1.     Aconseguir que tots els alumnes que cursen l’assignatura coneguin els fonamentes tecnològics dels diferents processos de transformació i/o conservació dels aliments.

2.     Donar a conèixer els diferents tractaments tecnològics presents ens els processos d’elaboració dels aliments, tenint en compte els fonaments de cada procés, les variables implicades, els equips industrials utilitzats i les seves aplicacions.

3.     Proporcionar alguns exemples de l’aplicació dels diferents processos a les indústries alimentàries, des de les matèries primeres fins als productes acabats.

1er QADRIMESTRE

1. INTRODUCCIÓ

Introducció a la Tecnologia Alimentària. Procés Alimentari i Operació Bàsica. Fonaments i classificació. Balanç de matèria i energia. Balanç econòmic. Optimització: funció objectiu. Disseny d'equip.

2. REOLOGIA

Introducció. Fluids newtonians. Tipus de fluids no newtonians. Comportament independent del temps: plàstics, pseudoplàstics i dilatants. Comportament dependent del temps. Comportament viscoelàstic. Efecte de la concentració i de la temperatura.

3. CIRCULACIÓ DE FLUIDS EN CONDUCCIONS. BOMBES

Balanç d'energia mecànica. Pèrdues per fricció. Concepte de Càrrega. NPSH. Bombes. classificació i descripció. Bombes centrífugues. Conduccions vàlvules i accessoris.

4. TRANSMISSIÓ DE CALOR EN ESTAT ESTACIONARI.

Mecanismes de transmissió: conducció, convecció i radiació. Lleis que regeixen aquests fenòmens. Transmissió en estat estacionari.  Coeficients individuals. Resistència tèrmica. Coeficients globals. Transmissió en estat no estacionari. Nombre de Biot. Nombre de Fourier. Càlcul del temps d'escalfament/refredament.

5. BESCANVIADORS DE CALOR.

Característiques generals. Tipus de bescanviadors. Classificació. Disposicions de flux. Temperatura mitjana logarítmica. Factors correctius. Coeficient de transmissió individual i global. Bescanviadors de doble tub i de carcassa i tubs. Bescanviadors especials.

6. EVAPORACIÓ

Fonaments. Funcionament, tipus i accessoris. Increment ebulloscòpic: regles de Dühring i Babo. Capacitat i economia. Càlcul d'un evaporador simple. Evaporació per càrregues. Aprofitament energètic del vapor: Múltiple efecte, compressió tèrmica i mecànica, i bomba de calor.

7. SEDIMENTACIÓ I CENTRIFUGACIÓ

Sedimentació per gravetat. Sedimentació lliure i impedida; contínia i discontínua. Càlcul d'un sedimentador. Sedimentació centrífuga. Hidrociclons. Centrífugues. Tipus de centrífugues. Floculació.

8. FILTRACIÓ

Flux a través de sistemes porosos. Tipus de filtres i selecció. Tipus de filtració: a velocitat constant i a pressió constant. Rentat del tortó. Càlcul de la superfície i del temps de filtració. Agents coadjuvants.

9. FLUIDITZACIÓ I TRANSPORT DE SÒLIDS

Fluïdització incipient. Velocitat mínima de fluïdització. Expansió del llit. Arrossegament de partícules. Càlcul de l'equip. Aplicacions. Transport pneumàtic. Tipus de flux. Sistemes d'operació. Pèrdua de càrrega. Transport hidràulic. Equip.

10. INTRODUCCIÓ A LA TRANSFERÈNCIA DE MATÈRIA

Difusió en fluids. Llei de Fick. Difusivitat de gasos i de líquids. Predicció dels seus valors. Coeficients de transferència en flux laminar i en flux turbulent. Coeficients individuals i globals. Determinació i predicció dels coeficients.

11. EXTRACCIÓ SÒLID-LÍQUID

Introducció. Fonaments. Relacions d'equilibri. Balanços de matèria i càlcul de les operacions de contacte senzill, contacte múltiple en flux creuat, i contacte múltiple en contracorrent. Mètodes gràfics i analítics. Eficàcia de les etapes. Equip.

12. DESTIL·LACIÓ

Equilibris líquid-vapor. Sistemes ideals: Lleis de Dalton i Raoult. Mescles reals, constants d'equilibri. Volatilitat relativa. Destil.lació simple. Destil·lació batch. Destil·lació d'equilibri o flash. Rectificació. Mètode de McCabe-Thiele. Equip.

2on QUADRIMESTRE

1. Introducció

Conceptes de tecnologia alimentària. Classificació dels processos: conservació i/o transformació. Principis del processament dels aliments. Principals tecnologies per a la conservació dels aliments. Requeriments dels consumidors que influencien el desenvolupament de les tecnologies de conservació. Indústries alimentàries.

