DESCRIPCIÓN.

Esta asignatura es continuación de Operaciones Básicas I. Con base en ella se continúa el estudio de operaciones de operaciones básicas en alimentos: Tratamiento térmico, Evaporación, Secado, Extracción, Filtración , Operaciones con membranas adsorción e intercambio iónico y destilación.



OBJETIVOS

- Conocer los fundamentos y las ecuaciones de diseño.

- Aprender a emplear las ecuaciones de diseño para calcular y dimensionar los equipos de la Industria Alimentaria.

- Control, mantenimiento y optimización de equipos e instalaciones

De actitud:

- Desarrollar la capacidad de razonamento.

- Capacidad de aprender y compromiso personal de esfuerzo para el aprendizaje.



COMPETENCIAS

1. Conocer las ecuaciones que permiten modelar la cinética de destrucción de microorganismos y nutrientes por el calor. Saber determinar a partir de datos experimentales, los parámetros utilizados en ingeniería de alimentos para el cálculo del tiempo a temperatura constante en procesos térmicos. Conocer los valores de F0 que se utilizan en los procesos normales y manejar la bibliografía. Saber calcular el tiempo necesario para llevar a cabo un proceso térmico a diferentes temperaturas.

2. Conocer el objetivo de la evaporación y el equipo utilizado. Saber calcular los evaporadores de simple efecto y de múltiple efecto. Saber calcular los evaporadores con Recompresión mecánica o térmica. Estudio del caso especial de obtención de zumos de frutas concentrado.

3. Conocer los fundamentos del secado por aire, pulverización y liofilización. Comprender la inluencia sobre el tiempo de secado que tienen el espdfir del producto, la temperatura, velociad y humedd del aire y la estructura interna del alimento. Saber calcular y diseñar un secadero industrial.

Selección del tipo de secadero.

4. Extraccion

5.

PROGRAMA TEÓRICO



1.- TRATAMIENTO TÉRMICO.

A). Cinética. Orden de reacción. Reacciones donde la concentración de producto limita la velocidad. Reacciones enzimáticas. Dependencia de la temperatura: ecuación de Arrhenius, valor de Q10 y valor de z. Determinación de parámetros cinéticos. Uso de datos cinéticos.

B). Cálculo de procesos térmicos. Descripción de procesos térmicos para estabilizar alimentos. Destrucción de microorganismos a temperatura constante. Tiempo., forma de las curvas, valor esterilizante, y sus valores aceptables., determinación de valores de D, Valores de F0 usados en la esterilización comercial, esterilización de la superficie. Efecto de la temperatura sobre la destrucción térmica de microorganismos. Destrucción de microorganismos y enzimas en alimentos que fluyen.

C). Cálculo de procesos térmicos. Valor esterilizante expresado como F0. Cálculo de procesos térmicos por el método general. Método de Ball. Equipo.

2.- EVAPORACIÓN. Introducción. Aumento ebulloscópico. Tipos de evaporadores. Cálculo de un evaporador de simple efecto. Diseño de un evaporador de múltiple efecto. Recompresión térmica. Recompresión mecánica.

3. SECADO.

A) SECADO POR AIRE. Introducción. Estática de secado: Periodos de secado. Equilibrio. Cálculo del tiempo de secado. Predicción de la velocidad de secado en el periodo antecrítico. Predicción del tiempo de secado en el secado por difusión. Tipos de secaderos.

B). SECADO POR PULVERIZACIÓN. Introducción. Ecuaciones de diseño.

C) LIOFILIZACIÓN. Introducción. Ecuaciones de diseño.

4. EXTRACCIÓN. Extracción por presión. Extracción sólido-liquido. Extracción supercrítica.

5.-. Filtración.

7. Microfiltración, ultrafiltración y osmosis inversa.



6. ADSORCIÓN E INTERCAMBIO IÓNICO.

A) ADSORCIÓN. Características de adsorbentes y resinas cambiadoras. Etapas del proceso: Ecuaciones cinéticas. Operación en lecho fijo. Métodos de regeneración. Equipo. 1.

B) INTERCAMBIO IÓNICO. Consideraciones Generales. 2. Resinas de Intercambio Iónico, 3. Equilibrio binario de intercambio iónico, 4. Intercambio en lecho fijo, 5. Aplicaciones.



8.- Destilación. Pervaporación.



PROGRAMA PRÁCTICO



Secadero de bandejas. Determinación experimental de la cinética de secado en condiciones constantes. . Cálculo de la velocidad en el periodo anticrítico. Comparación del tiempo de secado experimental y determinado a partir de ecuaciones teóricas.

Liofilización. Operación de un liofilizador. Cálculo del tiempo de liofilización de una suspensión de dextrina.

Extracción de aceite de semillas. Comparación de la extracción Soxhlet y batch. .

En las clases de teoría se utilizaran transparencias, presentaciones y encerado para a explicación del temario.



En las clases de problemas el profesor resolverá problemas modelo y los estudantes corregirán en el encerado algunos de los problemas propuestos. Con cierta periodicidad, el profesor propondrá problemas para hacer fuera de las horas de clase (o en la clase) que es conveniente resolver para disponer de notas adicionales a la del examen final a la hora de evaluar la materia.



El alumno tiene que asistir obligatoriamente a las clases prácticas de laboratorio, al final de las que deberá entregar una memoria de prácticas que será valorada. El trabajo realizado en el laboratorio también será calificado.

La materia se evaluara mediante un examen al final del cuatrimestre que constará de una parte de teoría e otra parte de problemas, en donde el alumno deberá aprobar cada una de las partes para superar la materia (80% de la nota final).



- Se evaluará el trabajo realizado en el laboratorio y la memoria de prácticas presentada. Para aprobar la materia es necesario superar la evaluación del laboratorio (20% da nota final).



- A lo largo del cuatrimestre, el profesor intentará hacer un seguimiento contínuo de la evolución del alumno mediante problemas propuestos (e posteriormente resueltos) y preguntas en clase. Por tanto, también será valorada en la nota final de la materia la participación del alumno en la clase y la resolución y entrega de problemas propuestos.



- Los trabajos relacionados con la materia elaborados a lo largo del cuatrimestre, se valorarán en la puntuación final del alumno, tanto su presentación como su exposición.



En el caso en que el alumno disponga de notas de laboratorio, memoria de prácticas, resolución y entrega de problemas propuestos y presentación y exposición de trabajos relacionados con la materia, podrán llegar a representar hasta un 40% de la nota final. En este caso para poder superar la materia el alumno deberá tener una nota mínima de 3 en cada uno de los apartados que entren a formar parte de la evaluación.

En clase el alumno debera ir provisto de material de escritura, papel gráfico y calculadora. Algunos problemas se plantearán y resolverán por el alumno en clase.

Al laboratorio el alumno deberá llevar bata. Debido al piso, no se pueden llevar zaopaton de tacón.

Basic bibliography

BIBLIOGRAFIA BÁSICA



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Vol II: Operaciones de procesado de alimentos. 2.002

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In-depth bibliography

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Journals

Alimentaria
Alimentacion equipos y tecnología