Massimo POLETTO | BIOCHEMICAL AND FOOD PLANT DESIGN - IMPIANTI BIOCHIMICI E DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE

cod. 0622800032

BIOCHEMICAL AND FOOD PLANT DESIGN - IMPIANTI BIOCHIMICI E DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE

	0622800032
	DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
	CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
	INGEGNERIA ALIMENTARE
	2018/2019

CURRICULUM FOR CHEMICAL ENGINEERS

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 2
	ANNO ORDINAMENTO 2016
	ANNUALE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
1	BIOCHEMICAL REACTORS - IMPIANTI BIOCHIMICI
	ING-IND/25	6	60	LEZIONE	CARATTERIZZANTE
2	FOOD PROCESS DESIGN- PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE
	ING-IND/25	6	60	LEZIONE	CARATTERIZZANTE

DOCENTI

	GIOVANNA FERRARI2 T Curriculum
	MASSIMO POLETTO1 Curriculum
	FRANCESCO DONSI'2 Curriculum

	Obiettivi
	CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE I COMPONENTI STRUTTURALI DI UN REATTORE MICROBIOLOGICO. L'EQUAZIONE MONOD E LA SUA APPLICAZIONE ALLE CINETICHE MICROBICHE. L'EQUAZIONE DI VELOCITÀ MICROBIOLOGICA. SISTEMI ASSOCIATI DI CRESCITA. BIOREATTORI BATCH A FIOCCHI: PROGETTO BASATO SULLA CINETICA E SUI CRITERI DI SCALE-UP. FUNZIONAMENTO CON SERIE DI FERMENTATORI. ESERCIZIO E PROGETTAZIONE DEI PRINCIPALI REATTORI IN CONTINUO PER LA PRESENZA DI MICRORGANISMI IN FORMA DI FIOCCHI E DI FILM. PROGETTAZIONE DI SISTEMI AERATI. PROGETTAZIONE DI FERMENTATORI CHE UTILIZZANO ENZIMI IMMOBILIZZATI. PROCESSI INNOVATIVI DI SANIFICAZIONE ALIMENTARE. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E PROGETTAZIONE DI: IMPIANTI CRIOCONCENTRAZIONE, MICRONIZZAZIONE E NANONIZZAZIONE, INCLUDENDO FRANTUMAZIONE, EMULSIFICAZIONE. PROGETTAZIONE DI IMPIANTI: ORGANIZZAZIONE PRELIMINARE, PROGETTAZIONE CONCETTUALE, METODI DI PROGETTAZIONE. PROBLEMI DI PROGETTAZIONE DI SISTEMI COMPLESSI: L'ESSICCAZIONE; LIOFILIZZAZIONE, SPRAY-DRYING, STERILIZZAZIONE, CONGELAMENTO. ANALISI DELLE APPARECCHIATURE DI PROCESSO. PROBLEMI DI PROGETTAZIONE DI INSTALLAZIONI DI IMPIANTI COMPLETI. LAYOUT DI PROCESSO. GESTIONE DEGLI IMPIANTI INDUSTRIALI. GESTIONE DEI MATERIALI, RISORSE UMANE E DI MANUTENZIONE. LOGISTICA INDUSTRIALE. GESTIONE DELLE SCORTE. LO SVILUPPO DI UN BUSINESS PLAN DI UNA LINEA DI PRODUZIONE PER L'INDUSTRIA ALIMENTARE. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA ANALIZZARE IL FUNZIONAMENTO ED OPERARE: REATTORI MICROBIOLOGICI ED ENZIMATICI NELLE PRINCIPALI CONFIGURAZIONI; SISTEMI DI AERAZIONE PER BIOREATTORI; PROCESSI PRODUTTIVI ALIMENTARI; RAPPRESENTARE UN IMPIANTO IN FLOW-SHEET. IDENTIFICARE LE OPERAZIONI UNITARIE SINGOLE E LE LORO COMBINAZIONI PER LA REALIZZAZIONE DI PRODOTTI ALIMENTARI. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA PROGETTARE REATTORI MICROBIOLOGICI ED ENZIMATICI NELLE PRINCIPALI CONFIGURAZIONI. PROGETTARE SISTEMI DI AERAZIONE PER BIOREATTORI. PROGETTARE IMPIANTI ALIMENTARI COMPLESSI IN RELAZIONE AL LAYOUT DI IMPIANTO, AI FLUSSI DI MATERIA ED ENERGIA, AL DIMENSIONAMENTO E SCELTA DELLE PRINCIPALI OPERAZIONI UNITARIE; ALLA VALUTAZIONE DELLE UTILITIES RICHIESTE, ALLA STIMA DI REDDITIVITÀ. CAPACITÀ DI ANALISI ECONOMICA NELL’AMBITO DI UNO STUDIO DI FATTIBILITÀ. AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGENRISTICA CAPACITÀ DI OPERARE CON IMPIANTI BIOCHIMICI. SCEGLIERE LE TECNOLOGIE, LE ATTREZZATURE E GLI STRUMENTI PIÙ APPROPRIATI ALLA REALIZZAZIONE DI PRODOTTI ALIMENTARI. CONSAPEVOLEZZA DEGLI ASPETTI ECONOMICI, ORGANIZZATIVI E GESTIONALI NELL’AMBITO DELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ALIMENTARI