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Esercitazioni di Ingegneria alimentare

Guida alla risoluzione dei problemi

Paolo Masi
18,00 €
18,00 €
Sconto

alt 16,8 cm x 24 cm
alt brossura
alt 242 pagine
alt numerose immagini in b/n
alt 2018-9
alt ISBN 978-88-89972-76-2

Questo testo è il complemento del libro Ingegneria alimentare e rappresenta una guida ragionata alla risoluzione dei problemi. Sono proposti circa trecento esercizi, che in buona parte sono stati adoperati nelle prove di verifica dell’apprendimento dei corsi universitari svolti negli anni. Gli esercizi sono stati suddivisi per argomento e seguono lo sviluppo del libro di teoria. Per ogni argomento, con l’aiuto di numerosi esempi guidati, viene illustrato in dettaglio l’uso dei concetti teorici per la risoluzione matematica dei quesiti.

Paolo Masi è dal 1994 Professore Ordinario dell’Università degli Studi di Napoli Federico II dove insegna Principi di Ingegneria alimentare agli allievi del corso di Laurea in Tecnologia alimentare. È autore di circa 300 pubblicazioni scientifiche ed è stato nominato membro dell’European Academy of Food Engineering. È stato Vice Presidente del Polo universitario delle Scienze e delle Tecnologie per la Vita, Preside della Facoltà di Agraria e Direttore del Dipartimento di Scienze Agrarie. Dal 2005 dirige il Centro di Ateneo per l’Innovazione e lo Sviluppo nell’Industria Alimentare (CAISIAL) e presiede il laboratorio pubblico-privato per il sostegno alle industrie agro-alimentari (M2Q Scarl). Paolo Masi si è laureato in Ingegneria chimica (1978) e ha conseguito il MSc in Chemical Engineering all’University of Texas at Austin (1980).

 

INDICE

Prefazione

Capitolo 1: Modellazione dei processi della tecnologia alimentare
1.1 Introduzione
1.2 Problemi risolvibili adoperando solo le equazioni di bilancio
1.3 Problemi risolvibili adoperando equazioni di bilancio ed equazioni cinetiche
1.4 Problemi risolvibili adoperando equazioni di bilancio ed equazioni costitutive
1.5 Problemi risolvibili adoperando equazioni di bilancio ed equazioni di trasferimento
1.6 Problemi risolvibili adoperando equazioni di bilancio, equazioni costitutive ed equazioni costitutive
1.7 Procedure di scale up

Capitolo 2: Bilanci di massa
2.1 Introduzione
2.2 Operazioni di miscelazione
Esempio guidato 2.1: Composizione di una miscela di più ingredienti
Esempio guidato 2.2: Acqua assorbita durante la reidratazione d’ingredienti essiccati
Esempio guidato 2.3: Dosaggio degli ingredienti per preparare un prodotto di assegnata composizione
Esercizi
2.3 Operazioni di separazione
Esempio guidato 2.4: Umidità finale di un prodotto al termine dell’essiccazione
Esempio guidato 2.5: Resa d lavorazione di un processo di separazione del latte
Esercizi
2.4 Operazioni di miscelazione con vincoli di composizione
Esempio guidato 2.6: Formulazione di un prodotto con assegnate caratteristiche sensoriali
2.5 Estrazione con solvente o arricchimento per infusione
Esempio guidato 2.7: Composizione di un liquore preparato per infusione
Esempio guidato 2.8: Progettazione di un’operazione di dissalaggio
Esercizi
2.6 Separazione per precipitazione
Esempio guidato 2.9: Produzione di sale marino
Esercizi
2.7 Situazioni in cui sono coinvolte più operazioni unitarie
Esempio guidato 2.10: Dosaggio degli ingredienti e composizione finale di una crema
Esempio guidato 2.11: Produzione di acido citrico per precipitazione
Esempio guidato 2.12: Produzione di fiocchi di patata essiccati, in un impianto con ricircolo
Esempio guidato 2.13: Progettazione di un processo per la produzione di paste precotte e farcite
Esercizi
2.8 Rese di un processo di lavorazione e calcolo degli approvvigionamenti
Esempio guidato 2.14: Calcolo degli approvvigionamenti per la produzione di biscotti farciti
Esempio guidato 2.15: Resa di un processo di produzione di pelati in scatola
Esempio guidato 2.16: Resa di un processo di lavorazione del latte
Esempio guidato 2.17: Resa di un processo di frazionamento del mais
Esercizi
2.9 Bilanci di massa in regime transitorio
Esempio guidato 2.18: Ripristino delle condizioni di esercizio dopo un guasto all’alimentazione
Esempio guidato 2.19: Scale up di un impianto per la produzione di acido citrico
Esercizi

