IMPIANTI DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE

Crediti: 
9
Settore scientifico disciplinare: 
IMPIANTI INDUSTRIALI MECCANICI (ING-IND/17)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Conoscenze e capacità di comprendere
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito le principali conoscenze relative agli impianti dell'industria alimentare, conoscendone i processi ed essendo in grado di eseguire una progettazione di massima degli stessi

Competenze
Lo studente dovrà essere in grado di eseguire un progetto di massima un impianto dell'industria alimentare e di investigare i suoi principali processi, definendone le caratteristiche maggiormente significative. Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per analizzare ed elaborare dati numerici, per sostenere le relative scelte decisionali.

Autonomia di Giudizio
Lo studente dovrà essere in grado di valutare l’impatto delle scelte progettuali applicate sui costi dell' impianto progettato e valutarne le conseguenze positive

Capacità comunicative
Lo studente dovrà acquisire il lessico specifico inerente alla progettazione degli impianti dell'industria alimentare. Ci si attende che, al termine del corso, lo studente sia in grado di trasmettere, in forma orale e in forma scritta, anche attraverso la risoluzione di problemi numerici, i principali contenuti del corso, anche attraverso l’utilizzo di strumenti di uso comune nel settore, quali schemi di lay-out.

Capacità di apprendimento
Lo studente che abbia frequentato il corso sarà in grado di approfondire le proprie conoscenze in materia di impianti dell'industria alimentare in generale, attraverso la consultazione autonoma di testi specialistici, riviste scientifiche o divulgative, anche al di fuori degli argomenti trattati strettamente a lezione.

Contenuti dell'insegnamento

Parte Teorica:

Introduzione al corso

L'acqua

La captazione delle acque

Il trattamento delle acque

La sanificazione delle acque

Le caratteristiche dei fluidi

Fabbricazione degli Sciroppi

Gli impianti di sterilizzazione dei liquidi alimentari

Dimensionamento delle linee di imbottigliamento

La carbonazione delle bevande

Il processo di lavorazione del latte e derivati

Processi produttivi dei derivati del pomodoro

I sistemi di riempimento

Il confezionamento in asettico

Il lavaggio delle bottiglie

La tappatura

Visita aziendale su tecnologie in asettico

Ispezione e controllo delle bottiglie

La pastorizzazione di cibi in volume

La logistica interna degli impianti di imbottigliamento

Esercitazioni:

Elaborazione di uno studio di fattibilità di un impianto per l'industria alimentare a scelta dello studente

Programma esteso

Aspetti introduttivi al corso
Diagrammi di flusso del confezionamento tradizionale in vetro; la viscosità dei fluidi alimentari; attuali problematiche degli impianti alimentari, la flessibilità degli impianti di imbottigliamento, introduzione alle tecnologie dell’imbottigliamento
Le operazioni di imbottigliamento.
Descrizione delle funzionalità del reparto di imbottigliamento, del reparto di preparazione del liquido, dei magazzini dei materiali di confezionamento, del magazzino prodotti finiti.
Definizione del Lay-out schematico di stabilimento

Le acque nell’imbottigliamento
Distinzione delle acque in base al loro utilizzo; aggressività e durezza delle acque; acque per il lavaggio delle bottiglie; acque per la pastorizzazione; acque per caldaie e per le sterilizzazioni; le acque per la preparazione delle bibite.
Le acque naturali, le acque potabili, potabilità delle acque, la struttura dell’acqua. Le acque minerali, parametri di valutazione: residuo fisso, durezza, alcalinità. Classi delle acque minerali, oligominerali, mediominerali e minerali p.d.

La captazione delle acque
Idrologia, idrogeologia, crenologia. La captazione delle acque. Acque meteoriche, di superficie, telluriche. La captazione delle acque telluriche, captazione da falda. I pozzi perforati, tipologie di pozzi perforati. Lo sviluppo dei pozzi: portata, tubaggio, drenaggio e cementazione. Rischi tecnologici delle perforazioni.

Il trattamento delle acque
La correzione delle acque, le acque industriali, trattamenti sulle acque, trattamenti di correzione. I trattamenti delle acque superficiali e sotterranee. Il trattamento chimico delle acque, il trattamento delle acque dure.

La sanificazione delle acque
Metodi chimici, fisici e meccanici. Trattamento con raggi UV. La clorazione, vantaggi e svantaggi: ipoclorito di sodio, biossido di cloro. L’ozono e gli ozonizzatori: vantaggi, svantaggi e limiti nell’utilizzo. La filtrazione: su letto di sabbia, la micro-nano-ultra filtrazione e i trattamenti su carboni attivi.

Le caratteristiche dei fluidi
Il peso specifico, la densità, la comprimibilità, la dilatazione termica, la resistenza a trazione. La viscosità dinamica e cinematica, la capacità di evaporazione

Fabbricazione degli Sciroppi
Densimetria; metodi di misura della densità; aggiustaggio della densità; lo zucchero; lo zucchero nella fabbricazione delle bevande;sistemi di trasporto e di stoccaggio dello zucchero secco ed in soluzione. La preparazione degli sciroppi, sistemi di miscelazione in batch o in continuo; filtrazione e brillantazione; preparazione degli sciroppi finiti.

Gli impianti di sterilizzazione dei liquidi alimentari
Scambiatori diretti ed indiretti. Tipologie di scambiatori diretti, ad iniezione e a infusione; tipologie di scambiatori indiretti, a fascio tubiero e tubolari. Temperature e durata del processo di sterilizzazione per differenti liquidi alimentari; prestazioni in termini di temperatura e gradiente termico delle diverse tipologie di scambiatori. Campo di applicabilità e vantaggi e svantaggi di ogni soluzione.

Dimensionamento delle linee di imbottigliamento
Parametri per la determinazione del problema; accumulo, tempo di accumulo, recupero e tempo di recupero; schemi fondamentali delle linee di imbottigliamento; criteri di progetto di una linea; dimensionamento macchina in recupero; macchina pilota; diagrammi a V e dimensionamento linee vetro e PET; dimensionamento nastri; efficienza della linea; lay-out linee reali.

La carbonatazione
Scopi della carbonatazione delle bevande; l’anidride carbonica; l’approvvigionamento di anidride carbonica; problemi connessi all’utilizzo della CO2; l’adduzione della CO2 gassosa; le soluzioni liquido gas richiami teorici.
La carbonatazione delle bevande; solubilità della CO2 ed influenza di temperatura e pressione; influenza del tempo e della superficie di contatto liquido gas; purezza degli elementi; inconvenienti dovuti alla presenza di aria nel processo di carbon

Bibliografia

[15:08:12] Giuseppe Vignali: Rizzo Roberto. 2005-2006. Scienza e tecnologia delle acque minerali e delle bevande. Chiriotti Editore, Pinerolo (TO) Vol.1,2,3, 5.

Metodi didattici

Lezioni orali

esercitazioni su elaborazione del progetto degli studenti

Modalità verifica apprendimento

esame scritto

discussione orale su progetto preliminarmente consegnato e valutato