UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

SILABO

1. DATOS GENERALES

Curso : INGENIERÍA DE ALIMENTOS II Código : IIAL 111 Créditos : 04 Número de horas por semana : Teoría 3 h. Práctica 2 h. Total 5 h. Duración : 22 de Marzo al 17 de Julio Requisitos : Fenómenos de Transporte Profesor responsable : Ing. Gabriela Barraza Jáuregui

2. SUMILLA

La asignatura de Ingeniería de los Alimentos II es de naturaleza teórico-práctica. Busca desarrollar en los estudiantes séptimo ciclo la competencia de solucionar problemas relacionados con las operaciones unitarias de evaporación, adsorción, lixiviación, destilación y cristalización aplicando los principios de transferencia de masa y calor y separaciones en estado de equilibrio que constituyen el fundamento de diversos procesos encontrados en la agroindustria e industria alimentaria. Su contenido está estructurado en cuatro unidades.

3. COMPETENCIAS Soluciona problemas relacionados con las operaciones unitarias de evaporación, adsorción, lixiviación, destilación y cristalización aplicando los principios de transferencia de masa y calor y separaciones en estado de equilibrio con criterio lógico y actitud proactiva y responsable

4. PROGRAMACIÓN DE UNIDADES DE APRENDIZAJE

PRIMERA UNIDAD:

Titulo de la unidad Evaporación

Capacidades • Analiza el balance de materia y energía en sistemas de evaporación • Explica los efectos de los factores de proceso sobre el diseño

sistemas de evaporación • Relaciona sistemas de evaporación con su aplicación en alimentos.

Contenidos SEMANA CONTENIDOS

CONCEPTUALES CONTENIDOS

PROCEDIMENTALES CONTENIDOS

ACTITUDINALES 1ª

22-27/03

2ª 29/03

3ª 05-10/04

INTRODUCCIÓN. Importancia del curso. EVAPORACIÓN Concepto. Factores de Proceso. Equipos. Seminario: Cálculo de evaporadores de efecto simple Métodos de operación de evaporadores. Métodos de cálculo. Condensadores para evaporadores. Evaporación mediante termo comprensión de vapor. Seminario: Cálculo de evaporadores de efecto múltiple Visita guiada a Centro acopio-concentradora de leche. Examen práctico: Evaporadores

Explica en forma verbal y escrita mediante diagrama de flujo, el balance de materia y energía en sistemas de evaporación. Calcula el balance de materia y energía sistemas de evaporación. Lista los factores de proceso en operación unitaria de evaporación. Explica los efectos de los factores de proceso sobre el diseño de sistemas de evaporación Sustenta mediante informe y exposición oral, la aplicación de operación unitaria de evaporación en alimentos. Relaciona sistema y equipos de evaporación con su aplicación en alimentos.

Asume con responsabilidad las tareas asignadas. Presenta los trabajos con fechas señaladas Lleva todo el material solicitado para la tarea académica Asiste a la hora planteada a todas las actividades académicas programadas. Identifica y da solución anticipada a los problemas Proporciona información actualizada adicional a la solicitada Cumple trabajos asignados antes de fecha Se prepara con anterioridad a la clase.

SEGUNDA UNIDAD: Titulo de la unidad

Adsorción y Lixiviación. Capacidades

• Analiza los modelos de sorción Gas-Sólido y Liquido Sólido. • Explica los efectos de los factores de proceso sobre sistemas de

adsorción. • Relaciona sistemas de adsorción con su aplicación en alimentos. • Analiza el balance de materia en procesos de lixiviación • Explica los efectos de los factores de proceso sobre sistemas de

lixiviación • Relaciona sistemas de lixiviación con su aplicación en alimentos.