COMPLESSI. ABILITÀ COMUNICATIVE – CAPACITÀ TRASVERSALI SAPER LAVORARE IN GRUPPO AD UN PROGETTO. SAPER DESCRIVERE IL RISULTATO DELL’ATTIVITÀ DI PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ALIMENTARI COMPLESSI IN UN DOCUMENTO TECNICO. SAPER ESPORRE ORALMENTE, ANCHE CON L’AUSILIO DI SLIDES, E DISCUTERE: 1) SUL FUNZIONAMENTO ED DELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI BIOCHIMICI; 2) IL RISULTATO DELL’ATTIVITÀ DI PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ALIMENTARI COMPLESSI. CAPACITÀ DI APPRENDERE – CAPACITÀ TRASVERSALI SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI. CAPACITÀ DI INDAGINE – CAPACITÀ TRASVERSALI CAPACITÀ DI SVILUPPARE AUTONOMAMENTE MODELLI MATEMATICI PER LA MODELLAZIONE DI SISTEMI BIOLOGICI. CAPACITÀ DI RECUPERARE, GESTIRE E SVILUPPARE INDIPENDENTEMENTE LE CONOSCENZE ED INFORMAZIONI NECESSARIE ALL’ATTIVITÀ DI PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
I COMPONENTI STRUTTURALI DI UN REATTORE MICROBIOLOGICO. L'EQUAZIONE MONOD E LA SUA APPLICAZIONE ALLE CINETICHE MICROBICHE. L'EQUAZIONE DI VELOCITÀ MICROBIOLOGICA. SISTEMI ASSOCIATI DI CRESCITA. BIOREATTORI BATCH A FIOCCHI: PROGETTO BASATO SULLA CINETICA E SUI CRITERI DI SCALE-UP. FUNZIONAMENTO CON SERIE DI FERMENTATORI. ESERCIZIO E PROGETTAZIONE DEI PRINCIPALI REATTORI IN CONTINUO PER LA PRESENZA DI MICRORGANISMI IN FORMA DI FIOCCHI E DI FILM. PROGETTAZIONE DI SISTEMI AERATI. PROGETTAZIONE DI FERMENTATORI CHE UTILIZZANO ENZIMI IMMOBILIZZATI.
PROCESSI INNOVATIVI DI SANIFICAZIONE ALIMENTARE. PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E PROGETTAZIONE DI: IMPIANTI CRIOCONCENTRAZIONE, MICRONIZZAZIONE E NANONIZZAZIONE, INCLUDENDO FRANTUMAZIONE, EMULSIFICAZIONE. PROGETTAZIONE DI IMPIANTI: ORGANIZZAZIONE PRELIMINARE, PROGETTAZIONE CONCETTUALE, METODI DI PROGETTAZIONE. PROBLEMI DI PROGETTAZIONE DI SISTEMI COMPLESSI: L'ESSICCAZIONE; LIOFILIZZAZIONE, SPRAY-DRYING, STERILIZZAZIONE, CONGELAMENTO. ANALISI DELLE APPARECCHIATURE DI PROCESSO. PROBLEMI DI PROGETTAZIONE DI INSTALLAZIONI DI IMPIANTI COMPLETI. LAYOUT DI PROCESSO. GESTIONE DEGLI IMPIANTI INDUSTRIALI. GESTIONE DEI MATERIALI, RISORSE UMANE E DI MANUTENZIONE. LOGISTICA INDUSTRIALE. GESTIONE DELLE SCORTE. LO SVILUPPO DI UN BUSINESS PLAN DI UNA LINEA DI PRODUZIONE PER L'INDUSTRIA ALIMENTARE.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA
ANALIZZARE IL FUNZIONAMENTO ED OPERARE: REATTORI MICROBIOLOGICI ED ENZIMATICI NELLE PRINCIPALI CONFIGURAZIONI; SISTEMI DI AERAZIONE PER BIOREATTORI; PROCESSI PRODUTTIVI ALIMENTARI; RAPPRESENTARE UN IMPIANTO IN FLOW-SHEET. IDENTIFICARE LE OPERAZIONI UNITARIE SINGOLE E LE LORO COMBINAZIONI PER LA REALIZZAZIONE DI PRODOTTI ALIMENTARI.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA
PROGETTARE REATTORI MICROBIOLOGICI ED ENZIMATICI NELLE PRINCIPALI CONFIGURAZIONI. PROGETTARE SISTEMI DI AERAZIONE PER BIOREATTORI.
PROGETTARE IMPIANTI ALIMENTARI COMPLESSI IN RELAZIONE AL LAYOUT DI IMPIANTO, AI FLUSSI DI MATERIA ED ENERGIA, AL DIMENSIONAMENTO E SCELTA DELLE PRINCIPALI OPERAZIONI UNITARIE; ALLA VALUTAZIONE DELLE UTILITIES RICHIESTE, ALLA STIMA DI REDDITIVITÀ. CAPACITÀ DI ANALISI ECONOMICA NELL’AMBITO DI UNO STUDIO DI FATTIBILITÀ.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGENRISTICA
CAPACITÀ DI OPERARE CON IMPIANTI BIOCHIMICI.
SCEGLIERE LE TECNOLOGIE, LE ATTREZZATURE E GLI STRUMENTI PIÙ APPROPRIATI ALLA REALIZZAZIONE DI PRODOTTI ALIMENTARI. CONSAPEVOLEZZA DEGLI ASPETTI ECONOMICI, ORGANIZZATIVI E GESTIONALI NELL’AMBITO DELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ALIMENTARI COMPLESSI.

