Metodologie di Progettazione di prodotti e processi dell'Industria Alimentare

Crediti: 
12
Anno accademico di offerta: 
2021/2022
Responsabile della didattica: 
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Anno di corso: 
2
Lingua di insegnamento: 

Italiano

L'insegnamento è suddiviso nei seguenti moduli didattici: 

Obiettivi formativi

Incrementare il livello di conoscenza attraverso il meccanismo del problem solving.Obiettivi formativi del corso saranno la capacità di risolvere problemi della tecnologia alimentare, esprimere i contenuti relativi alle varie fasi di processo in modo chiaro e lineare. Inoltre, si acquisiranno competenze specifiche nel settore di nuovi prodotti ed ingredienti, idrocolloidi e loro proprietà funzionali.
Conoscenze e capacità di comprendere: il corso vuole dare allo studente le conoscenze sufficienti alla comprensione dei principali fenomeni connessi con la progettazione dei processi dell’industria alimentare con riferimento a casi applicativi.
Utilizzazione delle conoscenze e capacità di comprensione: il corso vuole mettere in grado lo studente di applicare le conoscenze apprese nel futuro contesto lavorativo. Capacità di progettare processi alimentari conciliando le esigenze di sicurezza con quelle sensoriali e nutrizionali. Capacità di integrare le conoscenze scientifiche aggiornate a dati sperimentali per attuare il miglioramento continuo delle prestazioni dei processi.
Autonomia di giudizio: il corso vuole mettere in grado lo studente di sviluppare una capacità autonoma di esprimere valutazioni e prendere decisioni grazie alle conoscenze raggiunte. Lo studente sarà anche in grado di ricercare dati ed informazioni, valutarli e usare quelli più appropriati per formulare risposte a problemi semplici e ben definiti della progettazione di processo.
Capacità comunicative: il corso vuole mettere in grado lo studente di comunicare la conoscenza appresa ad altre persone esperte o non esperte del settore, e quando avviato al lavoro, a superiori e/o clienti.
Capacità di apprendimento: il corso vuole dare allo studente gli strumenti e le basi per la futura attività lavorativa e/o per continuare gli studi nel percorso del dottorato di ricerca.

Prerequisiti

Si richiedono conoscenze avanzate delle tecnologie alimentari, chimica degli alimenti e microbiologia. Curiosità e forte interesse nella materia. Inoltre, conoscenza delle principali operazioni unitarie, della fisica tecnica, nonché della microbiologia e chimica degli alimenti.

Contenuti dell'insegnamento

Modulo 1: Metodologia di progettazione di prodotti alimentari. Tecniche innovative di cottura. Idrocolloidi e loro applicazioni. Atmosfere modificate e proprietà fisiche di polimeri. Creatività e competenza nella progettazione. Nel modulo 2 il corso ha lo scopo di introdurre lo studente allo studio della metodologia di progettazione dei processi dell’industria alimentare. L’obiettivo principale della metodologia di progettazione di processo è l’identificazione delle condizioni operative di processo che attraverso l’uso di impianti e sistemi di controllo idonei consentano di raggiungere gli obiettivi stabiliti e con essi ottenere i prodotti desiderati con i valori previsti di resa produttiva, costi, efficienza, livello di conformità ad uno standard definito, in una logica di sostenibilità ambientale e nel rispetto delle normative. A tal fine saranno illustrati e discussi i metodi per progettare, validare e tenere sotto controllo le principali operazioni unitarie della tecnologia alimentare organizzate a loro volta in un processo, utilizzando volta per volta esempi pratici.
Nella parte introduttiva del corso sarà anche presentata l’industria alimentare italiana a fronte della competizione globale, l’approccio generale alla progettazione dei processi e i la metodologia di R&S.Per ogni operazione unitaria affrontata saranno illustrati i metodi per progettare, validare, tenere sotto controllo e verificare l’operazione stessa.

