Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias
Departamento: Ingenieria de Procesos
Área: Procesos Físicos
(Programa del año 2017)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 25/07/2017 08:49:33)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
Operaciones Unitarias 3 ING.EN ALIMENTOS Ord.C.D.023/12 2017 2° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
GRZONA, LILIANA MYRIAM Prof. Responsable P.Adj Exc 40 Hs
SOTERAS, EDGAR MARIO Responsable de Práctico A.1ra Exc 40 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
 Hs. 3 Hs. 4 Hs. 1 Hs. 8 Hs. 2º Cuatrimestre 07/08/2017 17/11/2017 15 120
IV - Fundamentación
Los procesos de separación son muy importantes en las industrias agro-alimentarias. Tanto los productos alimenticios de base (azúcar, aceite, especias, etc) como los más elaborados son sometidos a alguna fase de separación, ya sea para eliminar fracciones indeseables o no comestibles como para la recuperación de productos valiosos.
Las operaciones de separación que veremos en este curso pueden agruparse en aquellas en las que el mecanismo controlante de la separación es la transferencia de masa a nivel molecular (destilación, extracción, absorción, adsorción, cristalización), aquellas en las que tanto la transferencia de masa como de calor son controlantes y por lo tanto se estudian como transferencia simultanea de calor y masa ( humidificación y deshidratación) y finalmente aquellas operaciones nuevas aplicadas al procesamiento de alimentos tales como separación por membranas ( ultrafiltración y osmosis inversa).
V - Objetivos
Al finalizar el curso los alumnos:
• Desarrollarán la habilidad para analizar una operación de separación a nivel del equipo empleado.
• Recomendaran el equipo adecuado para un sistema particular.
• Conocerán los principios de funcionamiento de los diferentes equipos empleados en las operaciones de transferencia de masa en alimentos con particular atención en el diseño higiénico (sanitario) y la corrosión.
Plantearan balances de masa y energía que les permitan analizar las condiciones de operación de los equipos.
VI - Contenidos
Unidad 1.- Destilación
Introducción a las Operaciones de Transferencia de Materia. Equilibrio liquido-vapor. Destilación de mezclas binarias. Rectificación continua de mezclas binarias. Rectificación discontinua. Algoritmos y aproximaciones de cálculo.
Unidad 2.- Absorción
Equilibrio gas-liquido. Mecanismos de absorción. Diseño de columnas empacadas y columnas de platos.
Unidad 3.- Extracción solido-liquido
Extracción solido-liquido. Tipos de procesos de extracción. Principios generales. Equilibrio solido líquido. Equipos de extracción. Algoritmos y aproximaciones de cálculo.
Unidad 4.- Adsorción e Intercambio iónico
Fundamentos. Procesos de equilibrio. Cinética del proceso. Operación por etapas. Columnas de lecho fijo. Columnas de lecho móvil.
Unidad 5.- Cristalización
Cristalización y tipos de cristales. Solubilidad de equilibrio en la cristalización. Rendimientos y balances de materia y energía en la cristalización. Equipo para la cristalización. Teoría de la cristalización. Teorías de la nucleación. Velocidad de crecimiento de los cristales. Distribución de tamaño de partícula en los cristales. Modelos de cristalizadores.
Unidad 6.- Humidificación
Humedad absoluta. Humedad relativa. Punto de rocío. Volumen húmedo. Diagrama psicométrico. Torres de enfriamiento. Relación general para el contacto aire-agua. Línea de operación. Altura de la torre.

Unidad 7.- Deshidratación de alimentos.
Fundamentos de secado. Isotermas de sorción de agua en alimentos. Predicción de velocidades de secado: curvas de secado. Cambios de calidad de alimentos durante el secado. Equipos.
Liofilización: fundamentos. Procesos relacionados con la liofilización. Liofilizadores industriales.

Unidad 8.- Concentración por membranas
Fundamentos. Tipos de membranas. Operaciones de ultrafiltración, microfiltracion y osmosis inversa. Instalaciones. Aplicaciones a la industria de alimentos. Efectos sobre los alimentos.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
Los Trabajos Prácticos de la asignatura consistirán:
• En la resolución de problemas, aplicando los conocimientos adquiridos en las clases teóricas.
• Realización de los siguientes prácticos de laboratorio y Planta Piloto:
Destilación simple
Destilación por arrastre con vapor
Torre de enfriamiento
Determinación actividad acuosa
Deshidratado de alimentos.
Adsorción
Realización de visitas a plantas industriales (de existir disponibilidad económica).
VIII - Regimen de Aprobación
METODOLOGÍA DE DICTADO Y APROBACIÓN DE LA ASIGNATURA

METODOLOGÍA: La evaluación forma parte del proceso de enseñanza y aprendizaje y se llevara a cabo en dos etapas:
Evaluación durante el dictado de la asignatura: Régimen de regularidad.
Evaluación final de los conocimientos de la asignatura: Régimen de aprobación.