ABILITÀ COMUNICATIVE – CAPACITÀ TRASVERSALI
SAPER LAVORARE IN GRUPPO AD UN PROGETTO. SAPER DESCRIVERE IL RISULTATO DELL’ATTIVITÀ DI PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ALIMENTARI COMPLESSI IN UN DOCUMENTO TECNICO. SAPER ESPORRE ORALMENTE, ANCHE CON L’AUSILIO DI SLIDES, E DISCUTERE: 1) SUL FUNZIONAMENTO ED DELLA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI BIOCHIMICI; 2) IL RISULTATO DELL’ATTIVITÀ DI PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ALIMENTARI COMPLESSI.

CAPACITÀ DI APPRENDERE – CAPACITÀ TRASVERSALI
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI.

CAPACITÀ DI INDAGINE – CAPACITÀ TRASVERSALI
CAPACITÀ DI SVILUPPARE AUTONOMAMENTE MODELLI MATEMATICI PER LA MODELLAZIONE DI SISTEMI BIOLOGICI.
CAPACITÀ DI RECUPERARE, GESTIRE E SVILUPPARE INDIPENDENTEMENTE LE CONOSCENZE ED INFORMAZIONI NECESSARIE ALL’ATTIVITÀ DI PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA.

	Prerequisiti
	PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE MATEMATICHE DI BASE, E CONOSCENZE RELATIVE AGLI EQUILIBRI CHIMICI E AI BILANCI DI MATERIA, ENERGIA E QUANTITÀ DI MOTO.