2. Reducció de mida de partícula

Reducció de mida d’aliments sòlids: aliments fibrosos i aliments secs. Trituració i mòlta. Tamisat. Equips Reducció de mida d’aliments líquids: homogeneïtzació. Fonaments de l’emulsionament, estabilitat de les emulsions i fenòmens de desestabilització. Equips. Homogeneïtzadors a pressió. Molins col·loïdals. Homogeneïtzadors ultrasònics.

3. Mesclat i modelatge

Mescla d’aliments líquids, de fluids viscosos i pastosos, pastes viscoelàstiques i masses plàstiques. Mescla d’aliments sòlids. Mescladores per a productes polvoritzats i granulats. Amassat i pastat. Emmotllament. Equips.

4. Refrigeració

Fonaments de la conservació per refrigeració. Temperatures de refrigeració i temperatures d’emmagatzematge. Mètodes de refrigeració industrial. Refrigeració per compressió. Fluids refrigerants i frigorígens. Cambres: característiques i utilització.

5. Congelació

Fonaments. Etapes del procés de congelació. Efectes de la congelació sobre els aliments. Procediments i equips 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 dels aliments.

6. Concentració

Evaporació. Fonaments de l’evaporació. Influència de l’evaporació sobre l’activitat de l’aigua. Tipus de evaporadors. Evaporació d’efectes i etapes múltiples. Separació per membranes. Principis de la separació per membranes. Osmosis inversa. Ultrafiltració. Concentració per congelació. Fonaments de la crioncentració i equips.

7. 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. Termodinàmica de l’aire humit. Assecat. Procés bàsic d’assecat. Períodes d’assecat. Modificacions produïdes per l’assecat. Procediments de deshidratació. Aliments deshidratats instantanis. Altres mètodes de deshidratació. Liofilització. Característiques tecnològiques i aplicacions en aliments líquids i sòlids. Equips. Deshidratació osmòtica.

8. Escaldament, pasteurització i esterilització

Objectius i efectes de l’escaldament. Procediments i equips. Principis de la pasteurització en la conservació dels aliments. Pasteurització de fluids: en tanc, HTST, pasteurització d’aliments envasats. Equips. Principis de l’esterilització en la conservació dels aliments. Esterilitat comercial. Esterilització de fluids: aliments líquids, UHT directe i indirecte. Esterilització d’aliments particulats. Esterilització convencional d’aliments envasats. Procediments i equips.

9. Cocció, fregitel·la i enfornat.

Principis de la cocció. Sistemes de cocció per càrregues i continus. Cocció al buit. Fonaments de la fregitel·la. Olis i greixos utilitzats. Fregit per contacte i per immersió. Sistemes de control i reciclatge de l’oli. Equips. Fonaments de l’enfornat i torrat. Equips

10. Extrusió

Definició. Tipus d’extrusió i variables del procés. Extrusió en calent o per cocció. Extrusió en fred i per congelació. Equips. Extrusió mitjançant extrusors de cargol únic i doble. Aplicacions. Efectes sobre els aliments.

11.- Microones, escalfament dielèctric i radiacions infraroges

Fonaments de l’escalfament dielèctric, les microones i les radiacions infraroges a la indústria alimentària. Principals aplicacions. Equips industrials.

12.- Radiacions ionitzants

Les radiacions ionitzants i les seves fonts. Mecanisme d’acció. Factors que determinen la dosi. Regulació del procés. Aplicacions comercials. Avantatges tècnico-econòmiques i limitacions. Seguretat dels aliments irradiats.

13. Processos no tèrmics de conservació i transformació

Altes pressions hidrostàtiques. Camps elèctrics polsants. Ultrasons. Camps magnètics oscil·lants. Polsos lluminosos. Manotermosonicació. Microfiltració. Bactofugació. Productes químics i bioquímics utilitzats en conservació d’aliments.

14.- Mètodes combinats de conservació

La teoria dels obstacles. Variables utilitzades en els processos combinats de conservació. Mètodes tradicionals: confitat, salat, curat i fumat. Desenvolupaments en la utilització dels mètodes combinats. Aplicacions.

15. Envasament

Funcions de l’envasament. Interaccions envàs-aliment. Tipus d’envasos i materials utilitzats. Envasos metàl·lics, de vidre i de plàstic. Sistemes de dosificació, emplenat i tancat. Envasament asèptic. Envasament en atmosfera protectora, al buit i en atmosfera modificada. Emmagatzematge en atmosferes controlades. Característiques dels gasos utilitzats. Equips.

