Tecnologie e impianti per processi alimentari sostenibili
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
Lo studente/la studentessa acquisirà una solida comprensione dei concetti relativi agli impianti industriali, alla gestione energetica, nonché delle tecnologie avanzate applicabili alla conservazione, trasformazione e confezionamento degli alimenti. Le lezioni frontali forniranno una base teorica solida sui principi di "energy management" e di ecodesign nella progettazione degli impianti, e consentiranno di approfondire principi e applicazioni di tecnologie più moderne per la trasformazione e conservazione degli alimenti. Le esercitazioni pratiche (di calcolo) permetteranno a studenti e studentesse di applicare i concetti teorici dell'efficientamento energetico mentre, l'analisi di casi studio e lavori di gruppo studio permetteranno di sviluppare le proprie capacità critiche e di problem solving per migliorare i processi produttivi, in risposta a specifici problemi.
I contenuti offerti saranno fondamentali per sviluppare le competenze necessarie a studenti e studentesse nei percorsi di innovazione e qualità dei processi produttivi, al fine di garantire la sostenibilità ambientale e la sicurezza alimentare.
I contenuti offerti saranno fondamentali per sviluppare le competenze necessarie a studenti e studentesse nei percorsi di innovazione e qualità dei processi produttivi, al fine di garantire la sostenibilità ambientale e la sicurezza alimentare.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente/la studentessa comprenderà il concetto di impianto industriale, energy management e sostenibilità nei processi agroalimentari. Acquisirà conoscenze su tecnologie avanzate (non convenzionali) per la conservazione e trasformazione degli alimenti. Comprenderà il funzionamento e il ruolo degli impianti e delle tecnologie utilizzate nel riempimento, confezionamento e condizionamento di alimenti e bevande.
Lo studente/la studentessa saprà applicare le conoscenze per progettare e monitorare impianti industriali agroalimentari, integrando principi di efficienza energetica. Sarà in grado di definire le condizioni di processo delle tecnologie avanzate per ottimizzare i processi di conservazione e trasformazione alimentare, migliorando la qualità del prodotto finito. Avrà inoltre competenze nella gestione e ottimizzazione dei processi di confezionamento, con particolare attenzione alle esigenze del prodotto, alle normative di settore e ai principi di sostenibilità.
Lo studente/la studentessa svilupperà la capacità di valutare criticamente l'efficienza e la sostenibilità degli impianti, proponendo soluzioni di ecodesign. Sarà in grado di valutare i pro e contro delle tecnologie non convenzionali, scegliendo le più appropriate per il processo produttivo. Lo studente/la studentessa sarà inoltre in grado di identificare criticità e potenziali aree di miglioramento nei processi di confezionamento, esprimendo giudizi informati sulla compatibilità tra le esigenze protettive del prodotto, le risorse disponibili e gli obiettivi ambientali.
Lo studente/la studentessa saprà applicare le conoscenze per progettare e monitorare impianti industriali agroalimentari, integrando principi di efficienza energetica. Sarà in grado di definire le condizioni di processo delle tecnologie avanzate per ottimizzare i processi di conservazione e trasformazione alimentare, migliorando la qualità del prodotto finito. Avrà inoltre competenze nella gestione e ottimizzazione dei processi di confezionamento, con particolare attenzione alle esigenze del prodotto, alle normative di settore e ai principi di sostenibilità.
Lo studente/la studentessa svilupperà la capacità di valutare criticamente l'efficienza e la sostenibilità degli impianti, proponendo soluzioni di ecodesign. Sarà in grado di valutare i pro e contro delle tecnologie non convenzionali, scegliendo le più appropriate per il processo produttivo. Lo studente/la studentessa sarà inoltre in grado di identificare criticità e potenziali aree di miglioramento nei processi di confezionamento, esprimendo giudizi informati sulla compatibilità tra le esigenze protettive del prodotto, le risorse disponibili e gli obiettivi ambientali.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
· UD1: Impianti per l'industrializzazione di Processo
Il concetto di impianto industriale: definizioni e parametri di monitoraggio. La manutenzione degli impianti e l'obsolescenza tecnica. La gestione dell'energia: principi di energy management e di sostenibilità; gli impianti elettrici; l'anello caldo e l'anello freddo in una industria agroalimentare: componenti e sviluppo di impianto. L'ecodesign per la progettazione degli impianti di servizio.
· UD2: Tecnologie avanzate (o non convenzionali) nell'industria alimentare.
Introduzione alle tecnologie emergenti e al loro impatto ambientale. Principi, applicazioni, effetti, potenzialità, criteri di ottimizzazione e aspetti legislativi di alcuni processi tecnologici non convenzionali per la conservazione e trasformazione degli alimenti: alte pressioni, campi elettrici pulsati, ultrasuoni, riscaldamento ohmico, microonde e radiofrequenza. Applicazioni e sviluppi delle tecnologie combinate.
