa. Rendimiento de la membrana. Sistema de membranas para ultrafiltración. Flujo permeado por ultrafiltración. Microfiltración. Procesos de sedimentación por gravedad. Procesos de sedimentación centrífuga. Agitación y mezcla de líquidos. Tanques agitados. Mezcla y mezclado. 4

5 Suspensión de partículas sólidas. Operaciones de dispersión. Lixiviación y extracción. Lixiviación. Equipo de lixiviación. Fundamentos de lixiviación continua en contracorriente. Extracción de líquidos. Equipo de extracción. Fundamentos de la extracción. Técnicas especiales de extracción. Cromatografía. Trabajos Prácticos - Flujo de fluido en cañería. Determinación del Número de Reynolds - Molienda en molino de martillos y de bolas - Secado en secadero de bandeja - Secado en lecho fluidizado - Trasferencia de calor - Extracción de aceite por solvente - Visita a industrias alimentarias de la región Acreditación de la asignatura: Las condiciones para regularizar la materia son las siguientes: Asistencia a los Trabajos Prácticos y Tareas de Aula : 80% Aprobación del 80% de los Trabajos Prácticos Aprobación del 100% de dos Exámenes Parciales escritos o sus respectivos Recuperatorios. El alumno Regular acreditará la asignatura aprobando un Examen Final Integrador. El alumno que no cumpliese con los requisitos anteriores adquirirá la condición de Libre. El Examen Final Libre consistirá en la elaboración de un Trabajo Práctico, la resolución de problemas y un Examen Oral Integrador. Presupuesto de Tiempo: Total de carga horaria: 160 horas, de las cuales 56 horas serán teóricas, 96 horas de resolución de problemas, 8 horas para la resolución de Parciales y Recuperatorios. El cursado de la asignatura insumirá 14 semanas a razón de aproximadamente 11 horas semanales de actividades teóricas y prácticas. Bibliografía: # R. P. Singh; D. R. Heldman. Introduction to Food Engineering. 3 a Edición. Amsterdam, Academic Press

6 # C. J. Geankoplis. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. 3 a Edición. México, Compañía Editorial Comercial # W. L. McCabe; J. C. Smith. Operaciones Unitarias en la Ingeniería Química. 7 a Edición. México, McGraw-Hill # R. B. Bird; W. E. Stewart; E. N. Lightfoot. Fenómenos de Transporte. 2 a Edición. México, Limusa Wesley # D. W. Green; R. H. Perry. Perry s Chemical Engineers Handbook. 8 a Edición. New York, McGraw-Hill # J. A. Ordoñez Pereda; M. I. Cambero Rodríguez; L. Fernández Álvarez; M. L. García Sanz; G. D. García de Fernando Minguillón; L. de la Hoz Perales; M. D. Selgas Cortecero. Tecnología de los Alimentos. Volumen 1 y Volumen 2. Madrid, Editorial Síntesis # P. M. Doran. Principios de Ingeniería de los Bioprocesos. Zaragoza, Editorial Acribia # M. J. Lewis. Propiedades Físicas de los Alimentos y de los Sistemas de Procesado. Zaragoza, Editorial Acribia