16. Processos a la indústria alimentària

Indústries làcties. Ovoproductes. Indústries càrnies. Indústries del peix i productes de la pesca. Indústries dels cereals. Indústries de fruites i hortalisses. Indústries d’oleaginoses.

La bibliografia a la biblioteca

Casal. J. i R. Clotet. Operacions unitàries de la indústria alimentària. Ed. Societat Catalana de Tecnologia, Barcelona. 1995.

Couldson J.M., Richardson, J.F. Ingenieria Química, Tomos Ia IV. Ed Reverté. Barcelona. 1979-1981.

McCabe W.I., Smith J.C. Operaciones Básicas de Ingeniería Química. Ed. Reverté. Barcelona. 1973.

Treybal R. E. Operaciones de transferencia de masa. Ed. McGraw-Hill. Méjico, 1980.

Barbosa-Cánovas, G.V., Pothakamury, U.R., Palou, E., Swanson, B.G. 1998. Nonthermal Preservation of Foods. Food Science and Technology Series, vol. 82. Ed. Marcel Dekker Inc., New York.

Barbosa-Cánovas, G.V., Vega-Mercado, H. 2000. Deshidratación de alimentos. Ed. Acribia S.A., Saragossa.

Bartholomai, A. ed. 1991. Fábricas de alimentos: Procesos, equipamientos y costos. Ed. Acribia S.A., Saragossa.

Brennan, J.G., Butters, J.R., Cowell, N.D., Lilly, A.E.V. 1990. Food Engineering Operations. Ed. Applied Science Publishers Ltd.

Casp, A., Abril, J. 1998. Procesos de conservación de alimentos. Ed. A. Madrid Vicente y Mundi-Prensa, S.A., Madrid.

Earle, R.L. 1987. Ingeniería de los alimentos: las operaciones básicas del procesado de los alimentos 2ª ed. Ed. Acribia, Zaragoza.

Fellows, P. 1988. Food Processing Technology: Principles and Practice. Ed. Ellis Horwood Ltd., Publisher, Market Cross House, Chichester.

Gould, G. W. ed. 1995. New Methods of Food Preservation. Blackie Academic & Professional, Chapman & Hall, London.

Gruda, Z., Postolski, J. 1986. Tecnología de la congelación de los alimentos. Ed. Acribia, S.A., Saragossa.

Lamúa, M. 2000. Aplicación del frío a los alimentos. Instituto del Frío (CSIC), Madrid. Ed. A. Madrid Vicente y Mundi-Prensa, S.A., Madrid.

Lewis, M.J. 1990. Physical Properties of Foods and Food Processing Systems. Ellis Horwood Ltd., Chichester.

Mafart, P. 1991/92. Génie industriel alimentarie. Vol. I: Les procédés physiques de conservation. Vol. II: Techniques séparatives. Ed. Tecnique et Documentation-Lavosier, París.

Mallett, C.P. ed. 1994. Tecnología de los alimentos congelados. Ed. A. Madrid-Vicente, Madrid.

Mulder, M. 1996. Basic Principles of Membrane Technology. Second Edition. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. 564 pp.

Parpy, R.T. ed. 1995. Envasado de los Alimentos en Atmósfera Modificada. Ed. A. Madrid-Vicente, Madrid.

Potter, N.N., Hotchkiss, J.H. 1995. Food Science. 5 th Edition. Ed. Chapman & Hall, New York.

Rees, J.A.G., Bettison, J. 1994. Procesado térmico y envasado de los alimentos. Ed. Acribia, S.A., Saragossa.

Rodríguez, M.E. 1990. Industrias de la alimentación. Ed. Bellisco, Madrid.

Sharma, S.K., Mulvaney, S.J., Rizvi, S.S.H. 2000. Food Process Engineering: Theory and Laboratory Experiments. John Wiley & Sons, Inc., New York.

Toledo, R.T. 1991. Fundamentals of Food Process Engineering. 2nd. ed. Van Nostrand Reinhold, New York.

Classes de teoria i de problemes. Sessions pràctiques de laboratori i de planta pilot. Visites a diferents indústries alimentàries. Treballs pràctics.

Pràctiques del 1er quadrimestre:

Pràctiques del 2on quadrimestre: es realitzaran 3 sessions de 2,5 hores cadascuna. Així com 3 visites a indústries alimentàries.

El examen corresponent al 1er quadrimestre constarà de 3 o 4 problemes.

El examen del 2on quadrimestre constarà de preguntes curtes (80% de la nota). Assistència obligatòria a les sessions de pràctiques i presentació dels informes (20% de la nota).