· UD3: Tecnologie e impianti di confezionamento
Requisiti di sicurezza e inquadramento normativo (cogente e volontario) del settore delle Macchine e degli Impianti per il confezionamento. Operazioni dell'imballaggio flessibile e semi-rigido (incarti ed avvolgimenti; macchine form fill seal; termoformatura). Tecnologie di packaging per la qualità degli alimenti (sanitizzazione materiali e contenitori; confezionamento asettico e retortable; modificazioni di atmosfera, MAP, sotto-vuoto; imballaggio attivo). Introduzione ai criteri e agli strumenti per la valutazione dell'efficienza delle operazioni di packaging, in relazione a qualità e sostenibilità, con un accenno all'uso di tecnologie avanzate (IoT, IA, ecc.)
Il concetto di impianto industriale: definizioni e parametri di monitoraggio. La manutenzione degli impianti e l'obsolescenza tecnica. La gestione dell'energia: principi di energy management e di sostenibilità; gli impianti elettrici; l'anello caldo e l'anello freddo in una industria agroalimentare: componenti e sviluppo di impianto. L'ecodesign per la progettazione degli impianti di servizio.
· UD2: Tecnologie avanzate (o non convenzionali) nell'industria alimentare.
Introduzione alle tecnologie emergenti e al loro impatto ambientale. Principi, applicazioni, effetti, potenzialità, criteri di ottimizzazione e aspetti legislativi di alcuni processi tecnologici non convenzionali per la conservazione e trasformazione degli alimenti: alte pressioni, campi elettrici pulsati, ultrasuoni, riscaldamento ohmico, microonde e radiofrequenza. Applicazioni e sviluppi delle tecnologie combinate.
· UD3: Tecnologie e impianti di confezionamento
Requisiti di sicurezza e inquadramento normativo (cogente e volontario) del settore delle Macchine e degli Impianti per il confezionamento. Operazioni dell'imballaggio flessibile e semi-rigido (incarti ed avvolgimenti; macchine form fill seal; termoformatura). Tecnologie di packaging per la qualità degli alimenti (sanitizzazione materiali e contenitori; confezionamento asettico e retortable; modificazioni di atmosfera, MAP, sotto-vuoto; imballaggio attivo). Introduzione ai criteri e agli strumenti per la valutazione dell'efficienza delle operazioni di packaging, in relazione a qualità e sostenibilità, con un accenno all'uso di tecnologie avanzate (IoT, IA, ecc.)
Prerequisiti
Lo studente/la studentessa, in possesso della laurea di primo livello, deve avere una adeguata conoscenza delle principali tecnologie e processi che interessano l'industria agro-alimentare nonché delle grandezze fisiche e delle loro unità di misura. Dovrà inoltre possedere conoscenze di base sui materiali per il confezionamento e sui principi di idoneità alimentare e tecnologica.
Metodi didattici
L'insegnamento sarà erogato attraverso:
- Lezioni frontali (UD1; 2 CFU; UD2; 3 CFU; UD3; 3 CFU) con supporti informatici (presentazioni): finalizzate a trasferire le conoscenze teoriche per la comprensione e applicazione delle tecnologie e degli impianti per i processi agroalimentari in una logica di sostenibilità.
- Esercitazioni di calcolo (UD1: 1 CFU): finalizzate a prendere confidenza con la soluzione di problemi quantitativi nell'ambito degli impianti industriali.
- Lezioni frontali (UD1; 2 CFU; UD2; 3 CFU; UD3; 3 CFU) con supporti informatici (presentazioni): finalizzate a trasferire le conoscenze teoriche per la comprensione e applicazione delle tecnologie e degli impianti per i processi agroalimentari in una logica di sostenibilità.
- Esercitazioni di calcolo (UD1: 1 CFU): finalizzate a prendere confidenza con la soluzione di problemi quantitativi nell'ambito degli impianti industriali.
Materiale di riferimento
- Presentazioni PowerPoint usate a lezione e disponibili su portale myAriel e riferimenti bibliografici riportati nelle presentazioni.
UD1:
F. Turco - Principi generali di progettazione degli impianti industriali - Clup, Milano.
P. Parolini - Impianti industriali meccanici: produzione e distribuzione del calore, trasporto dei fluidi - Clup, Milano.
L. Donati - La refrigerazione nell'industria alimentare - Tecniche Nuove, Milano
R.P. Singh, D. R. Heldman - Principi di Tecnologie Alimentari - Casa Editrice Ambrosiana
UD2:
- K. Knoerzer, K. Muthukumarappan- Innovative Food processing Tecnhnologies: A comprehensive review - Elsevier, 2020.
- N. Kumar, A. Panghal, M. K. Garg- Nonthermal Food Engineering Operations- Scrivener Publishing LLC, 2024.
- Vari articoli scientifici.
UD3:
-Piergiovanni, L., Limbo, S. 2010. Food Packaging. Materiali, tecnologie e qualità degli alimenti. Springer. (disponibile in più copie nella Biblioteca di Facoltà di Scienze Agrarie ed Alimentari)
- Articoli scientifici e tecnici
UD1:
F. Turco - Principi generali di progettazione degli impianti industriali - Clup, Milano.
P. Parolini - Impianti industriali meccanici: produzione e distribuzione del calore, trasporto dei fluidi - Clup, Milano.