REGIMEN DE REGULARIDAD: Para alcanzar la regularidad los alumnos deberán cumplir con los siguientes requisitos:
• Asistir al 80% de las clases de prácticos de aula.
• Asistir al 100% de los prácticos de laboratorio y planta piloto con aprobación de los informes correspondientes.
• Aprobar dos parciales o alguna de las dos recuperaciones previstas en la normativa vigente con 70 puntos sobre 100.

Condiciones para promocionar el curso:
Los requisitos para alcanzar la aprobación de la asignatura son los siguientes:
• Aprobar un examen escrito de resolución de problemas “a libro abierto”
• Aprobar un examen cuyo contenido son los fundamentos teóricos de la asignatura
• Las unidades de examen coinciden con el programa analítico


Régimen de Promoción sin examen final: Para aquellos alumnos que cumplan con las correlatividades que constan en el plan de estudios de la carrera, podrán promocionar la asignatura cumpliendo con los siguientes requisitos:
• Asistir al 80% de las clases de prácticos de aula.
• Asistir al 100% de los prácticos de laboratorio y planta piloto con aprobación de los informes correspondientes.
• Aprobar dos parciales o alguna de las dos recuperaciones previstas en la normativa vigente con un puntaje mínimo de 80 puntos sobre 100.
• Aprobar un coloquio integrador durante la última semana del cuatrimestre.

Régimen de Promoción con examen final para Alumnos Libres: Para aquellos alumnos que se encuentren en condición de libre, para aprobar la asignatura el alumno debe cumplir con los siguientes requisitos:
• Aprobar un examen escrito que consistirá en un problema de aplicación y una actividad relacionada con los prácticos experimentales de laboratorio y/o planta piloto.
• Aprobar un examen cuyo contenido son los fundamentos teóricos de la asignatura. Las unidades de examen coinciden con el programa analítico
IX - Bibliografía Básica
[1] Operaciones Unitarias en la Ingeniería de alimentos. A. Ibarz, G. V. Barbosa-Canovas. Ediciones Mundi-Prensa (2005)
[2] Operaciones de Transferencia de Masa, R. Treybal . Mc Graw – Hill. (2002).
[3] Procesos de transporte y Principios de procesos de separación. Christie J. Geankoplis.(2008).
[4] Ingeniería Industrial alimentaria. Vol. II. Técnicas de separación. P. Mafart, E. Beliard. Ed.Acribia.(1994).
[5] Handbook of food engineering. D. Heldman y D. B. Lund. Marcel Dekker Inc. (1992)
[6] Tecnología del procesado de alimentos. Principios y práctica. P. Fellows. 2da. Edición. Editorial Acribia (2007)
[7] Fundamentals of food process engineering. R. Toledo. Aspen publishers (1992).
[8] Las operaciones de la Ingeniería de los Alimentos. G.J.Brennan, J.R.Butters, N.D.Cowell y A. Lilley. Editorial Aspen Publisher (1998)
X - Bibliografia Complementaria
[1] Principios de Operaciones Unitarias. A. S. Foust, L. A. Wenzel, C. W. Clump, L. Maus, L. B. Andersen. C.E.C.S.A. (1979).
[2] The fundamentals of food engineering. S. Charm. The AVI publishing company inc. (1971).
[3] Handbook of food processing equipment. G. D. Saravacos, A. K. Kostaropoulus. Kluwer Academic/Plenum publishers (2002).
[4] Deshidratación de alimentos. G. A. Barbosa Canovas, H. Vega Mercado. Editorial Acribia (2000).
[5] Ultrafiltration and microfiltration handbook. M. Cheryan. Ed. CECPress. (1998).
XI - Resumen de Objetivos
Al concluir el desarrollo del curso se espera que el alumno reconozca los equipos de transferencia de materia y de transferencia simultánea de energía y materia empleados en la industria de la alimentación, que sea capaz de seleccionarlos, verificarlos, diseñarlos y optimizarlos, y que reconozca las variables involucradas en cada operación. Ello basándose en pautas de eficacia, seguridad, economía y cuidado del medio ambiente.
XII - Resumen del Programa
Las operaciones de separación que veremos en este curso pueden agruparse en aquellas en las que el mecanismo controlante de la separación es la transferencia de masa a nivel molecular, así estudiaremos en la primera parte los fundamentos y equipos utilizados en las operaciones de destilación, absorción, extracción liquido-liquido, extracción solido-liquido, adsorción y cristalización. A continuación analizaremos aquellas operaciones en las que tanto la transferencia de masa como de calor son controlantes y por lo tanto se estudian como transferencia simultanea de calor y masa ( humidificación y deshidratación) y finalmente aquellas tecnologías de separación mas nuevas aplicadas al procesamiento de alimentos tales como separación por membranas ( ultrafiltración y osmosis inversa).
XIII - Imprevistos