Modellazione, ottimizzazione ed innovazione di processo
A.A. 2018/2019
Obiettivi formativi
Obiettivo del corso è far acquisire allo studente familiarità teorica e pratica con i metodi di modellazione e ottimizzazione più utilizzati nell¿industria alimentare e presentare una selezione di nuove tecnologie alternative a quelle tradizionali e descriverne i caratteri innovativi e le potenziali applicazioni.
Risultati apprendimento attesi
Mediante l¿utilizzo di software dedicati al disegno sperimentale, lo studente sarà in grado di costruire modelli statistici che descrivano un processo produttivo al fine di ottimizzare le condizioni operative e prevedere le proprietà del prodotto finito. Avrà inoltre approfondito le conoscenze su alcune tecnologie innovative acquisendo la capacità di valutarne le potenzialità di applicazione nei diversi processi per le produzioni alimentari.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
1. Introduzione alla modellazione di processo. Confronto tra approccio fondamentale e approccio empirico. Principi, definizioni, scopi, esempi applicativi. 2. I differenti metodi statistici utilizzati per la costruzione di un modello: regressione lineare, non lineare e pesata. Il metodo dei minimi quadrati per la stima dei parametri. 3. Principi, scopi e procedure del disegno sperimentale. I differenti disegni sperimentali e i criteri di scelta. L'analisi della varianza. Il disegno comparativo a un fattore e il disegno a blocchi. Il disegno fattoriale completo e frazionario a due livelli. II concetto di confondimento degli effetti e di risoluzione. Metodi per il miglioramento della risoluzione del disegno frazionario. l disegni Plackett-Burman. L'aggiunta dei punti centrali ai disegni fattoriali. 4. I disegni per le superfici di risposta: i Central Composite Design (inscritto, circoscritto, face centered) e il disegno Box-Behnken. 5. Le procedure di ottimizzazione per una o più variabili di risposta. La funzione di desiderabilità. 6. I disegni per le miscele: simplex lattice e simplex centroids. Trattare insieme variabili di processo e miscele: i D-optimal design. 7. Processi innovativi termici e non termici per l'industria alimentare. Il processo ad alte pressioni, i campi elettrici pulsati, le microonde e il riscaldamento ohmico. 8. Esercitazioni al computer in aula di informatica con esempi pratici di modellazione ed ottimizzazione di processo e di prodotto mediante l¿impiego delle diverse metodologie trattate. Software utilizzati: Excel e Design Expert.
Informazioni sul programma
L'esame consta di due prove separate. Nella prima prova pratica che si svolge al computer lo studente dovrà risolvere problemi di modellazione/ottimizzazione di processo utilizzando il software dedicato e dovrà rispondere a un questionario inerente la prova e commentare per iscritto i risultati ottenuti. Nella seconda prova, lo studente deve sostenere un esame scritto con risposte aperte atto a valutare le competenze teoriche acquisite in riferimento ai metodi di modellazione e ottimizzazione di processo e alle tecnologie innovative e loro potenziali applicazioni per le produzioni alimentari. Per accedere alla seconda prova lo studente deve avere superato con almeno il 18 la prima prova. Il voto finale è la media aritmetica del voto delle due prove.
Propedeuticità
Nessuna
Prerequisiti
E' richiesta la conoscenza delle operazioni unitarie fondamentali e dei principali processi applicati nell'industria alimentare, nonché alcune nozioni di base di statistica.
Materiale di riferimento
Vengono forniti i file del materiale didattico utilizzato a lezione corredato da un testo esplicativo. Per la parte pratica di laboratorio, vengono forniti i testi degli esercizi corredati di note relative ai principi teorici applicati. Libri consigliati:- "Progettazione e analisi degli esperimenti", Douglas Montgomery, McGraw-Hill.- "Engineering statistics" http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/index.htm- Response Surface Methodology. Process and product optimization using design experiments. Wiley series in probability and statistics. Raymond H. Myers, Douglas C. Montgomery, Christine M. Anderson-Cook
AGR/15 - SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI - CFU: 6
Esercitazioni in aula informatica: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Docente:
Hidalgo Vidal Alyssa Mariel
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
via Mangiagalli 25, 4to piano