Operaciones Básicas I es una asignatura de 6 ECTS del Grado de Ciencia y Tecnología de Alimentos que se imparte en el segundo cuatrimestre del curso académico.



En esta asignatura se empieza con el estudio de las Operaciones Básicas que aparecen y se repiten con el mismo fundamento en los procesos de la industria alimentarías, concretamente flujo de fluidos newtonianos y no newtonianbos, caracterización de partículas sólidas, lechos porosos, transferencia de calor en régimen estacionario y no estacionario,y psicrometría.



Es importante para su comprensión haber cursado las asignatura Física, Matemáticas y la asignatura obligatoria Ingeniería Química de la que es una continuación.



OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

- Conocer los fundamentos y las ecuaciones de diseño de las Operaciones Básicas de transferencia de cantidad de movimiento, de calor y psicrométricas que intervienen en la industria alimentaría.

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

COMPETENCIAS



1. Conocer el fundamento de las ecuaciones de diseño del flujo de fluidos newtonianos y no newtonianos. Ser capaz del cálculo de la potencia de la bomba a utilizar en casos concretos. Ser capaz de la selección de equipo. Ser capaz de la caracterización reométrica de fluidos y sólidos.



2. Conocer el compórtamniento y saber calcular sedimentadores por gravedad y centrífugos.



3. Saber calcular el calor que gana o pierde un sistema en régimen estacionario. Saber calcular el espesor de los aislantes necesarios en una construcción o embalaje. Saber calcular el tiempo de calentamiento o de enfriamiento para alcanzar una temperatura en un alimento puesto en contacto con un fluido. Ser capaz de calcular el tiempño de calentamiento en un horno de microondas.



4. Ser capaz de medir la humedad del aire y la actividad del agua de alimentos. Ser capaz de predecir la actividad del agua. Conocer los sistemas de aire acondicionado para actuar en ellos.

PROGRAMA TEÓRICO



I.- Introducción.

1.- Operaciones básicas en la industria alimentaria.

II.- Operaciones con transporte de cantidad de movimiento.

2.- Balance macroscópico a un sistema de flujo.

3.- Medida del flujo.

4.- Ecuaciones de diseño.

5. Reología. Ecuaciones de diseño para fluidos no newtonianos.

6.- Caracterización de sólidos en forma de partículas. Flujo a través de lechos porosos. Sedimeentación

III.- Transmisión de calor.

7.- Transferencia de calor en régimen estacionario.

8.- Transferencia de calor en régimen no estacionario.

9.- Cambiadores de calor.



IV.- Transferencia de materia.

10.- Operaciones aire-agua. Acondicionamiento de aire.



PROGRAMA PRÁCTICO

1. Practica de determinación experimental de la pérdida de carga en una conducción. Cálculo teórico.

2. Práctica con medidores de orificio. Diafragma y Tubo de Venturi.

3. Determinación de la viscosidad de un fluido newtoniano y del índice de comportamiento y del índice de consistencia en un fluido reofluidificante.

4. Practica de determinación de la pérdida de carga en un lecho poroso.

5. Cambiador de calor de tubos concéntricos. Determinación de los coeficientes de convección. Coeficiente global.

6. Práctica de tamizado.

7. Práctica de demostración del ciclo de refrigeración. Cálculos.

8. Práctica de determinación de la temperatura húmeda y manejo del diagrama psicométrico. Actividad del agua.

En las clases se buscará la participación de los alumnos planteando cuestines y problemas a medida que se desarrolla la teoría, estos problema serán de aplicación directa en la practica. Las explicaciones teoricas se acompañarán de graficos en presentacines mediante proyección y en algunos casos en la pizarra.



Durante el desarrollo de los créditos prácticos predominará el trabajo en equipo. En las prácticas con partes teorica, trabajo experimental y resultados, se debe seguir un guión con las debidas explicaciones y donde el profesor enseña el manejo del equipo. Realizada la practica se debe presentar los resultados al profesor que los corregirá e indicará al grupo los fallos hasta que los resultados sean correctos. Finalmente cada alumno debe responder oralmente sobre la teoría y cálculos hechos durante la práctica. El informe de prácticas se entregará a la finalizacion del curso.



Se realizarán tutorías presenciales a lo largo del semestre a solicitud de los alumnos en

el horario establecido.



Es importante destacar que se incluirá en la plataforma e-gela la información necesaria para el desarrollo de la asignatura.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 80
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 10
  • Portfolio (%): 10

Para aprobar en la convocatoria ordinaria se deberá obtener una calificación suficiente (al menos 5 puntos de 10) en todas las actividades evaluables.

