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.

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.

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.

- 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.

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).

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.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo; Progetto di gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group essay; Group project;

... 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.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.