Capitolo 3: Bilanci di massa con generazione di materia
3.1 Introduzione
3.2 Operazioni in batch
Esempio guidato 3.1: Previsione del decadimento di una specie chimica
Esempio guidato 3.2: Previsione della shelf life di una confezione
Esempio guidato 3.3: Previsione del tempo di decadimento di un olio per frittura
Esempio guidato 3.4: Influenza della temperatura sulla shelf life di un alimento confezionato
Esempio guidato 3.5: Equivalenza dell’efficacia di un trattamento termico realizzato a due diverse temperature
Esercizi
3.3 Operazioni in continuo
Esempio guidato 3.6: Previsione del decadimento di una specie termolabile durante le fasi di lavorazione e stoccaggio
Esempio guidato 3.7: Produzione di etanolo in un impianto di fermentazione continuo
Esempio guidato 3.8: Previsione del danno termico in uno scambiatore di calore tubolare
Esercizi

Capitolo 4: Trasmissione della quantità di moto
4.1 Introduzione
4.2 Regime di moto
Esempio guidato 4.1: Obbligo di regime laminare
Esempio guidato 4.2: Obbligo di regime turbolento
Esercizi
4.3 Scorrimento in condizioni stazionarie di un liquido in regime laminare lungo una parete
Esempio guidato 4.3: Stima dei gradi Bostwick
Esempio guidato 4.4: Progettazione di un dispositivo per la decorazione automatica di prodotti dolciari
Esempio guidato 4.5: Progettazione di un piano di scorrimento per la farcitura automatica
Esercizi
4.4 Scorrimento in condizioni non stazionarie di un liquido in regime laminare lungo una parete
Esempio guidato 4.6: Copertura dei gelati con cioccolato fuso
Esempio guidato 4.7: Composizione di una miscela dopo lo svuotamento parziale di un serbatoio e successiva diluizione
Esercizi
4.5 Scorrimento in condizioni stazionarie di un liquido in regime laminare in un condotto cilindrico
Esempio guidato 4.8: Tempo di permanenza minimo di una particella in un condotto cilindrico
Esempio guidato 4.9: Stima della viscosità di un olio dai dati di portata
Esercizi
4.6 Scorrimento in condizioni stazionarie di un liquido attraverso un mezzo poroso
Esempio guidato 4.10: Pressione di esercizio in una moka durante la preparazione del caffè
Esercizi

Capitolo 5: Bilanci di energia meccanica
5.1 Introduzione
5.2 Dissipazione dell’energia meccanica dovuta all’attrito durante lo scorrimento dei liquidi in condotti cilindrici
Esempio guidato 5.1: Perdita di pressione dovuta all’attrito durante lo scorrimento in un circuito idraulico
Esempio guidato 5.2: Calcolo delle perdite di carico in un condotto non liscio
Esercizi
5.3 Bilancio di energia meccanica
Esempio guidato 5.3: Calcolo della potenza della pompa per ottenere una data portata di liquido in un circuito idraulico
Esempio guidato 5.4: Calcolo della portata circolante in un circuito idraulico
Esempio guidato 5.5: Progetto di uno schema idraulico per prevenire il ristagno di un liquido
Esercizi
5.4 Tempo di efflusso da un serbatoio
Esempio guidato 5.6: Calcolo della produttività di una riempitrice
Esercizi
5.5 Sedimentazione
Esempio guidato 5.7: Separazione di correnti per sedimentazione
Esercizi
5.6 Centrifugazione
Esempio guidato 5.8:Scelta delle condizioni operative di una centrifuga
Esercizi

Capitolo 6: Bilanci di energia termica
6.1 Introduzione
6.2 Scambi di calore senza passaggio di stato
Esempio guidato 6.1: Tempo di ripristino di una cella frigorifera
Esempio guidato 6.2: Scambio termico durante la frittura
Esempio guidato 6.3: Scambio termico durante la cottura in acqua bollente
Esempio guidato 6.4: Scambio termico tra due correnti miscibili
Esercizi
6.3 Scambio termico ambiente-sistema con passaggio di stato
Esempio guidato 6.5: Calore trasferito al sistema da vapore condensante
Esempio guidato 6.6: Energia per produrre un’assegnata quantità di vapore saturo
Esempio guidato 6.7: Energia per scongelare una sostanza alimentare
Esercizi
6.4 Scambio termico tra correnti con passaggio di stato senza variazione di composizione
Esempio guidato 6.8: Raffreddamento dell’acqua per aggiunta di ghiaccio
Esempio guidato 6.9: Raffreddamento rapido di ortaggi
Esercizi
6.5 Scambio termico tra correnti con passaggio di stato con variazione di composizione
Esempio guidato 6.10: Energia per concentrare un succo congelato per ebollizione
Esempio guidato 6.11: Energia per concentrare un succo in un evaporatore flash
Esempio guidato 6.12: Energia per concentrare un succo per crioconcentrazione
Esercizi