	Contenuti
	MODULO: IMPIANTI BIOCHIMICI (Totale Ore 60: Lez 46, Es 14) INTRODUZIONE ALLO STUDIO DEI BIOREATORI (Lez 6) Introduzione al corso. Elementi costruttivi di un reattore microbiologico. CINETICHE DI REAZIONE BIOLOGICHE (Lez 7; Es 2) La cinetica di Monod e la sua applicazioni alle cinetiche microbiche. Modelli cinetici di reazione per massa microbica: fiocchi e film. Equazioni cinetiche per fiocchi e film: la “biological rate equation” (BRE). Sistemi associati alla crescita. BIOREATTORI (Lez 21; Es 8) Progetto di fermentatori batch a fiocchi basato su criteri cinetici e di scala. Serie di fermentatori. Configurazioni impiantistiche, modello cinetico per il progetto e l’esercizio di: fermentatori a fiocchi continui: a perfetta miscelazione (CSTF); CSTF con ricircolazione della massa microbica; in flusso a pistone (PFF); a letto fluido (FBF). Combinazione di fermentatori a fiocchi continui: treno di CSTF, CSTF seguito da PFF. Configurazioni impiantistiche, modello cinetico per il progetto e l’esercizio di: fermentatori a film continui a perfetta miscelazione; fermentatori a film continui in flusso a pistone; fermentatori a film continui in flusso percolante. FERMENTATORI ENZIMATICI (Lez 6; Es 2) Fermentatori con enzimi in soluzione batch e continui. Progetto di fermentatori utilizzanti enzimi immobilizzati. AERAZIONE DEI FERMENTATORI (Lez 6:Es 2) Modello fisico della aerazione di un fermentatore. Progetto di un sistema aerato ed agitato: agitazione di un sistema omogeneo; effetto dell’agitazione e della portata di aerazione sulle bolle e sullo scambio di materia. MODULO: PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE (Totale Ore 60: Lez 40, Es 20) INNOVAZIONE DI PROCESSO (Lez 3) Campi elettrici pulsati, alte pressioni idrostatiche, omogeneizzazione ad alta pressione, riscaldamento ohmico, crioconcentrazione, qualità degli alimenti. Dimensionamento impiantistico. SEPARAZIONE A MEMBRANA (Lez 3; Es 2) Polarizzazione e sporcamento. Meccanismi di trasporto e flussi di permeato. Materiali. Microfiltrazione, ultrafiltrazione, osmosi inversa. MICRONIZZAZIONE E NANONIZZAZIONE (Lez 3) Proprietà dello stato disperso. Particle size analysis. Comminuzione. Energia di comminuzione. Apparecchiature di comminuzione. EMULSIFICAZIONE (Lez 3) Proprietà e preparazione delle emulsioni alimentari. Preparazione delle nanoemulsioni: omogeneizzatori ad alta pressione. Stabilità fisica e chimica delle emulsioni. INTRODUZIONE ALLA PROGETTAZIONE (Lez 5) Organizzazione di un progetto: la progettazione concettuale di un impianto di processo; metodi di progettazione e integrazione; formulazione del caso base. IMPIANTI COMPLESSI (Lez 6) Essiccamento; liofilizzazione e spray-drying; sterilizzazione; congelamento. Analisi delle apparecchiature di processo. Problemi di disegno. Layout di processo: a postazione fissa, per prodotto, per reparto, a celle di lavorazione. Principali elementi di un impianto industriale. ANALISI ECONOMICA E BUSINESS PLAN (Lez 9; Es 6) Valore del denaro. Ammortamento. Costi, utili, profitti e ritorno degli investimenti. Criteri di selezione delle alternative. Bilancio economico. Bilancio economico nelle operazioni cicliche. Business Plan (business idea, analisi di scenario, piano di marketing, organizzazione delle risorse umane, descrizione degli investimenti e analisi finanziaria). SVILUPPO DEL PROGETTO DI MASSIMA DI UNA LINEA DI PRODUZIONE DELL’INDUSTRIA ALIMENTARE (Lez 8; Es 12) Dimensionamento delle apparecchiature, determinazione dei parametri operativi, ottimizzazione degli impianti e dei processi, stima dei costi fissi e variabili del processo e dei costi unitari dei prodotti, ottimizzazione energetica degli impianti.

Contenuti

MODULO: IMPIANTI BIOCHIMICI (Totale Ore 60: Lez 46, Es 14)

INTRODUZIONE ALLO STUDIO DEI BIOREATORI (Lez 6)
Introduzione al corso. Elementi costruttivi di un reattore microbiologico.

CINETICHE DI REAZIONE BIOLOGICHE (Lez 7; Es 2)
La cinetica di Monod e la sua applicazioni alle cinetiche microbiche.
Modelli cinetici di reazione per massa microbica: fiocchi e film. Equazioni cinetiche per fiocchi e film: la “biological rate equation” (BRE). Sistemi associati alla crescita.

BIOREATTORI (Lez 21; Es 8)
Progetto di fermentatori batch a fiocchi basato su criteri cinetici e di scala. Serie di fermentatori.
Configurazioni impiantistiche, modello cinetico per il progetto e l’esercizio di: fermentatori a fiocchi continui: a perfetta miscelazione (CSTF); CSTF con ricircolazione della massa microbica; in flusso a pistone (PFF); a letto fluido (FBF). Combinazione di fermentatori a fiocchi continui: treno di CSTF, CSTF seguito da PFF.
Configurazioni impiantistiche, modello cinetico per il progetto e l’esercizio di: fermentatori a film continui a perfetta miscelazione; fermentatori a film continui in flusso a pistone; fermentatori a film continui in flusso percolante.

