Estudia

• Adquirir el coneixement necessari sobre els processos de transformació i/o conservació dels aliments, tenint en compte els fonaments, les variables implicades, els equips industrials i les seves aplicacions.
• Comprendre el funcionament de la maquinària i els equips que s’utilitzen en les tecnologies de processament dels aliments.
• Analitzar els efectes dels tractaments tecnològics sobre la qualitat global dels aliments (característiques higiènico-sanitàries, vida útil, valor nutritiu, propietats organolèptiques i funcionals).
• Conèixer els elements que s’utilitzen als processos industrials per dur a terme la mesura, el registre i el control de les diferents variables (temperatura, pressió, nivell, cabal, pH, humitat, etc.)
• Conèixer els circuits de control que requereixen les operacions de fabricació industrial per aconseguir productes amb la qualitat i preu que sol·liciten els mercats.
• Conèixer els mètodes de càlcul usuals per a l’elecció, instal·lació i calibració dels elements que formen els bucles de control, tenint en compte criteris d’eco-eficiència.
• Poder dissenyar automatismes de control, partint d’aparells i equips existents al mercat.

1. PRIMERA PART: TECNOLOGIES GENERALS DELS PROCESSOS ALIMENTARIS

          1.1. Consideracions generals (2 h). La Tecnologia dels aliments. Nivell tecnològic de les indústries alimentàries i previsió de futur. La producció dels aliments. Definicions: procés tecnològic, diagrames de flux, processos de conservació i/o transformació.

          1.2. Tractaments de les primeres matèries (3 h)

                    1.2.1. Transport a fàbrica i emmagatzemtage. Condicions òptimes de transport, embalatge i manipulació. Vehicles de transport. Sistemes de càrrega i descàrrega. Dipòsits, sitges i magatzems. Característiques.

                    1.2.2. Tractaments previs. Neteja: funcions i tipus. Desinfecció: aplicacions. Selecció. Criteris de selecció. Classificació: funcions i factors de qualitat. Pelat. Escaldament. Procediments i equips industrials.

          1.3. Tractaments mecànics o de conversió (7 h)

                    1.3.1. Reducció de grandària. Molturació d'aliments fibrosos i secs. Molturació seca i humida. Efectes sobre els aliments. Separació per grandària: Tamisat. Aplicacions i equips.

                    1.3.2. Producció de mescles i modelatge. Mescla d’aliments líquids. Mescla de pastes viscoelàstiques i masses plàstiques. Mescla d’aliments sòlids. Eficàcia de la mescla. Equips i aplicacions. Emmotllament: tipus i equips.

                    1.3.3. Tecnologies de separació. Sedimentació. Centrifugació. Filtració. Espremut. Separació per membranes: Microfiltració, Ultrafiltració, Nanofiltració i Osmosi inversa. Equips i aplicacions. Efectes sobre els aliments.

                    1.3.4. Homogeneïtzació. Fonaments. Estabilitat de les emulsions i fenòmens de desestabilització. Formulació i tecnologia dels sistemes emulsionats. Equips. Aplicacions i efectes sobre els aliments.

          1.4. Processos de conservació per eliminació de calor (6 h)

                    1.4.1. Refrigeració. Fonaments. Temperatures de refrigeració i d’emmagatzematge. Mètodes de refrigeració industrial. Cambres: característiques i utilització. Efectes sobre els aliments.

                    1.4.2. Congelació. Fonaments. Etapes de formació dels cristalls de gel. Velocitat de congelació. Procediments de congelació: sistemes mecànics i criogènics. Criteris per l’elecció d’un sistema de congelació. Condicions òptimes d’emmagatzematge dels productes congelats. Procediments de descongelació industrial. Efectes sobre els aliments.

          1.5. Processos de conservació per aplicació de calor (6 h)

                    1.5.1. Pasteurització. Principis. Importància de la pasteurització en la conservació dels aliments. Pasteurització de fluids: en tanc, HTST; pasteurització d’aliments envasats. Equips i efectes sobre els aliments.

                    1.5.2. Esterilització. Principis. Importància de l’esterilització en la conservació dels aliments. Esterilitat comercial. Esterilització de fluids: UHT directe i indirecte. Esterilització d’aliments particulats. Esterilització convencional d'aliments envasats. Procediments i equips. Efectes sobre els aliments.