L. Donati - La refrigerazione nell'industria alimentare - Tecniche Nuove, Milano
R.P. Singh, D. R. Heldman - Principi di Tecnologie Alimentari - Casa Editrice Ambrosiana
UD2:
- K. Knoerzer, K. Muthukumarappan- Innovative Food processing Tecnhnologies: A comprehensive review - Elsevier, 2020.
- N. Kumar, A. Panghal, M. K. Garg- Nonthermal Food Engineering Operations- Scrivener Publishing LLC, 2024.
- Vari articoli scientifici.
UD3:
-Piergiovanni, L., Limbo, S. 2010. Food Packaging. Materiali, tecnologie e qualità degli alimenti. Springer. (disponibile in più copie nella Biblioteca di Facoltà di Scienze Agrarie ed Alimentari)
- Articoli scientifici e tecnici
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica dell'apprendimento consiste in una unica prova scritta per le tre Unità didattiche* (UD) volta a valutare la comprensione e la padronanza degli argomenti trattati a lezione.
La prova scritta, della durata di 3 ore, sarà costituita da:
- 2 esercizi numerici relativi alla UD1 (punteggio max per ogni esercizio: 2.5 punti)
- Questionario di 9 domande a risposta multipla, relative al programma delle tre UD (quindi: 3 domande per ogni UD). Ogni risposta corretta vale 1 punto; la risposta non data vale 0 punti e la risposta errata avrà una penalizzazione di -0.25 punti. Ogni domanda avrà una sola risposta corretta.
- 5 domande aperte, che avranno lo scopo di valutare l'acquisizione da parte dello studente di un appropriato e chiaro linguaggio tecnico, il rigore argomentativo e la completezza nell'elaborazione di uno specifico argomento. Le domande aperte saranno così distribuite:
UD1= una domanda aperta (punteggio max: 2 punti);
UD2=due domande aperte (punteggio max per ogni domanda: 3.5);
UD3=due domande aperte (punteggio max per ogni domanda: 3.5)
Il voto finale, espresso in trentesimi, sarà composto dalla somma dei punteggi ottenuti in ciascuna unità didattica, con un massimo di 10 punti per ogni unità.
L'esame si intende superato quando il voto è uguale o superiore a 18; tuttavia, in ogni UD è necessario raggiungere un punteggio minimo di 4.
L'attribuzione della lode è riservata unicamente a prove di esame svolte con livello di eccellenza, tali da distinguersi nettamente per completezza, correttezza e rigore.
L'esito dell'esame verrà comunicato tramite bacheca della piattaforma MyAriel e/o posta elettronica (e-mail).
Sono previsti sei appelli annuali: due durante ogni periodo di sospensione delle lezioni tra i semestri e uno durante le pause didattiche all'interno di ciascun semestre.
Studentesse e studenti con DSA e/o con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno 15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità)
La prova scritta, della durata di 3 ore, sarà costituita da:
- 2 esercizi numerici relativi alla UD1 (punteggio max per ogni esercizio: 2.5 punti)
- Questionario di 9 domande a risposta multipla, relative al programma delle tre UD (quindi: 3 domande per ogni UD). Ogni risposta corretta vale 1 punto; la risposta non data vale 0 punti e la risposta errata avrà una penalizzazione di -0.25 punti. Ogni domanda avrà una sola risposta corretta.
- 5 domande aperte, che avranno lo scopo di valutare l'acquisizione da parte dello studente di un appropriato e chiaro linguaggio tecnico, il rigore argomentativo e la completezza nell'elaborazione di uno specifico argomento. Le domande aperte saranno così distribuite:
UD1= una domanda aperta (punteggio max: 2 punti);
UD2=due domande aperte (punteggio max per ogni domanda: 3.5);
UD3=due domande aperte (punteggio max per ogni domanda: 3.5)
Il voto finale, espresso in trentesimi, sarà composto dalla somma dei punteggi ottenuti in ciascuna unità didattica, con un massimo di 10 punti per ogni unità.
L'esame si intende superato quando il voto è uguale o superiore a 18; tuttavia, in ogni UD è necessario raggiungere un punteggio minimo di 4.
L'attribuzione della lode è riservata unicamente a prove di esame svolte con livello di eccellenza, tali da distinguersi nettamente per completezza, correttezza e rigore.
L'esito dell'esame verrà comunicato tramite bacheca della piattaforma MyAriel e/o posta elettronica (e-mail).
Sono previsti sei appelli annuali: due durante ogni periodo di sospensione delle lezioni tra i semestri e uno durante le pause didattiche all'interno di ciascun semestre.
Studentesse e studenti con DSA e/o con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno 15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità)
AGR/09 - MECCANICA AGRARIA - CFU: 3
AGR/15 - SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI - CFU: 6
AGR/15 - SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI - CFU: 6
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 64 ore
Lezioni: 64 ore
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali - Produzione, Territorio, Agroenergia
Ricevimento:
su appuntamento
via Mangiagalli 25, 4to piano
Ricevimento:
su appuntamento
Ufficio presso ex Edificio Industrie Agrarie