Capitolo 7: Trasmissione del calore
7.1 Introduzione
7.2 Trasmissione del calore per convezione
Esempio guidato 7.1: Profilo di temperatura in un alimento multistrato
Esempio guidato 7.2: Calcolo del calore scambiato con l’ambiente esterno attraverso una parete
Esempio guidato 7.3: Calcolo dello spessore per ridurre la temperatura della superficiale esterna di un condotto
Esempio guidato 7.4: Influenza della formazione di calcare sulla potenza termica trasferita per conduzione
Esercizi
7.3 Trasmissione del calore per convezione forzata
Esempio guidato 7.5: Potenza termica trasmessa per convezione durante la cottura in un forno domestico
Esempio guidato 7.6: Velocità del fluido per trasmettere un’assegnata potenza termica per convezione forzata
Esercizi
7.4 Trasmissione del calore per convezione naturale
Esempio guidato 7.7: Potenza termica trasmessa per convezione naturale
Esercizi
7.5 Trasmissione del calore per conduzione e convezione
Esempio guidato 7.8: Trasmissione del calore con più meccanismi in serie
Esempio guidato 7.9: Profilo di temperatura in una parete attraversata da un flusso termico prodotto da meccanismi di trasferimento in serie
Esercizi
7.6 Scambiatori di calore
Esempio guidato 7.10: Calcolo del coefficiente globale di scambio di uno scambiatore di calore
Esempio guidato 7.11: Calcolo della superficie di scambio dello scambiatore di un impianto di evaporazione flash
Esempio guidato 7.12: Superficie di scambio di uno scambiatore che opera in recupero di calore
Esempio guidato 7.13: Calcolo della portata del fluido di servizio in un impianto con parziale recupero di calore
Esempio guidato 7.14: Calcolo della portata del fluido di servizio per portare la temperatura di un liquido a un assegnato valore
Esempio guidato 7.15: Calcolo della temperatura di uscita da uno scambiatore
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Capitolo 8: Trasmissione del calore per irraggiamento con onde elettromagnetiche
8.1 Introduzione
8.2 Trasmissione del calore per irraggiamento
Esempio guidato 8.1: Riscaldamento per irraggiamento di un oggetto in un forno
Esempio guidato 8.2: Arrostimento per irraggiamento in un forno continuo
8.3 Trasmissione del calore per irraggiamento e convezione
Esempio guidato 8.3: Dimensionamento di un termosifone
Esercizi
8.4 Irraggiamento con microonde
Esempio guidato 8.4: Idoneità di un forno a microonde a determinati ritmi lavorativi
Esercizi

Capitolo 9: Trasmissione del calore in regime non stazionario
9.1 Introduzione
9.2 Cinetiche di variazione della temperatura di liquidi o sospensioni in serbatoi a perfetta miscelazione
Esempio guidato 9.1: Raffreddamento di un liquido in un serbatoio dotato di dito freddo
Esempio guidato 9.2: Storia termica di semi in acqua
Esercizi
9.3 Cinetiche di variazione della temperatura di solidi di forma simmetrica
Esempio guidato 9.3: Raffreddamento in aria stagnante di un oggetto di forma sferica
Esempio guidato 9.4: Raffreddamento di un oggetto di forma sferica per convezione forzata
Esempio guidato 9.5: Riscaldamento di una sfera di un materiale con elevata inerzia termica
Esempio guidato 9.6: Riscaldamento di una lastra piana di un materiale con elevata inerzia termica
Esempio guidato 9.7: Riscaldamento di un cilindro quando sono rilevanti sia il trasferimento esterno che il trasporto interno del calore
Esempio guidato 9.8: Stima del coefficiente di scambio termico dalla cinetica di variazione della temperatura
Esercizi
9.4 Cinetiche di variazione della temperatura di prismi e cilindri quando non è possibile trascurare il calore che attraversa tutte le superfici
Esempio guidato 9.9: Variazione della temperatura di un gelato di forma prismatica
Esercizi
9.5 Procedura di scale up per prevedere la cinetica di variazione della temperatura in oggetti di forma simile
Esempio guidato 9.10: Tempo di cottura di panettoni di diverso formato
Esempio guidato 9.11: Tempo e temperatura di cottura di un prosciutto cotto
Esercizi

Capitolo 10: Trasporto molecolare di massa
10.1 Introduzione
10.2 Diffusione di una specie gassosa in condizioni stazionarie attraverso una parete permeabile
Esempio guidato 10.1: Calcolo della permeabilità dei film per imballaggio mediante misure sperimentali
Esempio guidato 10.2: Previsione della shelf life di una confezione di potatoes chips
Esercizi
10.3 Diffusione di una specie gassosa in condizioni pseudo stazionarie attraverso una parete permeabile
Esempio guidato 10.3: Shelf life di uno snack che assorbe umidità
Esercizi
10.4 Trasferimento di massa per convezione
Esempio guidato 10.4: Evaporazione durante la cottura in forno
Esempio guidato 10.5: Evaporazione dell’acqua del mare lambita da una corrente d’aria
Esercizi
10.5 Diffusione in condizioni non stazionarie
Esempio guidato 10.6: Essiccamento dell’uva per diffusione
Esempio guidato 10.7: scale up di un processo diffusivo
Esercizi

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