FERMENTATORI ENZIMATICI (Lez 6; Es 2)
Fermentatori con enzimi in soluzione batch e continui. Progetto di fermentatori utilizzanti enzimi immobilizzati.

AERAZIONE DEI FERMENTATORI (Lez 6:Es 2)
Modello fisico della aerazione di un fermentatore. Progetto di un sistema aerato ed agitato: agitazione di un sistema omogeneo; effetto dell’agitazione e della portata di aerazione sulle bolle e sullo scambio di materia.

MODULO: PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE (Totale Ore 60: Lez 40, Es 20)

INNOVAZIONE DI PROCESSO (Lez 3)
Campi elettrici pulsati, alte pressioni idrostatiche, omogeneizzazione ad alta pressione, riscaldamento ohmico, crioconcentrazione, qualità degli alimenti. Dimensionamento impiantistico.

SEPARAZIONE A MEMBRANA (Lez 3; Es 2)
Polarizzazione e sporcamento. Meccanismi di trasporto e flussi di permeato. Materiali. Microfiltrazione, ultrafiltrazione, osmosi inversa.

MICRONIZZAZIONE E NANONIZZAZIONE (Lez 3)
Proprietà dello stato disperso. Particle size analysis. Comminuzione. Energia di comminuzione. Apparecchiature di comminuzione.

EMULSIFICAZIONE (Lez 3)
Proprietà e preparazione delle emulsioni alimentari. Preparazione delle nanoemulsioni: omogeneizzatori ad alta pressione. Stabilità fisica e chimica delle emulsioni.

INTRODUZIONE ALLA PROGETTAZIONE (Lez 5)
Organizzazione di un progetto: la progettazione concettuale di un impianto di processo; metodi di progettazione e integrazione; formulazione del caso base.

IMPIANTI COMPLESSI (Lez 6)
Essiccamento; liofilizzazione e spray-drying; sterilizzazione; congelamento. Analisi delle apparecchiature di processo. Problemi di disegno. Layout di processo: a postazione fissa, per prodotto, per reparto, a celle di lavorazione. Principali elementi di un impianto industriale.

ANALISI ECONOMICA E BUSINESS PLAN (Lez 9; Es 6)
Valore del denaro. Ammortamento. Costi, utili, profitti e ritorno degli investimenti. Criteri di selezione delle alternative. Bilancio economico. Bilancio economico nelle operazioni cicliche. Business Plan (business idea, analisi di scenario, piano di marketing, organizzazione delle risorse umane, descrizione degli investimenti e analisi finanziaria).

SVILUPPO DEL PROGETTO DI MASSIMA DI UNA LINEA DI PRODUZIONE DELL’INDUSTRIA ALIMENTARE (Lez 8; Es 12)
Dimensionamento delle apparecchiature, determinazione dei parametri operativi, ottimizzazione degli impianti e dei processi, stima dei costi fissi e variabili del processo e dei costi unitari dei prodotti, ottimizzazione energetica degli impianti.

	Metodi Didattici
	MODULO: IMPIANTI BIOCHIMICI Il modulo si tiene in Inglese e prevede 60 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni (6 CFU). In particolare sono previste 46 ore di lezione in aula e 14 ore di esercitazioni. Il modulo contempla lezioni teoriche, con l’uso di dispositivi multimediali per la visualizzazione delle attuali soluzioni tecnologiche, ed esercitazioni in aula. Durante le lezioni teoriche sono impartiti i concetti teorici alla base degli argomenti trattati. Le esercitazioni in aula hanno lo scopo principale di mettere in pratica i calcoli per la progettazione di apparecchiature. Il modulo è erogato in presenza. La frazione minima delle ore di attività didattica frontale necessaria per sostenere l’esame è pari al 70%. Non è prevista una verifica delle presenze. Gli studenti che non raggiungono il numero sufficiente di presenze dovranno presentare una richiesta al Consiglio Didattico, specificando gli argomenti che non hanno potuto seguire e le motivazioni. Il Consiglio stabilirà caso per caso le modalità di recupero. MODULO: PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE Il modulo si tiene in Inglese e prevede 60 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni (6 CFU). In particolare sono previste 40 ore di lezione in aula e 20 ore di esercitazioni. Le lezioni frontali riguardano i principali aspetti teorici degli argomenti del corso. Solitamente sono condotte usando una presentazione a computer e la lavagna, con il supporto del materiale del corso. Nelle esercitazioni in aula vengono proposti esercizi per il calcolo dei tempi di processo e il dimensionamento delle apparecchiature e si sviluppa, in piccoli gruppi guidati dal docente, la progettazione di una linea di produzione dell’industria alimentare. Le lezioni pratiche di laboratorio hanno lo scopo di mostrar allo studente gli aspetti tecnologici relativi alle operazioni unitarie introdotte durante il corso e quelle richieste nell’attività di progettazione. Il modulo è erogato in presenza. Non è prevista un minimo necessario né una verifica delle presenze. Gli studenti che non raggiungono il numero sufficiente di presenze dovranno presentare una richiesta al Consiglio Didattico, specificando gli argomenti che non hanno potuto seguire e le motivazioni. Il Consiglio stabilirà caso per caso le modalità di recupero.

