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PORTALE DELLA DIDATTICA

Food processing and technologies

01OCSMW

A.A. 2018/19

Course Language

Italian

Course degree

Master of science-level of the Bologna process in Chemical And Sustainable Processes Engineering - Torino

Course structure
Teaching Hours
Lezioni 68
Esercitazioni in aula 12
Teachers
Teacher Status SSD h.Les h.Ex h.Lab h.Tut Years teaching
Fissore Davide Professore Associato ING-IND/26 50 12 0 0 10
Teaching assistant
Espandi

Context
SSD CFU Activities Area context
ING-IND/24
ING-IND/25
4
4
B - Caratterizzanti
B - Caratterizzanti
Ingegneria chimica
Ingegneria chimica
2018/19
Insegnamento opzionale per la Laurea Magistrale in Ingegneria Chimica e dei Processi Sostenibili, collocato nel II periodo didattico. Obiettivo del corso è fornire agli studenti la conoscenza di processi e di tecnologie dell’industria alimentare considerando alcuni casi di studio di particolare interesse (cioccolato, caramelle, marmellata, vino, birra, olio, prodotti lievitati, …). Completa il corso lo studio dei processi per la pulizia e la sanitizzazione degli impianti alimentari. Sono previste durante il corso visite ad alcune aziende del settore alimentare.
This is an elective course of the Master Degree in Chemical and Sustainable Processes Engineering (2nd Academic term). The goal of the course is to investigate processes and technologies that are peculiar to food engineering, considering some case study of high relevance (e.g. chocolate, confectionery, marmalade and jams, wine & beer, baking, olive oil, …). Finally, the course will focus on the processes used to clean and sanitize food manufacturing plants. Some guided tours in food industries are also scheduled.
Obiettivo del corso è far sì che l'allievo acquisisca le seguenti conoscenze: - conoscenza dei processi di produzione di alcuni prodotti alimentari (ad es. cioccolato, caramelle, marmellata, vino, birra, olio, prodotti lievitati, …). - conoscenza dei processi per la pulizia e la sanitizzazione degli impianti alimentari. Le abilità che lo studente deve acquisire sono pertanto le seguenti: - identificare le problematiche connesse ai processi di lavorazione tipici dell’industria alimentare e definire le apparecchiature più idonee; - essere in grado di sviluppare il progetto di base di impianti dell'industria alimentare. Per quanto riguarda le abilità comunicative, lo studente dovrà essere in grado di presentare i risultati ottenuti nel corso delle esercitazioni in modo chiaro ed efficace.
The goal of the course is to provide the students with the following knowledge: - food processing plants (e.g. chocolate, confectionery, marmalade and jams, wine & beer, baking, olive oil, …); - processes used to clean and sanitize food manufacturing plants. By the end of the course, students are expected to be able to: - identify the problems related to some typical production processes of food industry and select the most suitable equipment; - carry out a basic design of a food processing plant. With respect to the autonomy of judgment and the technical communication, the students are expected to be able to write short reports containing the results of the exercises proposed by the professor during the course.
Lo studente deve essere a conoscenza dei seguenti argomenti: - meccanismi di trasporto di quantità di moto, materia ed energia; - modalità di funzionamento e tipologia di apparecchiature per trasferimento di calore e/o di materia.
The course can be followed if the student has a basic knowledge of: - mass, momentum and energy transportation mechanisms; - unit operations for mass and/or energy transfer.
- Processo di produzione del cioccolato e di prodotti a base cacao: caratteristiche e composizione del cacao e del burro di cacao (polimorfismo). Tipologie di cioccolato. Reologia del cioccolato (modello di Casson, modello di Casson generalizzato, modello di Windhab); influenza della temperatura, del contenuto di grassi, di emulsionante e di umidità, e della distribuzione delle dimensioni delle particelle solide sui parametri reologici. Processo produttivo (fermentazione, essiccazione, tostatura, molitura, macinatura, raffinazione, concaggio, temperaggio, modellaggio). Tunnel di raffreddamento. - Processo di produzione di caramelle: ingredienti e tipologie di zuccheri, tipologie di caramelle, processi di produzione continui e discontinui, apparecchiature (con