La realización de las prácticas de laboratorio y las prácticas de aula será obligatoria para aprobar la asignatura.

No presentarse a las pruebas individuales supondrá renunciar a la evaluación y por tanto, se considerará como no presentado.

El alumnado que no pueda acceder a la evaluación continua deberá notificárselo al docente mediante un escrito antes de la semana 9. En este caso, el alumnado realizará un único examen final donde deberá demostrar que ha adquirido todas las competencias y conocimientos de la asignatura.



La materia se evaluara mediante evaluación mixta. A lo largo del curso el alumnado debe entregar una serie de problemas que proponga el docente (10 % de la nota final) y la memoria de las prácticas realizadas en el laboratorio (10 %). A la mitad del cuatrimestre se realizará un examen parcial (40 % de la nota final) y al terminar el cuatrimestre se realizará el segundo examen parcial (40 % de la nota final). Los exámenes constarán de una parte de teoría (50 % de la nota del examen) y otra parte de problemas (50 % de la nota del examen), en donde en esta última parte el alumnado deberá obtener una calificación mínima de 4/10 para realizar la media la parte teórica y superar la materia (80 % de la nota final).

En caso de no aprobar el primer parcial se podrá examinar de toda la materia en la fecha del segundo examen al terminar el cuatrimestre.

En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una evaluación presencial, se activará una evaluación no presencial de la que será informado el alumnado puntualmente.

En la convocatoria extraordinaria se usará el mismo sistema de evaluación que en la convocatoria ordinaria. En la convocatoria extraordinaria, el alumnado se presentará a las pruebas que no haya aprobado o no haya entregado.

En las clases magistrales el alumnado deberá llevar material de escritura y en algunas ocasiones deberá disponer de ordenador portátil para la resolución de problemas.

Al laboratorio el alumno deberá llevar bata y cuaderno de laboratorio.

Bibliografía básica

Cengel, Y.A. (2013). Bero- eta masa-transferentzia. Hurbilketa praktikoa. País Vasco: UPV/EHU.

Gómez, I., Gutierrez, J.L. (2003). Ingeniaritza termikoa. País Vasco: Udako Euskal Unibertsitatea.

Ibarz, A.; Barbosa-Cánovas, G.V. (2011). Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos. Madrid: Mundi-Prensa.

Levenspiel O. (1993). Flujo de fluidos e Intercambio de calor. Barcelona: Reverté.

Levenspiel O. (2009). Fluidoen fluxua eta bero-trukea ingenieritzan. País Vasco: UPV/EHU.

McCabe, W.L.; Smith, J.C. y Harriott, P. (2007) Operaciones Unitarias en Ingeniería Química (7º edición). México: McGraw Hill.

Moran, M.J., Shapiro, H.N. (2012). Fundamentos de termodinámica técnica (2º edición): 10- Sistemas de refrigeración. 12- Aplicación a la psicometría. Barcelona: Reverté.

Singh R.P. y Heldman D.R. (2009). Introducción a la ingeniería de los alimentos (2º edición). Zaragoza: Acribia.



Problemetarako liburuak:

Coulson, J.M. y Richardson, J.F. (1979-1982). Ingeniería Química (vol. IV-V). Barcelona: Ed. Reverté

Ocon, J. y Tojo, G. (1963-1968) .Problemas de Ingeniería Química: Operaciones básicas. Tomos I y II. España: Ed. Aguilar.

Valiente Barderas, A. (1998). Problemas de balance de materia y energía en la Industria Alimentaria. España: Limusa.



Eskuliburuak:

Barbosa- Cánovas, G.V., Ma, L., Barletta, B., Ibarz, A. (2000). Manual de laboratorio de la ingeniería de los alimentos. Zaragoza: Acribia.

Baquero, J. y Llorente, V. (1985). Equipos para la industria química y de alimentos. España: Ed. Alhambra.

Branan, C.R. (2000). Soluciones prácticas para el ingeniero químico 2ª ed. México: Mc Graw Hill

Brenna, J.G. (2008). Manual del procesado de los alimentos. Zaragoza: Acribia.

Cheremisinoff, N.P. (2000). Handbook of chemical processing equipment. Butterworth Heinemann.

García, Esperanza. (2006). Operaciones básicas: manual de aula. Universidad Politécnica de Valencia.

Hayes, G.D. (1992) Manual de datos para ingeniería de los alimentos. Zaragoza: Acribia.

Perry, R.H. y Chilton, C.M. (2001). Manual del Ingeniero Químico. 4ª ed. traducida (3 volúmenes) México: McGraw-Hill.