Contenidos SEMANA CONTENIDOS

CONCEPTUALES CONTENIDOS

PROCEDIMENTALES CONTENIDOS

ACTITUDINALES 4ª

12-17/04

5ª 19-24/04

ADSORCIÓN Adsorción Gas Líquido Fundamentos Isoterma de Sorción. Modelos de Adsorción: Ecuaciones de BET, GAB, otros. Influencia de la Temperatura en la Isoterma de Adsorción. Adsorción Líquido – Sólido Ecuación de Freudlich Adsorción por etapas. Cálculos Visita Complejo azucarero. LIXIVIACIÓN Concepto. Cinética de lixiviación Extracción de una sola etapa y en multietapas (en contracorriente) Equipos de extracción Aplicaciones en la Industria Alimentaria. Seminario: Adsorcion, lixiviación.

Relaciona la actividad de agua y la estabilidad de los alimentos. Analiza modelos de equilibrio higroscópico aplicados a alimentos. Sustenta mediante informe y exposición oral, la aplicación de modelos de equilibrio higroscópico aplicados a alimentos. Analiza la influencia de la temperatura en las isotermas de sorción Explica los efectos de los factores de proceso sobre un sistema de absorción sólido-líquido.Calcula parámetros de la ecuación de Freunlich. Explica en forma verbal y escrita mediante diagrama de flujo, el balance de materia en un proceso de absorción sólido-líquido. Compara sistemas de adsorción sólido-líquido.Explica los efectos de los factores de proceso sobre un sistema de lixiviación. Explica en forma verbal y escrita mediante diagrama de flujo, el balance de materia sistemas de lixiviación. Calcula el número de tapas en un sistema de lixiviación. Relaciona equipos de lixiviación con su aplicación en alimentos.

Asume con responsabilidad las tareas asignadas. Presenta los trabajos con fechas señaladas Lleva todo el material solicitado para la tarea académica Asiste a la hora planteada a todas las actividades académicas programadas. Identifica y da solución anticipada a los problemas Proporciona información actualizada adicional a la solicitada Cumple trabajos asignados antes de fecha Se prepara con anterioridad a la clase

TERCERA UNIDAD Titulo de la unidad

Psicrometría y secado. Capacidades

• Analiza el balance de materia y energía en sistemas de acondicionamiento de aire.

• Relaciona procesos de acondicionamiento de aire y su aplicación en procesos de deshidratación de alimentos

• Analiza el balance de materia y energía en sistemas de deshidratación de alimentos

• Explica los efectos de los factores de proceso sobre el diseño sistemas de deshidratación de alimentos.

• Relaciona sistemas de deshidratación con su aplicación en alimentos. Contenidos

SEMANA CONTENIDOS

CONCEPTUALES CONTENIDOS

PROCEDIMENTALES CONTENIDOS

ACTITUDINALES 6ª

26-30/04

7º 03-08/05

PSICOMETRÍA El aire atmosférico. Composición y propiedades. La carta psicrométrica: descripción y empleo. Procesos de acondicionamiento del aire. Aplicación en la Industria Alimentaria Examen práctico: Adsorcion, lixiviación. DESHIDRATACIÓN Concepto. Métodos de deshidratación, equipos. Secado por aire caliente Curvas de secado. Factores de proceso. Balance de materia y energía Seminario: Procesos de

Utiliza la carta Psicrométrica para determinar las propiedades termodinámicas del aire. Explica en forma verbal y escrita mediante diagrama de flujo, el balance de materia y energía en procesos de acondicionamiento de aire. Lista los factores de proceso en la operación unitaria de deshidratación de alimentos. Explica los efectos de los factores de proceso sobre el diseño de sistemas de deshidratación por aire caliente Grafica la curva de secado por aire caliente de un alimento. Calcula el tiempo de secado de alimentos.

Asume con responsabilidad las tareas asignadas. Presenta los trabajos con fechas señaladas Lleva todo el material solicitado para la tarea académica Asiste a la hora planteada a todas las actividades académicas programadas. Identifica y da solución anticipada a los problemas Proporciona información actualizada adicional a la solicitada Cumple trabajos asignados antes de fecha Se prepara con anterioridad a la clase

8ª 10-15/05

9º 17-22/05

acondicionamiento de aire. Cinética de secado: Teoría capilar, teoría difusional otras teorías. Tiempo de secado. Seminario: Calculo del tiempo de secado y del coeficiente de difusión. EXAMEN PARCIAL

Calcula el coeficiente de difusión durante el secado de alimentos. Sustenta mediante informe y exposición oral, la aplicación de operación unitaria de deshidratación en alimentos. Relaciona sistema y equipos de deshidratación con su aplicación en alimentos.

