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. Aprrender conceptos sobre equilibrio de extgracción solido-líquido y sobre la utilización del diagrama rectangular. Ser capaz de calcular aextractores de contacto simple y contadto múltiple. Aplicar lo aprendido a problemas reales de extracción. Conocer los tipos de extractores.

5. Filtración. Conocer los filtros usados en alimentación y los modos de filtración. Saber calcular el área necesaria o el tiempo de filtración a partir de datos experimentlaes previos en las condiciones propuestas.

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

1 Pensar y razonar de forma crítica.

2 Trabajar de forma autónoma y realizar una autoevaluación.

3 Adaptarse a nuevas situaciones y resolver problemas.

4 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las

competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de

problemas dentro de su área de estudio.

5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios

posteriores con un alto grado de autonomía.

6 Elaborar, transformar y conservar alimentos, considerando unos estándares de calidad y seguridad, integrando la

gestión medioambiental.

7 Diseñar y validar nuevos procesos de fabricación para satisfacer necesidades y demandas de mercado.

8 Asesorar científica y técnicamente a la industria alimentaria.

9 Comunicar conocimientos1 en ciencia y tecnología de los alimentos, utilizando los conceptos, métodos y herramientas

fundamentales de esta disciplina.

PROGRAMA TEÓRICO



1.- 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.



2.- 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 de reducción decimal . orma de las curvas. Valor esterilizarte, y sus valores aceptables. Determinación de valores de D. Valores de F0 usados en la esterilización comercia. Esterilización de 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.



3. CONGELACION

Etapas en la congelación de un alimento. Temperatura de inicio de la congelación: Predicción con la ecuacion de Raoult y mediante ecuaciones empíricas. Agua congelada a temperaturas por debajo del punto de inicio de la congelación: Ecuación de Bartlett y peso molecualr del extracto seco soluble. Calor específico y entalpia de un alimento congelado.  Densidad de un alimento congelado. Conductividad térmica de un alimento congelado. Deducción de la ecuación de Plank. Ecución de Nagaoka. Grafica de EDE. Otras ecuiacioones. Tiempo de descongelación. Calidad del alimento relacionada con la congelación y descongelación.



4. SECADO.

A) SECADO POR AIRE. Introducción. Actividad del agua en alimentos. Relación de la actividad del agua con la conservación. Ecuaciones empíricas. 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. Preparación de la materia prima. Presión y tiempo. Grosor. Tipos de prensas. Extracción sólido líquido. Definición. Aplicación en la industria alimentaria. Equilibrio de extracción. Diagrama rectangular. Extracción de múltiples etapas en corrientes directas. Extracción de múltiples etapas en contracorriente. E



6.- FILTRACION

Introducción. Tipos de filtros. Filtración a través de una torta. Filtración a presión constante. Filtración cuando la resistencia específica de la torta es variable (con el volumen de filtrado; con el tiempo). Optimización de ciclos de filtraciñón.



7.- PROCESOS DE MEMBRANA

Introducción y definicioones. Configuraciones de las membvranas. Flujo mediante presión por la membrana: Polarización y taponamiento (fouiling). Rechazo del soluto. Filtración esterilizante. Ultrafiltración. Osmosis inversa. Influencia de la temperatura. Ottros procesos de membrana.



8.- 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.





PROGRAMA PRÁCTICO



- Práctica de pasteurización de leche. Determinacion de D con la técnica de esterilización parcial. Utilización de las ecuaciones de equivalencia de tiempos a varias temperaturas para un valor esterilizante.

– Práctica de actividad de agua en alimentos. Utilización de las ecuaciones empíricas y de predicción.

- 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.

- Adsorción sobre carbón activo.

- Intercambio iónico.

En las clases de teoría se utilizaran, 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. A lo largo del curso, se propondrán 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 finalizar 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 y otra parte de problemas, en donde el alumno deberá aprobar cada una de las partes para superar la materia (80% de la nota final.

