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ITA Industrias Agrarias y Alimentarias

OPERACIONES BÁSICAS

2º CURSO, 2º CUATRIMESTRE, 7,5 CRÉDITOS

OBJETIVOS:

- Conocer los factores que influyen en estas operaciones básicas y su control.

- Conocer los equipos con los que se realizan las operaciones y sus principales aplicaciones.

- Resolver los problemas matemáticos que se presentan en cada una de las operaciones.

PROGRAMA TEÓRICO Y PRÁCTICAS DE AULA:

TEMA 1. Introducción a las operaciones básicas.

Conceptos fundamentales. Las operaciones básicas en el proceso industrial alimentario. Operaciones unitarias. Clasificación de las operaciones básicas. Principios en los que se fundamentan las diferentes operaciones básicas. Concepto de sistema. Procesos continuos y discontinuos. Diagrama de flujo. Estado estacionario y no estacionario.

TEMA 2. Operaciones básicas y fenómenos de transporte.

Los fenómenos de transporte en las operaciones básicas. Propiedades que se transportan. Mecanismos de transporte. Ecuaciones de velocidad: Ley de Newton. Ley de Fourier. Ley de Fick. Transporte en el seno de un fluido. Transporte entre fases.

TEMA 3. Balance de materia y energía.

Balances de materia: base de unidades, tipos de balances de materia. Ecuaciones de los balances. Balance total de materia. Balance de materia aplicado a un solo componente. Estado Estacionario. Balances de materia en estado no estacionario. Balances de materia con reacción química.

Balances de energía: conceptos básicos de energía y entalpía. Energía asociada a la masa. Energía no asociada a la masa. Balance total de energía. Balance de energía en estado estacionario sin generación. Balance de energía en un sistema en estado no estacionario.

TEMA 4. Circulación de fluidos por conducciones.

Estática y dinámica de fluidos. Reología de los alimentos y su aplicación en las operaciones ingenieriles. Flujo laminar y turbulento. Balances de materia y energía. Caída de presión. Pérdidas de energía por fricción. Potencia de una bomba. Equipos empleados en el flujo de fluidos.

TEMA 5. Sedimentación y Centrifugación.

Centrifugación y Sedimentación: Fundamento físico. Equipos empleados. Aplicaciones en la Industria Alimentaria.

TEMA 6. Filtración y separación con membranas.

Filtración: Fundamento físico. Modos de operación. Equipos de filtración. Ultrafiltración y ósmosis inversa. Aplicaciones en la Industria Alimentaria.

TEMA 7. Transmisión de calor.

Mecanismos de transmisión de calor: convección, conducción y radiación. Conducción de calor en estado estacionario y no estacionario. Radiación. Coeficientes de transmisión de calor. Intercambiadores de calor.

TEMA 8. Evaporación.

Principios fundamentales. Métodos de operación. Evaporadores de simple efecto. Tipos de evaporadores. Aplicaciones de la evaporación en la industria alimentaria.

TEMA 9. Destilación.

Equilibrio líquido-vapor. Destilación simple abierta. Destilación súbita. Destilación continua de mezclas binarias. Destilación por arrastre de vapor.

PROGRAMA DE PRÁCTICASEN LABORATORIO Y CAMPO:

El programa práctico constará de las siguientes actividades::

1º.- Prácticas de laboratorio y planta piloto:

- Balances de material en estado no estacionario.
- Filtración.
- Intercambiadores de calor.
- Evaporación.

Cada sesión práctica tendrá una duración aproximada de 2 horas

La asistencia a las clases prácticas es obligatoria. Al final del cuatrimestre el alumno presentará un informe de las prácticas realizadas.

 2º.- Realización de un trabajo monográfico.

El alumno desarrollará un trabajo monográfico que le permitirá afianzar los conocimientos adquiridos en clase de teoría.

 3º.- Colecciones de problemas.

A lo largo del cuatrimestre el alumno deberá desarrollar y presentar en tiempo y forma una colección de problemas relacionados con los contenidos teóricos expuestos en clase.

SISTEMA Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

En la evaluación de esta asignatura se tendrán en cuenta los siguientes apartados:

a) Examen. Representa el 80 % de la nota final. Consta de dos partes:

  • Teoría. Tiene asignados 3 de los 10 puntos totales del examen.
  • Problemas. Tiene asignados 7 de los 10 puntos totales del examen.

Para obtener la puntuación total del examen es imprescindible haber aprobado las dos partes que lo componen.

b) La entrega de problemas representa un 5 % de la nota final.

c) La memoria de las prácticas representa un 5 % de la nota final.

d) El trabajo monográfico supone el 10 % de la nota final.

Para poder aprobar la asignatura es condición necesaria tener aprobados todos los apartados sometidos a evaluación.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA:

Brennan, J.G., J.R. Butters, N.D. Cowell y A.E.V. Lilly. 1980. Las operaciones en la ingeniería de los alimentos. Ed. Acribia, Zaragoza.

Geankoplis, C.J. 1998. Procesos de transporte y operaciones unitarias. Ed. CECSA, México.

Ibarz, A., Barbosa-Cánovas, G. 2000. Operaciones unitarias de la ingeniería de los alimentos. Technomic Publisher, Lancaster.

Lewis, M.J. 1993. Propiedades físicas de los alimentos y de los sistemas del procesado. Zaragoza, Acribia.

Mafart, P. 1991. Ingeniería industrial alimentaria. Tomo I y II.Zaragoza, Acribia.

McCabe, W.L., Smith, J. y P. Harriot, P. (1991.Operaciones básicas de ingeniería química.Ed. McGraw-Hill, Madrid.

Ocón, J., y Tojo, G. 1980. Problemas de ingeniería química. Tomo I y II., Ed. Aguilar, Madrid.

Singh, R.P. y Heldman, D.R. (1997. Introducción a la ingeniería de los alimentos. Ed. Acribia, Zaragoza.

Toledo, R.T. 1980. Fundamentals of Food Process Engineering. AVI Publ. West-port,Conectica.

Treybal, R.E. 1988. Operaciones de transferencia de masa. McGraw-Hill, Mexico.

Watson, E.L. y Harper, J.C. 1987. Elements of Food Engineering. Van Nostrand Reinhold Company,New York.

PROFESOR / PROFESORES RESPONSABLES:
Dra. Carmen Olarte Martínez

Servicio de Comunicación
comunicacion@unirioja.es

Última modificación: 19-07-2011 10:03
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