          1.6. Processos de transformació per aplicació de calor (4 h)

                    1.6.1. Fregitel·la, cocció, torrat i enfornat. Fregitel·la: fonaments, olis i greixos utilitzats. Condicions d'aplicació segons l’aliment. Sistemes de control i reciclatge de l’oli. Cocció, enfornat i torrat: fonaments. Equips industrials. Efectes sobre els aliments.

                    1.6.2. Texturització. Fonaments. Extrusió: tipus i variables del procés. Altres processos de texturització. Matèries primeres utilitzades. Productes obtinguts. Equips. Aplicacions. Efectes sobre els aliments.

          1.7. Processos de control i disminució de l’activitat de l’aigua (8 h)

                    1.7.1. Evaporació. Fonaments. Influència de l’evaporació sobre l’activitat de l’aigua. Equips. Evaporació d’efectes i etapes múltiples. Aplicacions. Efectes sobre els aliments.

                    1.7.2. Deshidratació. Fonaments. Classificació de les tecnologies de deshidratació. Aliments líquids i sòlids. Influència de la deshidratació sobre l’activitat de l’aigua i la conservació. Aliments deshidratats instantanis: instantaneïtzació. Deshidratació osmòtica. Equips. Efectes sobre els aliments.

                    1.7.3. Crioconcentració i Liofilització. Fonaments de la crioconcentració i la liofilització. Característiques tecnològiques i aplicacions en aliments líquids i sòlids. Efectes sobre l’activitat de l’aigua i la conservació. Equips. Efectes sobre els aliments.

                    1.7.4. Processos combinats de conservació. Teoria dels obstacles. Variables utilitzades. Mètodes tradicionals: confitat, salat, curat i fumat. Desenvolupaments en la utilització dels mètodes combinats. Concepte d’aliments de baixa, mitja i alta activitat de l’aigua. Aplicacions de la teoria dels obstacles en la formulació de productes alimentaris.

          1.8. Processos no tèrmics (2 h)

                    1.8.1. Processos no tèrmics de conservació i tranformació dels aliments. Fonaments i principis. Altes pressions hidrostàtiques. Camps elèctrics polsants d’alta intensitat. Ultrasonicació. Manotermosonicació. Mecanismes d’acció. Equips industrials. Aplicacions i efectes sobre els aliments.

          1.9. Processos amb utilització d’energia radiant (4 h)

                    1.9.1. Microones, escalfament dielèctric i radiacions infraroges. Fonaments. Utilització de l’escalfament dielèctric, les microones i les radiacions infraroges a la indústria alimentària. Principals aplicacions. Equips industrials. Efectes sobre els aliments.

                    1.9.2. Radiacions ionitzants. Fonaments. Fonts. Mecanisme d’acció. Factors que determinen la dosi. Regulació del procés. Aplicacions comercials. Efectes sobre els aliments. Avantatges tècnico-econòmiques i limitacions. Seguretat dels aliments irradiats.

          1.10. Envasament, emmagatzematge i distribució (3 h)

                    1.10.1. Tecnologies de l'envasament. Tipus i materials. Interaccions envàs-aliment. Sistemes de dosificació, emplenat i tancat. Envasament asèptic, al buit, en atmosfera protectora i controlada. Característiques dels gasos. Envasament actiu i envasament inteligent.

                    1.10.2. Manipulació i emmagatzematge de productes envasats. Etiquetatge. Característiques de les etiquetes. Legislació relacionada. Sistemes d'emmagatzematge de productes alimentaris.

2. SEGONA PART: CONTROL DELS PROCESSOS ALIMENTARIS

          2.1. Fonaments del control automàtic (2 h). Justificació de la necessitat del control automàtic dels processos. Tipus d’automatització. Avaluar els avantatges i inconvenients que es generen.

          2.2. Medició, automatització i control automàtic (4 h). Conceptes generals. El llaç de control. Components. Característiques dels instruments. Definicions. Codis d’identificació. El projecte de Instrumentació i Control.