particolare riferimento al sistema di concentrazione ed ai tunnel di raffreddamento). - Processo di produzione di marmellata e confetture: ingredienti e tipologie di impianto. - Processi dell’industria enologica: generalità sulle bevande alcoliche, vino. Composizione dell’uva e del mosto, analisi e correzione del mosto, l’uso dell’anidride solforosa in enologia, vinificazione, composizione del vino, chiarificazione e stabilizzazione, invecchiamento, classificazione. - Processi dell’industria della birra: ingredienti (acqua, orzo, luppolo, lievito), maltazione, ammostamento, filtrazione, bollitura, raffreddamento, fermentazione, invecchiamento. - Processi dell’industria molitoria: Cereali e produzione di sfarinati. Impastamento, lievitazione, cottura. Raffreddamento prodotti. Processo di panificazione e prodotti da forno. Pastificazione. Tipi di pasta. - Processi dell’industria olearia: composizione dell’oliva e dell’olio, tecniche di estrazione, olio dalle sanse, rettifica degli oli, classificazione. - Processo di produzione di lievito alimentare. - Sistemi di pulizia degli impianti alimentari (CIP). - Sterilizzazione di impianti alimentari. Il corso prevede inoltre: - Visite ad impianti industriali del settore. - Esercitazioni progettuali (con il contributo di professionisti esterni) finalizzate al dimensionamento di: 1) una linea per la movimentazione del cioccolato dalla conca ad un serbatoio di stoccaggio; 2) un tunnel di raffreddamento per un cremino; 3) un impianto di preparazione di fondant; 4) un impianto di preparazione di marmellata e di un impianto CIP per tale processo; 5) un impianto per la raffinazione di un olio. - Esercitazioni di laboratorio 1) analisi sensoriale (visiva, olfattiva e gustativa) di vino; 2) determinazione delle proprietà reologiche del cioccolato; 3) valutazione di acidità di olio e vino.
- Production processes of chocolate and cocoa-based products: features and composition of cocoa and cocoa butter (polymorphism). Types of chocolate. Chocolate rheology (Casson, generalized Casson, and Windhab model); influence of temperature, fat-, emulsifier-, humidity-content, and of the distribution of the particles dimensions on the rheological parameters. The production process (fermentation, drying, roasting, milling, grinding, refining, conching, tempering, modeling). Cooling tunnels. - Production process of candies: ingredients and sugar types, candy types, continuous and discontinuous production processes, equipment (concentration system and the cooling tunnels). - Production process of marmalade and jams: ingredients and production process. - Wine industry processes: main traits of spirits and wines. Grapes and must composition, must analysis and corrections, use of sulfuric anhydride in the wine industry, the winemaking process, wine composition, clarification and stabilization, wine ageing, classification. - Beer production. - The milling industry: cereals and flour production. Kneading, leavening, baking. Cooling process of the products. Planning process and bakery products. Types of pasta. - Olive oil processes: olive oil composition, extraction techniques, olive pomace oil, oil rectification and classification. - Yeast production. - Cleaning procedures of food plants (CIP – Cleaning In Place). - Sterilization of food plants. The course also includes: - Guided tours in food industries. - Practical exercises (carried out with the contribution of visiting professors) aimed at the sizing of: 1) a system designed to move the chocolate from the conching machine to the storage tank; 2) a chocolate-cream cooling tunnel; 3) a plant for the preparation of fondant; 4) a plant for the preparation of jam and the related CIP plant. 5) an olive oil refining plant. - Laboratory practice 1) sensory analysis of wine; 2) determination of rheological properties of chocolate; 3) evaluation of the acidity of olive oil and wine.
Le lezioni del corso sono affiancate da esercitazioni in cui lo studente è chiamato a risolvere gli esercizi proposti dal docente. Sono previste inoltre esercitazioni di laboratorio. I risultati ottenuti dagli studenti nel corso delle esercitazioni di calcolo e di laboratorio dovranno essere presentati al docente sotto forma di relazione scritta (individuale).
Lectures are integrated with numerical exercises, where students are asked to solve simple problems connected with the main topics of the lectures, and with lab practices (e.g. analytical quality evaluation of foodstuffs like wine and oil). Individual reports containing the results obtained by the students will have to be presented to the professor.