Metodi Didattici

MODULO: IMPIANTI BIOCHIMICI

Il modulo si tiene in Inglese e prevede 60 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni (6 CFU). In particolare sono previste 46 ore di lezione in aula e 14 ore di esercitazioni. Il modulo contempla lezioni teoriche, con l’uso di dispositivi multimediali per la visualizzazione delle attuali soluzioni tecnologiche, ed esercitazioni in aula. Durante le lezioni teoriche sono impartiti i concetti teorici alla base degli argomenti trattati. Le esercitazioni in aula hanno lo scopo principale di mettere in pratica i calcoli per la progettazione di apparecchiature.
Il modulo è erogato in presenza. La frazione minima delle ore di attività didattica frontale necessaria per sostenere l’esame è pari al 70%. Non è prevista una verifica delle presenze. Gli studenti che non raggiungono il numero sufficiente di presenze dovranno presentare una richiesta al Consiglio Didattico, specificando gli argomenti che non hanno potuto seguire e le motivazioni. Il Consiglio stabilirà caso per caso le modalità di recupero.

MODULO: PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE

Il modulo si tiene in Inglese e prevede 60 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni (6 CFU). In particolare sono previste 40 ore di lezione in aula e 20 ore di esercitazioni. Le lezioni frontali riguardano i principali aspetti teorici degli argomenti del corso. Solitamente sono condotte usando una presentazione a computer e la lavagna, con il supporto del materiale del corso.
Nelle esercitazioni in aula vengono proposti esercizi per il calcolo dei tempi di processo e il dimensionamento delle apparecchiature e si sviluppa, in piccoli gruppi guidati dal docente, la progettazione di una linea di produzione dell’industria alimentare.
Le lezioni pratiche di laboratorio hanno lo scopo di mostrar allo studente gli aspetti tecnologici relativi alle operazioni unitarie introdotte durante il corso e quelle richieste nell’attività di progettazione.
Il modulo è erogato in presenza. Non è prevista un minimo necessario né una verifica delle presenze. Gli studenti che non raggiungono il numero sufficiente di presenze dovranno presentare una richiesta al Consiglio Didattico, specificando gli argomenti che non hanno potuto seguire e le motivazioni. Il Consiglio stabilirà caso per caso le modalità di recupero.