CUARTA UNIDAD: Titulo de la unidad

Destilación, Cristalización y Separación por membranas. Capacidades

• Analiza el balance de materia y energía en sistemas de destilación. • Explica los efectos de los factores de proceso sobre el diseño

sistemas de destilación. • Analiza el balance de materia y energía en sistemas de cristalización. • Explica los efectos de los factores de proceso sobre el diseño

sistemas de cristalización. • Relaciona sistemas de cristalización con su aplicación en alimentos • Relaciona sistemas de separación por membranas con su aplicación

en alimentos

Contenidos

SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES

CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

CONTENIDOS ACTITUDINALES

11º 31/05-05/06

12º

DESTILACIÓN Equilibrio Líquido- vapor Volatilidad relativa Destilación simple Métodos. Cálculos. Examen practico: Psicrometría y secado. Destilación

Explica en forma verbal y escrita mediante diagrama de flujo, el balance de materia y energía en procesos de destilación simple. Explica en forma verbal y escrita mediante diagrama de flujo, el balance de materia y energía en procesos de

Asume con responsabilidad las tareas asignadas. Presenta los trabajos con fechas señaladas Lleva todo el material solicitado para la tarea académica Asiste a la hora

07-12/06

13ª 14-19/06

14º 21-26/06

15ª 28/06-03/07

16ª 05-10/07

17º

12-17/07

fraccionada Cálculo número etapas teóricas. Método Mc Cabe-T. Seminario: Destilación simple Visita destilería Seminario: Destilación fraccionada CRISTALIZACIÓN Conceptos generales. Curvas de solubilidad Nucleación y velocidad de cristalización Balance de Materia y energía en un cristalizador. Equipos. Aplicación en la Industria de Alimentos Seminario: Cristalización SEPARACIÓN A TRAVÉS DE MEMBRANAS Osmosis inversa Ultra filtración. Practica calificada: Destilación, EXAMEN FINAL EXAMEN APLAZADOS

destilación fraccionada. Calcula el número de etapas teóricas de un sistema de destilación fraccionada por el método de Mc Cabe-Thiele. Explica los efectos de los factores de proceso sobre el diseño de sistemas de destilación. Explica en forma verbal y escrita mediante diagrama de flujo, el balance de materia y energía en procesos de cristalización. Explica los efectos de los factores de proceso sobre el diseño de sistemas de cristalización. Relaciona sistema y equipos de cristalización con su aplicación en alimentos Sustenta mediante informe y exposición oral, la operación unitaria de separación por membranas y su aplicación en alimentos.

planteada a todas las actividades académicas programadas. Identifica y da solución anticipada a los problemas Proporciona información actualizada adicional a la solicitada Cumple trabajos asignados antes de fecha Se prepara con anterioridad a la clase

5. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Conferencia: Mediante esta técnica el docente plantea a manera de introducción el tema a desarrollar, sensibilizando y planteando los conflictos cognitivos a los alumnos. Debate: Los estudiantes abordarán un tema específico luego de haberse informado al respecto, estructuran su material para que en el momento indicado, se desarrolle el debate bajo moderación del profesor. Visitas técnicas: Se coordinará oportunamente visitas técnicas a empresas relacionadas con los temas tratados. Prácticas de Laboratorio: Se desarrollarán métodos experimentales motivando el uso de equipos disponibles, bajo supervisión del profesor, para que posteriormente los alumnos evalúen y discutan los resultados obtenidos. Seminarios: Se plantearán problemas tipo de acuerdo a los temas desarrollados, para motivar a los alumnos a la resolución de otros propuestos.

6. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS Materiales educativos interactivos

Materiales impresos: Textos básicos, módulos de aprendizaje, artículos científicos. Materiales virtuales: Biblioteca especializada EBSCO, buscadores de INTERNET.

