Guida degli insegnamenti

Syllabus

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[W000650] - MACCHINE E IMPIANTI PER L'INDUSTRIA E L'ENERGIAMACHINES AND PLANTS FOR THE INDUSTRY AND ENERGY
DANIELE DUCA
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [AT03] SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI First Cycle Degree (3 years) - [AT03] FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 54
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: AGR/09 - MECCANICA AGRARIA


LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

ITALIANO

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Le conoscenze di base dei corsi di matematica, fisica e chimica risultano propedeutiche a questo insegnamento.

Basics on mathematics, physics and chemistry are propaedeutic to this course


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Il corso prevede lo svolgimento di lezioni teoriche (4 CFU, 36 ore), di regola svolte dal docente col supporto della lavagna, di presentazioni a video e materiale distribuito agli studenti, e di esercitazioni in aula e visite didattiche (2 CFU, 18 ore). Sulla piattaforma informatica di supporto viene messo a disposizione il materiale didattico.

The course is structured in lectures (4 ECTS, 36 hours) supported by blackboard, projector, lessons on laptop and in exercises applications in lecture room and didactic trips (2 ECTS, 18 hours). The didactic material is available on the web platform.


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

a) comprensione dei fenomeni fisici, chimici e gli elementi tecnologici alla base dei principali processi impiegati in ambito alimentare e le leggi che li descrivono; b) conoscenza delle principali macchine ed impianti impiegati nell'industria agroalimentare e il relativo funzionamento; c) comprensione dei principali processi impiegati nell'industria agroalimentare: struttura, aspetti dimensionali, costruttivi e progettuali e relativi flussi di massa ed energia.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

a) capacità di integrazione orizzontale delle informazioni di base acquisite (tecnologiche, matematiche, fisiche, chimiche) e di integrazione verticale delle informazioni nei processi dell'industria agroalimentare; b) capacità di interpretare correttamente i principali aspetti dimensionali, costruttivi e progettuali delle industrie alimentari e di impostare bilanci di massa ed energia dei processi individuando punti critici e strategie di miglioramento.


Competenze trasversali.

i) autonomia di giudizio: capacità di utilizzare le informazioni sul processo tecnologico per mettere in atto strategie di ottimizzazione; capacità di confrontare diverse tecnologie, convenzionali e innovative, per valutarne la convenienza tecnica e individuare interventi mirati a migliorare l'efficienza delle produzioni alimentari; ii) abilità comunicative: capacità di trasferire in modo chiaro ed esauriente informazioni, idee, problemi e relative soluzioni tecniche a interlocutori, specialisti e non, rappresentativi delle diverse competenze coinvolte nelle filiere agro-alimentari.


Knowledge and Understanding.

a) understanding of the physical, chemical and technological elements related to the main processes used in the food industry;
b) knowledge of the main plant and machinery used in the food industry and its operation;
c) understanding of the main processes used in the food industry: structure, dimensional, construction and design aspects, related mass and energy flows.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

a) the ability for horizontal integration of the basic information acquired (technological, mathematical, physical, chemical) and vertical integration of information in the agro-food industry processes;
b) the ability to correctly interpret the main dimensional, construction and design aspects of the food industry and evaluate the mass and energy balance of processes by identifying critical points and improvement strategies.


Transversal Skills.

i) Autonomy of judgment: the ability to use information on the technological process to implement optimization strategies; the ability to compare different technologies, conventional and innovative, to evaluate the technical suitability and identify interventions aimed at improving the efficiency of food production;
ii) communication skills: the ability to transfer, in a clear and comprehensive manner, information, ideas, problems and related technical solutions to both specialists and not-specialist, representative of the different skills involved in agro-food chains.



PROGRAMMA PROGRAM

1. Energia e sistemi per la produzione di energia di interesse del settore agroalimentare: richiami su energia e potenza, combustibili e combustione. Generatori di calore e vapore e relativi bilanci di massa ed energia, diagramma p-H, utilizzo dei vettori energetici, scambio termico. 1 CFU 2. Produzione e utilizzo dell’energia elettrica e elementi di sicurezza negli impianti. 0,5 CFU 3. Materiali utilizzati negli impianti e loro principali caratteristiche, il problema del contatto con gli alimenti. 0,5 CFU 4. Principali macchine ausiliarie: pompe, compressori e ventilatori e relativi elementi di valutazione: potenze, rendimenti, curve caratteristiche. 0,5 CFU
5. Evaporazione: calcolo della quantità di acqua da evaporare, calcolo dei bilanci di massa ed energia di un evaporatore e metodi per aumentare l'efficienza del processo. 1 CFU 6. Refrigerazione e congelamento: ciclo frigorifero e fluidi frigorigeni, celle frigorifere, loro dimensionamento e relativi bilanci di massa ed energia. 0,5 CFU 7. Impianti di essiccazione: calcolo quantità di acqua da asportare, diagramma psicrometrico, essiccazione in corrente d’aria, principali tipologie di essiccatori e relativi bilanci di massa ed energia. 1 CFU 8. Impianti di distillazione: basi della distillazione, principali tipologie di impianti, bilanci di massa ed energia. 1 CFU