	Verifica dell'apprendimento
	LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE PRESENTAZIONE DI UNA TESINA (PER IL MODULO DI PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE) E UN COLLOQUIO ORALE. A RICHIESTA, LO STUDENTE PUÒ SOSTENERE IN COLLOQUI SEPARATI LE INTERROGAZIONI RIGUARDANTI I DUE MODULI. LA PORZIONE DI COLLOQUIO RIGUARDANTE IL MODULO DI IMPIANTI BIOCHIMICI CONSISTE, IN GENERE, IN TRE DOMANDE CIASCUNA SU UNO DEI SEGUENTI TEMI: LA PROGETTAZIONE E L’ESERCIZIO DI UN BIOREATTORE MICROBICO, I PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E LA PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA DI AERAZIONE, L’USO DI ENZIMI IN BIOREATTORI. LA PORZIONE DI COLLOQUIO RIGUARDANTE IL MODULO DI PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE CONSISTE NELLA PRESENTAZIONE DETTAGLIATA DELLA TESINA, E DI TRE DOMANDE, LA PRIMA SUL PROGETTO DI IMPRESA E BUSINESS PLAN, LA SECONDA SU UNA DELLE OPERAZIONI UNITARIE DISCUSSE NELLA TESINA PRESENTATA, E LA TERZA SU UNA DELLE OPERAZIONI UNITARIE PRESENTATE DURANTE IL MODULO. TALE COLLOQUIO HA L’OBIETTIVO DI VERIFICARE L’APPLICAZIONE DEI CORRETTI CRITERI DI PROGETTAZIONE ED ANALISI DELLA LINEA DI PRODUZIONE DELL’INDUSTRIA ALIMENTARE OGGETTO DELLA TESINA, E LA PADRONANZA DELLA FORMULAZIONE DEI BILANCI DI MATERIA ED ENERGIA E DELLE EQUAZIONI DI PROGETTAZIONE. PER SUPERARE L'ESAME LO STUDENTE DEVE DIMOSTRARE DI AVER COMPRESO E SAPER APPLICARE I PRINCIPALI CONCETTI E GLI STRUMENTI METODOLOGICI ESPOSTI NEL CORSO. E’ RITENUTA CONDIZIONE ESSENZIALE PER IL RAGGIUNGIMENTO DELLA SUFFICIENZA LA CORRETTA FORMULAZIONE DEI BILANCI DI MATERIA SUGLI SCHEMI REATTORISTICI ED IMPIANTISTICI ESPOSTI NEL CORSO E LA CORRETTA FORMULAZIONE DEI PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO DEI REATTORI E DEGLI IMPIANTI. LO STUDENTE RAGGIUNGE L’ECCELLENZA QUANDO DIMOSTRA DI SAPER UTILIZZARE IN AUTONOMIA QUESTI PRINCIPI PER LA COMPLETA E CORRETTA FORMULAZIONE DEI MODELLI MATEMATICI DESCRITTIVI DELLE PROCEDURE DI PROGETTAZIONE E DI VERIFICA ANCHE IN CASI IN CUI SIANO INTRODOTTI ELEMENTI CHE DIFFERENZIANO SIGNIFICATIVAMENTE IN CASI IN ESAME DA QUELLI TRATTATI NEL CORSO.

Verifica dell'apprendimento

LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE PRESENTAZIONE DI UNA TESINA (PER IL MODULO DI PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE) E UN COLLOQUIO ORALE.
A RICHIESTA, LO STUDENTE PUÒ SOSTENERE IN COLLOQUI SEPARATI LE INTERROGAZIONI RIGUARDANTI I DUE MODULI. LA PORZIONE DI COLLOQUIO RIGUARDANTE IL MODULO DI IMPIANTI BIOCHIMICI CONSISTE, IN GENERE, IN TRE DOMANDE CIASCUNA SU UNO DEI SEGUENTI TEMI: LA PROGETTAZIONE E L’ESERCIZIO DI UN BIOREATTORE MICROBICO, I PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E LA PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA DI AERAZIONE, L’USO DI ENZIMI IN BIOREATTORI.
LA PORZIONE DI COLLOQUIO RIGUARDANTE IL MODULO DI PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE CONSISTE NELLA PRESENTAZIONE DETTAGLIATA DELLA TESINA, E DI TRE DOMANDE, LA PRIMA SUL PROGETTO DI IMPRESA E BUSINESS PLAN, LA SECONDA SU UNA DELLE OPERAZIONI UNITARIE DISCUSSE NELLA TESINA PRESENTATA, E LA TERZA SU UNA DELLE OPERAZIONI UNITARIE PRESENTATE DURANTE IL MODULO. TALE COLLOQUIO HA L’OBIETTIVO DI VERIFICARE L’APPLICAZIONE DEI CORRETTI CRITERI DI PROGETTAZIONE ED ANALISI DELLA LINEA DI PRODUZIONE DELL’INDUSTRIA ALIMENTARE OGGETTO DELLA TESINA, E LA PADRONANZA DELLA FORMULAZIONE DEI BILANCI DI MATERIA ED ENERGIA E DELLE EQUAZIONI DI PROGETTAZIONE.
PER SUPERARE L'ESAME LO STUDENTE DEVE DIMOSTRARE DI AVER COMPRESO E SAPER APPLICARE I PRINCIPALI CONCETTI E GLI STRUMENTI METODOLOGICI ESPOSTI NEL CORSO. E’ RITENUTA CONDIZIONE ESSENZIALE PER IL RAGGIUNGIMENTO DELLA SUFFICIENZA LA CORRETTA FORMULAZIONE DEI BILANCI DI MATERIA SUGLI SCHEMI REATTORISTICI ED IMPIANTISTICI ESPOSTI NEL CORSO E LA CORRETTA FORMULAZIONE DEI PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO DEI REATTORI E DEGLI IMPIANTI. LO STUDENTE RAGGIUNGE L’ECCELLENZA QUANDO DIMOSTRA DI SAPER UTILIZZARE IN AUTONOMIA QUESTI PRINCIPI PER LA COMPLETA E CORRETTA FORMULAZIONE DEI MODELLI MATEMATICI DESCRITTIVI DELLE PROCEDURE DI PROGETTAZIONE E DI VERIFICA ANCHE IN CASI IN CUI SIANO INTRODOTTI ELEMENTI CHE DIFFERENZIANO SIGNIFICATIVAMENTE IN CASI IN ESAME DA QUELLI TRATTATI NEL CORSO.