Materiales educativos de exposición Pizarra acrílica, plumones, mota, transparencias, retroproyector, proyector multimedia, etc.

7. INDICADORES, TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN. Diseño de la evaluación

Indicadores Técnicas Instrumentos Dialoga y debate espontáneamente, respetando la opinión de los demás en sesiones de aprendizaje. Emite juicios críticos de los temas abordados en clase, así como en el desarrollo de las prácticas de laboratorio Asiste a las visitas técnicas programadas formulando con criterio las preguntas del caso. Desarrolla informes de laboratorio de manera secuencial interpretando los resultados de manera lógica. Sustenta trabajos

Observación sistemática. Intervención oral. Análisis de producciones. Análisis de producciones Análisis de

Escala valorativa. Guía de prueba oral Informe de prácticas. Informe de Trabajos encargados. Guía de evaluación de

encargados de manera secuencial interpretando los resultados de manera lógica Soluciona problemas planteados con criterio.

producciones Prueba de comprobación.

exposiciones y seminarios Prácticas calificadas y pasos escritos.

7.2 Normatividad de la evaluación Se tendrá en cuenta las disposiciones reglamentarias siguientes: La escala de calificación es vigesimal, siendo ONCE (11) la nota mínima aprobatoria. El redondeo al entero inmediato superior, para los calificativos es 0.5 o más, sólo procederá para la obtención de la Nota Promocional. En todos los otros casos se mantendría el primer decimal. El examen de aplazado (desaprobados con nota promocional mayor a 07) comprende todo el contenido de la asignatura, incluyendo la práctica, y la nota obtenida es independiente de la promocional. Es causa de inhabilitación es por acumular más del 30% de inasistencias. La inhabilitación elimina el derecho al examen de aplazados. No hay justificación de inasistencias. Se motivará la participación durante las clases, para lograr la mayor atención del alumno y por ende una mejor captación del tema. Se proporcionará material de lectura y/o de trabajo con anterioridad a la clase. Los trabajos encargados se orientarán a tópicos del área de las Industrias Alimentarias. Los temas desarrollados en clase, se complementarán con las prácticas de laboratorio y los problemas resueltos en el salón de clase. Evaluación del aprendizaje.

Evaluaciones Peso Calificaciones Teoría 30% Pasos Parcial 40% Examen Parcial Práctica 20% Informes, prácticas calificadas y pasos orales. Actitudinal 10% Participación, motivación, orden, disciplina, puntualidad.

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

IBARZ R., A.; BARBOSA C. 1999. Operaciones Unitarias en la Ingeniería de Alimentos. Technomic Publishing Company, Inc U.S.A.

BRENNAN J.G. BUTTERS J.R. COWELL N.D. 1998. Las operaciones unitarias de la Ingeniería de los Alimentos. Tercera Edición. Editorial ACRIBIA. Zaragoza. España.

CASP A. y ABRIL J. 1999. Proceso de Conservación de Alimentos. Editorial A.M.V. y Ediciones Mundo-Prensa. Madrid España.

EARLE, R.L. 1988. Ingeniería de los Alimentos. Editorial Acribia, Zaragoza, España.

FELLOWS P. 1994. Tecnología del Procesado de los Alimentos: Principios y Prácticas. Editorial Acribia S.A. Zaragoza, España.

GEANKOPLIS, C.J. 1998. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Tercera Edición. Compañía Editorial Continental S.A. de C.V. México.

MAFART, P. 1994. Ingeniería Industrial Alimentaria. Primera Edición. Editorial Acribia. Zaragoza, España.

PERRY, R.H. y CHILTON, C.H. 1973. Chemical Engineers Handbook. 5ta Ed. Nueva York, USA-

SINGH, R.P. y D.R. HELDMAN. 1998. Introducción a la Ingeniería de Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza España.

TREYBAL R. 1980. Operaciones de Transferencia de Masa. Segunda Edición. Mc Graw Hill. México.

VALIENTE A. 1986. Problemas de Balance de Materia y Energía Aplicados en la Industria Alimentaria. Editorial LIMUS, México