Poiché questo insegnamento è una sintesi di molti aspetti legati alle tecnologie ed ai processi dell’industria alimentare, è stato predisposto materiale didattico apposito che non coincide con testi disponibili sul mercato. A questi si fa comunque esplicito riferimento nel materiale fornito, dove vengono consigliati testi per approfondimenti. Dispense con i contenuti delle lezioni ed i testi degli esercizi proposti vengono messi a disposizione agli studenti iscritti all’insegnamento mediante il Portale della Didattica all’inizio delle lezioni.
As the subject of this course covers various aspects of food process engineering, it is not possible to find a textbook covering all the contents of the lectures. The slides used by the professor, as well as course handouts, will be provided to the students at the beginning of the course.
Modalità di esame: prova orale obbligatoria; elaborato scritto prodotto in gruppo; progetto di gruppo;
La verifica dell'apprendimento avverrà mediante un esame orale che verterà su tutti gli argomenti del corso. Per sostenere l’esame è richiesta la frequenza a esercitazioni di calcolo e di laboratorio che saranno svolte durante il corso. La esercitazione relativa al dimensionamento di un impianto di raffinazione dell’olio dovrà essere consegnata al docente entro il termine indicato, e la sua valutazione concorrerà alla definizione del voto finale. Le altre esercitazioni scritte, individuali, in cui sono presentati i risultati ottenuti dagli studenti saranno oggetto dell’esame per verificare l’effettiva comprensione da parte dello studente dei calcoli eseguiti. Il resto dell’esame orale sarà finalizzato a valutare la conoscenza e la comprensione della materia, ovvero l’acquisizione delle conoscenze/competenze attese e la capacità di applicare le conoscenze acquisite. In particolare, potrà essere richiesta la descrizione dei processi presentati a lezione, l’analisi del funzionamento di apparecchiature e processi, la valutazione di differenti alternative processistiche e impiantistiche. Potrà essere richiesta anche l’esecuzione di semplici calcoli di dimensionamento di apparecchiature e processi mediante la scrittura di bilanci di materia e energia. La valutazione dell’esame risulterà quindi dal concorso della valutazione dell’esame orale e della esercitazione progettuale. Se la valutazione dell'esercitazione progettuale è >= a 27, il voto dell'esame orale sarà aumentato di 1 punto, se >=23 e <= 26, il voto dell'esame orale non subirà variazioni, se la valutazione è < 23 il voto dell'esame orale sarà diminuito di 1 punto. Per gli studenti che non consegneranno alcuna esercitazione progettuale, il voto dell'esame orale sarà diminuito di 2 punti.
Exam: compulsory oral exam; group essay; group project;
The final examination consists of an oral exam about all the contents of the course. In order to sit for the exam, the attendance to the in-course practices and lab activities is required. Students are requested to write and submit a report about the design of the olive oil refining plant before the examination session, as it will be taken into account in the final evaluation. The written reports about the other in-class activities will be discussed during the oral exam. The examination will be focused on the assessment of the knowledge and skills acquired by the students during the course, and their ability to apply them: topics such as the description of the processes illustrated in-class, the analysis of equipment and processes, the evaluation of several processing and plant design alternatives, will all be part of the examination program. Students may also be requested to compute simple equipment-sizing and processes calculations by means of material and energy balance. The grading will result from the evaluation of the oral examination and of the delivered report. If the evaluation of the report is >= 27, then the score of the oral exam will be increased of 1 point; in case it is >= 23 and <= 26, the score of the oral exam will be unaffected; in case it is < 23, the score of the oral exam will be decreased of 1 point. In case no written report is delivered, the score of the oral exam will be decreased of 2 points.


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