Programma esteso

Modulo 1: Metodologia di progettazione di prodotti alimentari. Dalla ideazione alla realizzazione secondo schemi mentali consolidati.Tecniche innovative di cottura: frittura, induzione, micro onde, trattamenti ohmici. Idrocolloidi e loro applicazioni (ad esempio agar, carragenina, tara, CMC, etc). Atmosfere modificate e proprietà fisiche di polimeri. Relazione prodotto ambiente contenitore. Stima della shelflife. Creatività e competenza nella progettazione di alimenti di nuova generazione.
Modulo 2: La definizione delle caratteristiche del prodotto e la scelta del processo da progettare tra i processi possibili. Scelta di materie prime ed identificazione delle trasformazioni chiave e delle operazioni unitarie. Progettazione delle operazioni unitarie e metodi di verifica dell’efficacia e dell’efficienza dell’operazione. Le basi della metodologia di progettazione. Proprietà fisiche degli alimenti. La riduzione dimensioni degli ingredienti. La miscelazione. I trattamenti termici finalizzati a riduzione-eliminazione di carica microbica e stabilizzazione enzimatica. La validazione di impianti asettici. Riempimento e confezionamento. Le operazioni di cleaning e sanificazione degli impianti e la progettazione igienica degli stessi. Il trattamento dei reflui. I sensori per il controllo di processo. Schemi di flusso produttivo e bilanci materiali ed energia. Discussione con gli studenti di semplici casi. Conclusioni

Bibliografia

Slides e materiale didattico del docente in formato elettronico (comprende anche approfondimenti non illustrati nelle lezioni), con gli indirizzi web per scaricare liberamente i documenti richiamati.
Maroulis, Z. B., & Saravacos, G. D. (2003). Food process design (Vol. 126). CRC Press.
Ahmed, J., & Rahman, M. S. (Eds.). (2012). Handbook of Food Process Design, 2 Volume Set. John Wiley & Sons.

Metodi didattici

Lezioni frontali, simulazioni, visite didattiche e seminari. Le lezioni saranno organizzate in presenza con la possibilità di fruire le lezioni anche a distanza in modalità sincrona (via Teams) e asincrona (caricate sulla pagina Elly del corso). L'insegnamento sarò svolto mediante lezioni frontali in aula con l'ausilio slides che rappresenteranno il materiale didattico.

Modalità verifica apprendimento

Modulo 1: Esame orale attraverso l'ideazione di un prodotto alimentare incognito.L’esame finale viene consiste in una presentazione a video di un progetto di alimento. Il docente verifica la capacità dello studente di comprendere le fasi dei processi dell’industria alimentare e le motivazioni relative. Il docente valuterà sia il grado di comprensione della materia dalla completezza delle risposte sia la capacità dello studente di stabilire connessioni tra i vari argomenti di lezione attribuendo un punteggio proporzionato alla capacità di comprensione e alla consocenza della materia oggetto del corso e alle abilità alle interconnessioni emerse.
Inoltre, forte interazione docente-studente, con il docente che nel corso della lezione pone domande alla classe tese a comprendere in che misura la classe stessa è in grado di collegare i contenuti dei vari argomenti.
Modulo 2: Esame orale attraverso la progettazione del processo di un prodotto alimentare indicato dal docente mediante presentazione a video. Il docente verifica la capacità dello studente di applicare i principi della progettazione di processo alle varie fasi del prodotto specifico e di motivare le scelte tecniche presentate. Il docente valuterà sia il grado di comprensione della materia sia la capacità dello studente di stabilire connessioni tra i vari argomenti di lezione.
Il tempo indicativo per la prova è di 45 minuti.

Altre informazioni

Durante lo svolgimento del corso, sono previsti seminari da parte di persone del mondo dell'industria, ricercatori e altre figure che lavorano nel settore della innovazione tecnologica per processi e prodotti dell'industria alimentare.
In caso di grave emergenza sanitaria le modalità di erogazione della didattica e di verifica dell’apprendimento potrebbero subire delle modificazioni che verranno comunicate su Elly e/o sul sito del corso di studio.
In caso di grave emergenza sanitaria le modalità di erogazione della didattica e di verifica dell’apprendimento potrebbero subire delle modificazioni che verranno tempestivamente comunicate su Elly e/o sul sito del corso di studio