          2.3. Sensors (8 h). Criteris de selecció. Mètodes de mesura industrial. Avantatges e inconvenients. Normes d’instal·lació. Detectors de temperatura, pressió, nivell i cabal. Altres detectors. Errors de mesura. Calibració d’instruments.

          2.4. Transmissors (4 h). Característiques. Transmissió de senyals analògiques i digitals. Interfície amb sensors i actuadors. Condicionament dels senyals. Comunicacions industrials.

          2.5. Actuadors (6 h). Vàlvules de control. Tipus de vàlvules. Dimensionament: càlcul del coeficient de cabal Cv.

          2.6. Introducció a la regulació automàtica (6 h). Modelització de sistemes. Anàlisi temporal de sistemes lineals. Classificació dels controladors: Accions proporcional, integral i derivada. Resposta temporal i freqüencial de sistemes. Simulació de processos. Sistemes de control per ordinador.

          2.7. Automatismes (4 h). Processos lògics i seqüencials. Autòmats programmables PLC: Funcions, arquitectura i programació.

          2.8. Controladors automàtics (4 h). Controladors PID. Sintonia de controladors. Bondat del control. Altres tipus de control: autoajustables, predictius, adaptatius predictius.

          2.9. Instrumentació i control d'operacions bàsiques (6 h). Estructures de control: relacions, cascada. Exemples de llaços de control. Especificacions dels sistemes de control.