	Testi
	MODULO: IMPIANTI BIOCHIMICI B. ATKINSON, BIOCHEMICAL REACTORS, PION LIMITED, LONDON, (ISBN 0-85086-042-3). H.W. BLANCH, D.S. CLARK, BIOCHEMICAL ENGINEERING,DEKKER, LONDON (ISBN 0-8247-8949-0). J.E. BAILEY., D.F. OLLIS, BIOCHEMICAL ENGINEERING FUNDAMENTALS, MCGRAW HILL, NEW YORK, (ISBN 0-07-066601-6). I.J. DUNN, E. HEINZLE J. INGHAM, J.E. PRENOSIL, BIOLOGICAL REACTION ENGINEERING, VCH, WEINHEIM, (ISBN 3-527-28511-3). MODULO: PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE B. ATKINSON, BIOCHEMICAL REACTORS, PION LIMITED, LONDON, (ISBN 0-85086-042-3). H.W. BLANCH, D.S. CLARK, BIOCHEMICAL ENGINEERING,DEKKER, LONDON (ISBN 0-8247-8949-0). J.E. BAILEY., D.F. OLLIS, BIOCHEMICAL ENGINEERING FUNDAMENTALS, MCGRAW HILL, NEW YORK, (ISBN 0-07-066601-6). I.J. DUNN, E. HEINZLE J. INGHAM, J.E. PRENOSIL, BIOLOGICAL REACTION ENGINEERING, VCH, WEINHEIM, (ISBN 3-527-28511-3).

Testi

MODULO: IMPIANTI BIOCHIMICI

B. ATKINSON, BIOCHEMICAL REACTORS, PION LIMITED, LONDON, (ISBN 0-85086-042-3).
H.W. BLANCH, D.S. CLARK, BIOCHEMICAL ENGINEERING,DEKKER, LONDON (ISBN 0-8247-8949-0).
J.E. BAILEY., D.F. OLLIS, BIOCHEMICAL ENGINEERING FUNDAMENTALS, MCGRAW HILL, NEW YORK, (ISBN 0-07-066601-6).
I.J. DUNN, E. HEINZLE J. INGHAM, J.E. PRENOSIL, BIOLOGICAL REACTION ENGINEERING, VCH, WEINHEIM, (ISBN 3-527-28511-3).

MODULO: PROGETTAZIONE DEI PROCESSI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE

B. ATKINSON, BIOCHEMICAL REACTORS, PION LIMITED, LONDON, (ISBN 0-85086-042-3).
H.W. BLANCH, D.S. CLARK, BIOCHEMICAL ENGINEERING,DEKKER, LONDON (ISBN 0-8247-8949-0).
J.E. BAILEY., D.F. OLLIS, BIOCHEMICAL ENGINEERING FUNDAMENTALS, MCGRAW HILL, NEW YORK, (ISBN 0-07-066601-6).
I.J. DUNN, E. HEINZLE J. INGHAM, J.E. PRENOSIL, BIOLOGICAL REACTION ENGINEERING, VCH, WEINHEIM, (ISBN 3-527-28511-3).

	Altre Informazioni
	SEDE E ORARIO IL CORSO È EROGATO PRESSO IL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE. SI CONSULTI IL SITO DI DIPARTIMENTO (HTTPS://CORSI.UNISA.IT/INGEGNERIA-ALIMENTARE/DIDATTICA/CALENDARI OPPURE HTTPS://CORSI.UNISA.IT/INGEGNERIA-CHIMICA-MAGISTRALE/DIDATTICA/CALENDARI) PER L’INDICAZIONE DELL’ORARIO E DELLE AULE.

BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-10-21]

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