- En la mitad del cuatrimestre con carácter voluntario se realizará un examen parcial liberatorio. Se debe aprobar la parte de problemas para considerar la teoría. El alumno que apruebe no tendrá que realizar el examen de esta parte en el examen final de Mayo.

- 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 (10% da nota final).



- A lo largo del cuatrimestre, el profesor intentará hacer un seguimiento contínuo de la evolución del alumno mediante problemas propuestos (y 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 10% de la nota final. En este caso para poder superar la materia el alumno deberá tener una nota mínima de 4 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 zaopato de tacón.

Bibliografía básica

BIBLIOGRAFIA BÁSICA



Singh R.P. y Heldman D.R.; Introducción a la Ingeniería de Alimentos, 2ª Ed., Acribia, Zaragoza (1993).

Ibarz A., Barbosa-Canovas G.V., Operaciones Unitarias en la Ingeniería de Alimnnetos, Ed. Mundi-Prensa, Madrid, 2005.

Mafart, P., Ingeniería Industrial Alimentaria, Vol. I y vol. II. Acribia, Zarqagoza ,1994.

Aguado, J. (Editor) “Ingeniería de la Industria alimentaria” Ed. Síntesis.

Vol I: Conceptos básicos. 1.999.

Vol II: Operaciones de procesado de alimentos. 2.002

Vol. III: Operaciones de conservación de alimentos. 2.002



Libros de Problemas:

Coulson, J.M. y Richardson, J.F. vol IV y V.

Ocon, J. y Tojo, G. "Problemas de Ingeniería Química" Ed. Aguilar 1963-1968.

Valiente Barderas, A. "Problemas de balance de materia y energía en la Industria Alimentaria". Ed. Limusa 1986.

Bibliografía de profundización

TOLEDO, R. T.; "Fundamentals of Food Process Engineering", 3ª Ed., Springer, New York, 2007.
Mc CABE, W. L.; SMITH, J. C.; HARRIOT, P.; "Operaciones Básicas de Ingeniería Química", 4ª Ed., McGraw-Hill, Madrid (1991).
KING, C. J.; "Procesos de Separación", Ed. Reverté, Barcelona (1980).
LEVENSPIEL, O.; "Flujo de Fluidos e Intercambio de Calor", Ed. Reverté, Barcelona (1993).
COULSON Y RICHARDSON; "Ingeniería Química", Varios Tomos, Ed. Reverté, Barcelona (1982).
KREITH, F.; BLACK, W. Z.; "La Transmisión de Calor: Principios Fundamentales", Ed. Alhambra, Madrid (1983).

Manuales
Baquero, J. y Llorente, V. "Equipos para la industria química y de alimentos" Ed. Alhambra, 1.985
Branan, C.R. “Soluciones prácticas para el ingeniero químico” 2ª ed. Ed. Mc Graw Hill 2.000.
Cheremisinoff, N.P. “Handbook of chemical processing equipment” Ed. Butterworth Heinemann, 2.000.
Garcia-Vaquero, E. Y Ayuga Téllez, F. “Diseño y construcción de Industrias agroalimentarias” Ed. Mundi-Prensa 1.993.
Hayes, G.D. "Manual de datos para ingeniería de los alimentos" Ed. Acribia, 1.992.
Mohsenin, N.N. "Thermal Properties of Foods and agricultural Materials" Gordon Breach Science Publisher, 1.980.
Mohsenin, N.N. "Phisical Properties of Food an Agricultural Materials", Gordon and Breach Science Publisher, 1.981
Peleg, M. y Bagley. E.B. "Phisical Properties of Foods" AVI Publishing Co., 1.983
Perry, R.H. y Chilton, C.M. "Manual del Ingeniero Químico" 5ª ed. traducida (3 volúmenes) Ed. McGraw-Hill 1973.

Revistas

Alimentaria
Alimentacion equipos y tecnología