3. Problemes tipus de Control de processos:

          3.1. Elecció d’elements per la mesura de temperatures.

          3.2. Retard en els sistemes de mesura.

          3.3. Elecció d’elements per a la mesura de pressions.

          3.4. Elecció de transmissors de pressió, absoluta, relativa i diferencial.

          3.5. Normes Afnor per a la mesura de cabals.

          3.6. Elecció de vàlvules de control.

          3.7. Determinació de l’ajustament experimental d’un controlador PID.

          3.8. Determinar les posicions de les vàlvules de control.

• Barbosa-Cánovas, Gustavo V, Vega-Mercado, Humberto (DL 2000). Deshidratación de alimentos. Zaragoza: Acribia.
• Nonthermal preservation of foods (cop. 1998). New York: Marcel Dekker.
• Fábricas de alimentos, : procesos, equipamento, costos (1991). Zaragoza: Acribia.
• Las Operaciones de la ingenieria de los alimentos (1980) (2ª ed). Zaragoza: Acribia.
• Casp Vanaclocha, Ana (2005). Diseño de industrias agroalimentarias. Madrid [etc.]: Mundi-Prensa.
• Casp Vanaclocha, Ana, Abril Requena, José (1999). Procesos de conservación de alimentos. Madrid: A. Madrid Vicente Mundi-Prensa.
• A Complete course in canning and related processes (1996) (13th ed). Timonium: CTI Publications.
• Fellows, Peter (1993). Tecnología del procesado de los alimentos, : principios y prácticas. Zaragoza: Acribia.
• New methods of food preservation (1995). London [etc.]: Blackie academic & professional.
• Gruda, Zbigniew, Postolski, Jacek (1986). Tecnología de la congelación de los alimentos. Zaragoza: Acribia.
• Water and food quality (1989). London [etc.]: Elsevier Applied Science.
• Aplicación del frío a los alimentos (2000). Madrid: AMV Mundi Prensa.
• Tecnología de los alimentos congelados (1994). Madrid: Madrid Vicente.
• Alimentos congelados, : procesado y distribución (DL 1990). Zaragoza: Acribia.
• Lewis, M.J (1990). Physical properties of foods and food processing systems. New York: Ellis Horwood.
• Mafart, Pierre, Béliard, Emile (1994). Ingeniería industrial alimentaria. Zaragoza: Acribia.
• Mafart, Pierre (1994). Ingeniería industrial alimentaria. Zaragoza: Acribia.
• Envasado de los alimentos en atmósfera modificada (1995). Madrid: A. Madrid Vicente ediciones.
• Potter, Norman N, Hotchkiss, Joseph H (cop. 1995). Food science (5th ed). New York [etc.]: Chapman and Hall.
• Procesado térmico y envasado de los alimentos (1994). Zaragoza: Acribia.
• Rodríguez Hurtado, Mª Encarnación (1990). Industrias de la alimentación. Madrid: Bellisco.
• Toledo, Romeo T (cop. 1991). Fundamentals of food process engineering (2nd ed). New York: Van Nostrand Reinhold.
• Shrama, Shri K, Mulvaney, Steven J, Rizvi, S. S. H (cop. 2000). Food process engineering, : theory and laboratory experiments. New York [etc.]: John Wiley & Sons.
• Mulder, Marcel (cop. 1996). Basic principles of membrane technology ([2nd ed.]). Dordrecht [etc.]: Kluwer Academic.
• McFarlane, Ian (1995). Automatic control of food manufacturing processes (2nd ed.). London [etc.]: Blackie Academic & Professional.
• Instrument engineers' handbook : process control (1995) (3rd ed.). Radnor: Chilton Book Co..
• Instrument engineers' handbook : process measurement andanalysis (1995) (3rd ed.). Radnor: Chilton Book Co..
• Mandado Pérez, Enrique, Mariño Espiñeira, Perfecto, Lago Ferreiro, Alonso (Boixareu Editores). Instrumentación electrónica. Barcelona: Marconbo.
• Creus Solé, Antonio (1997). Instrumentación industrial (6a ed). Barcelona: Marcombo Boixareu.
• Creus Solé, Antonio (1982). Instrumentos industriales : su ajuste y calibración. Barcelona México D.F.: Marcombo Boixareu.
• Considine, Douglas M., Ross, S.D. (1971). Manual de instrumentación aplicada. México [etc.]: Compañía Editorial Continental.
• Process (1993) (4th ed.). New York [etc.]: McGraw-Hill.
• Sun, Da-Wen (cop. 2005). Emerging technologies for food processing. San Diego, CA: Elsevier Academic Press.
• Han, Jung H. (cop. 2005). Innovations in food packaging. San Diego [etc.]: Elsevier Academic Press.
• Smith, J. Scott, Hui, Y. H. (Yiu H.) (cop. 2004). Food processing : principles and applications. Ames, Iowa: Blackwell Pub..
• Barbosa-Cánovas, Gustavo V., Tapia, María S., Cano, M. Pilar (cop. 2005). Novel food processing technologies. Boca Raton [etc.]: CRC Press.
• Saravacos, George D., Kostaropoulos, A. E. (cop. 2002). Handbook of food processing equipment. New York [etc.]: Kluwer Academic/Plenum.
• Vieira, Maria Margarida Cortez Ho, Peter (cop. 2008 ). Experiments in unit operations and processing of foods . New York [etc.]: Springer. Catàleg

Activitats d'avaluació:

La qualificació final s'obtindrà fent la mitjana de les qualificacions obtingudes en les dues parts de l’assignatura: (1) Tecnologies generals i (2) Control de processos. Cal treure un mínim d'un 4,5 (sobre 10) per fer mitjana entre les 2 parts.

1) Primera part: s’haurà de superar un examen escrit dels coneixements adquirits que consistirà en una part de preguntes multiresposta tipus test i preguntes curtes (85% de la nota). Assistència obligatòria a les sessions de pràctiques i presentació d’un informe (15% de la nota). Al febrer es fa un examen parcial de la 1a part de l'assignatura que serveix per eliminar matèria si la qualificació és superior a un 5 (sobre 10).

2) Segona part: s’haurà de superar un examen escrit: contestar qüestions de teoria i resoldre 3 o 4 problemes similars als resolts a classe (70% de la nota). Assistència obligatòria a les pràctiques i examen (15% de la nota). Realitzar un projecte d’automatització o completar la instrumentació d’un procés (15% de la nota).

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
La qualificació de No Presentat s’obtindrà si no s’assisteix a l’examen final i/o a les pràctiques obligatòries o no es realitzen els treballs que s’encarreguin.

Treballs: cada alumne ha de realitzar durant el 2n quadrimestre un projecte d'automatització d'un procés, a escollir lliurement.

• Bioquímica industrial i dels aliments
• Instal·lacions agroindustrials
• Microbiologia general i d'aliments
• Operacions bàsiques d'indústries agroalimentàries