Singh, R.P. (1997). Handbook of food engineering practice. Boca Raton: CRC Press

Bibliografía de profundización

Aguado, J. (2002). Ingeniería de la industria alimentaria. Vol II: Operaciones de procesado de alimentos. Madrid: Síntesis.
Bird, R.B. (2006). Fenómenos de transporte: un estudio sistemático de los fundamentos del transporte de materia, energía y cantidad de movimiento. Barcelona: Reverté.
Brennan, J.G. y Burgos, J. (1998). Las Operaciones de la Ingeniería de los Alimentos (3ª ed.). Zaragoza: Acribia.
Calleja Pardo, G. (Editor) (1999). Introducción a la ingeniería Química. Madrid: Síntesis,
Calles, J.A. (1999). Ingeniería de la industria alimentaria. Vol. I: conceptos básicos. Madrid: Síntesis.
Cengel, Y.A. y Ghajar, A.J. (2011) Transferencia de calor y masa (4ª Ed.). México: Mc Graw Hill.
Coulson, J.M. y Richardson, J.F. (1979-1982). Ingeniería Química (vol. I, II, IV). Barcelona: Ed. Reverté.
Earle, R.L. (2004). Unit Operations in Food Processing. NZIFST. Versión web disponible en: http://www.nzifst.org.nz/unitoperations/index.htm
Earle, R.L. (1987). Ingeniería de los alimentos: las operaciones básicas del procesado de los alimentos (2º edición). Zaragoza: Acribia.
García-Vaquero, E. y Ayuga Téllez F. (1993). Diseño y construcción de Industrias agroalimentarias. Madrid: Mundi-Prensa.
Hermida, J.R. (2000). Fundamentos de ingeniería de procesos agroalimentarios. España: Mundi-Prensa.
Incropera, F.P. y DeWitt, D.P. (2015). Fundamentos de transferencia de calor (4ª edición). México: Prentice Hall.
Ibarz, A. (2000). Métodos experimentales en la ingeniería alimentaria. Zaragoza: Acribia.
Kreith, F. y Bohn, M.S. (2001). Principios de transferencia de calor. México: Thomson Learning
Mafart, P. y Beliard, Emile. (1994). Ingeniería industrial alimentaria. Vol. II: Técnicas de separación. Zaragoza: Acribia.
Orozco, Martha (1998). Operaciones unitarias. España: Limusa (Noriega).
Tscheuschner, H.D. (2001) Fundamentos de tecnología de los alimentos. Zaragoza: Acribia.

Revistas

Alimentación, equipos y tecnología
Alimentaria: Revista de tecnología e higiene de los alimentos
Acta/CL: Revista de la Asociación de Licenciados en Ciencia y Tecnología de los Alimentos de Castilla y León.
Agrotécnica
Ciencia y tecnología alimentaria: Revista de la Asociación de Licenciados en Ciencia y Tecnología de los Alimentos de Galicia
Ekaia
Grasas y aceites
ILE: Industrias Lácteas Españolas
Invenio
Revista de agroquímica y tecnología de alimentos
Refrigeración Frial
Tecnoalimen: tecnología alimentaria y packaging

Revistas internacionales:
- Annual Review of Food Science and Technology
- Biotechnology Progress
- Critical Reviews in Food Science and Nutrition
- Trends in Food Science & Technology
- Comprehensive Review in Food Science and Food Safety
- Molecular Nutrition & Food Research
- Food Engineering Reviews
- Fruit Processing
- Journal of Food Engineering
- Innovative Food Science & Emerging Technologies Food and Bioproducts Processing
- Food and Bioprocess Technology
- LWT-Food Science and Technology

Direcciones web

Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición: http://www.aesan.msc.es
Alimentaria: http://www.alimentaria-bcn.com/
Agencia Española de Consumo, Seguridad alimentaria y nutrición: http://www.aecosan.msssi.gob.es/AECOSAN/web/home/aecosan_inicio.shtml
Codex Alimentarius Commission: http://www.codexalimentarius.net/web/index_es.jsp
European Federation of Food Science and Technology (EFFoST): http://www.effost.org
European Food Information Council (EUFIC):http://www.eufic.org/sp/home/home.htm
European Food Safety Authority (EFSA): http://www.efsa.europa.eu
Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO): http://www.fao.org
Institute of Food Science and Technology (IFST): http://www.ifst.org
Institute of Food Technologists (IFT): http://www.ift.org
Instituto de Ciencia y Tecnlogía de Alimentos y Nutrición: http://www.ictan.csic.es/
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos: https://www.iata.csic.es/es
Web del autor (Profesor Singh): www.rpaulsingh.com