1. Energy and systems for the production of energy in the food industry: basics of energy and power, fuels and combustion. Heat and steam generators and related mass and energy balance, p-H diagram, use of energy sources, heat exchange. 1 ECTS
2. Production and use of electricity and safety aspects. 0.5 ECTS
3. Materials used in plants and their main features, the problem of contact with food. 0.5 ECTS
4. Main auxiliary machinery: pumps, compressors and fans, relevant background information: power, efficiency, characteristic curve. 0.5 ECTS
5. Evaporation: calculation of the amount of water to be evaporated, calculation of mass and energy balances of an evaporator and methods to increase the process efficiency. 1 ECTS
6. Refrigeration and freezing: refrigeration cycle, refrigerators and refrigerants, refrigeration cells, their size and related mass and energy balance. 0.5 ECTS
7. Drying equipment: calculation of the amount of water to be removed, the psychrometric diagram, air-drying, the main types of dryers and relative mass and energy balance. 1 ECTS
8. Distillation plants: basics of distillation, the main types of systems, mass and energy balance. 1 ECTS


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

Colloquio orale su tre argomenti tra quelli considerati nel programma del corso. Fogli bianchi e schemi proiettati durante il corso sono messi a disposizione del candidato durante l'esame per supportare l'esposizione dei concetti.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito: a) la conoscenza della terminologia tecnica e delle definizioni riportate durante il corso; b) la conoscenza delle principali macchine e degli impianti utilizzati nell'industria agroalimentare; c) la capacità di svolgere delle considerazioni, anche di carattere numerico, sui vari aspetti affrontati nel corso, in particolare bilanci di massa ed energia dei processi. Verrà inoltre apprezzata la capacità di supportare i propri argomenti in modo ordinato e comprensibile con schemi, grafici, semplici elaborazioni numeriche che il candidato svilupperà nel corso del colloquio su fogli e schemi proiettati durante il corso che sono messi a disposizione del candidato durante l'esame.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Attribuzione del voto in trentesimi.


Criteri di attribuzione del voto finale.

La prova orale sarà articolata su tre quesiti principali, ciascuno dei quali valutabile con un punteggio variabile fra 0 e 10 punti. La prova orale si ritiene superata se lo studente dimostra di possedere una appropriata conoscenza dei contenuti, esposti in maniera sufficientemente chiara e corretta impiegando l'adeguata terminologia tecnica. La valutazione massima viene conseguita dimostrando una approfondita conoscenza dei contenuti, mediante una esposizione che dimostri la completa padronanza del linguaggio tecnico e la capacità di applicare le conoscenze acquisite per la risoluzione di semplici problemi applicativi (semplici valutazioni numeriche, bilanci di massa ed energia, dimensionamenti).


Learning Evaluation Methods.

Examination is based on an oral examination regarding three subjects of the syllabus. Blank sheets and scheme projected during the course are made available to the student for supporting the examination.


Learning Evaluation Criteria.

The student during the examination shall show: a) knowledge of definitions and technical language associated to course contents; b) knowledge and understanding of machinery and plant used in agro-food industry; c) the ability to carry out considerations on the various aspects dealt with in the course, in particular mass and energy balance of processes. The ability to support arguments in an orderly and understandable manner will also be appreciated. This could be done with diagrams, charts, simple numerical calculations on sheets and schemes made available to the candidate.


Learning Measurement Criteria.

The vote is expressed as thirtieths.


Final Mark Allocation Criteria.

The oral exam will be based on three main questions, each evaluated using a score ranging from 0 to 10 points.
The oral test is deemed passed if the student demonstrates that he has an appropriate knowledge of the contents, presented sufficiently clearly and correctly using the appropriate technical terminology. The highest rating is achieved by demonstrating a thorough understanding of the contents through a presentation that shows the complete mastery of the technical language and the ability to apply the knowledge to solve simple practical problems (simple numerical evaluations, mass and energy balances, plant dimensioning).



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

D. Friso - Ingegneria dell'industria alimentare. Operazioni unitarie del food engineering. Macchine e impianti. Edizioni CLEUP, Padova, 2013 R.L. Earle, M.D. Earle, Unit operations in food processing, (http://www.nzifst.org.nz/unitoperations) R.P. Singh, D.R. Heldman, Introduction to Food Engineering, Edition, Academic Press, London Il materiale didattico utilizzato nel corso delle lezioni e eventuale materiale didattico addizionale saranno disponibili sulla piattaforma informatica.

D. Friso - Ingegneria dell'industria alimentare. Operazioni unitarie del food engineering. Macchine e impianti. Edizioni CLEUP, Padova, 2013

R.L. Earle, M.D. Earle, Unit operations in food processing, (http://www.nzifst.org.nz/unitoperations)

R.P. Singh, D.R. Heldman, Introduction to Food Engineering, Edition, Academic Press, London

The didactic material is available on the web platform.


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Yes


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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