Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Corso di “Processi Biologici.

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1 Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it Corso di “Processi Biologici Industriali” – A.A. 2008-2009 Docente: Prof. Francesco Castellani Dipartimento di Ingegneria Industriale Via Duranti 67 – 06125 Perugia Tel. 075 5853709 Email castellani@unipg.it Obiettivi del corso:Fornire le conoscenze riguardo alle applicazioni dei processi biologici industriali finalizzati ai processi produttivi, al monitoraggio o alla protezione dell’ambiente. Programma: Generalità sui processi industriali 1. I principali processi tecnologici applicati nell’industria con particolare riferimento ai cicli di produzione in cui intervengo i processi biologici 2. Analisi di alcuni impianti industriali che utilizzano processi biologici 3.L’industria farmaceutica: caratteristiche generali dei processi Bioconversioni, biodegradazioni, biodeterioramento 4. Le biotrasformazioni nell’industria 5. I bioreattori: alcune applicazioni con esempi di dimensionamento 6. I biosensori e loro applicazioni Applicazione dei processi biologici per la protezione dell’ambiente Testi consigliati: Appunti e dispense messe a disposizione dal docente.

2 Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it MODALITA’ D’ESAME 1.Breve prova scritta (max 1 ora) 2.Colloquio orale MATERIALE DIDATTICO Appunti messi a disposizione dal docente

3 I PROCESSI BIOLOGICI INDUSTRIALI - PROCESSI TECNOLOGICI - MONITORAGGIO E CONTROLLO - GESTIONE Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it

4 I PROCESSI TECNOLOGICI PER LE INDUSTRIE AGRARIE ALIMENTARI, ESTRATTIVE, FERMENTATIVE E CONSERVIERE Separazione industria molitoria industria dell'amido industrie dei grassi industria distillatoria industria saccarifera elaborazione o trasformazione per mescolamento per reazioni chimiche per reazioni enzimatiche per reazioni biologiche Stabilizzazione contro l'attività di microrganismi ed enzimi contro le alterazioni chimiche Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it

5 DIVISIONE DEL PROCESSO IN FASI Es. Estrazione dell'olio d'oliva 1. Conservazione olive -> magazzino 2. Separazione delle impurezze -> mondatura o lavaggio (lavatrice) 3. Rottura delle cellule oleifere -> molitura (frantoio) 4. Rottura dello stato di emulsione dell'olio -> rimescolamento della pasta (gramolatrice) 5. Estrazione del mosto oleoso dalla pasta -> spremitura (pressa) 6. Separazione dell'olio dall'acqua di vegetazione -> separazione di due fasi liquide con diverso peso specifico (separatore centrifugo) Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it

6 OPERAZIONI FONDAMENTALI - Fisico -Chimico -Biologico FASE: parte separata (gassosa, liquida, solida) GRADO DI LIBERTA': numero dei singoli fattori che possono essere singolarmente ed indipendentemente variati senza modificare il numero delle fasi in un sistema in equilibrio. Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it

7 OPERAZIONI TECNICHE: scambio di calore, materia, moto (energia) PARAMETRI PER INDIVIDUARE L'ANDAMENTO DELLO SCAMBIO Coefficiente di facilità (densità, viscosità, conducibilità) Superficie Fattore di potenzialità Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it

8 PRINCIPALI OPERAZIONI DELLE INDUSTRIE AGRARIE ALIMENTARI Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it

9 MACINAZIONE Si riducono le dimensioni del materiale solido rompendolo e riducendolo in frammenti TIPOLOGIE -apparecchi a cilindri o a rulli -Frantoi a molazze -Frangitori o molini rotativi a percussione Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it

10 FRANTOI A CILINDRI O A RULLI Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it

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15 SPREMITURA Provocare per compressione la fuoriuscita di un liquido da un materiale solido eterogeno La quantità di liquido è direttamente proporzionale a: 1. quantità contenuta nel materiale trattato 2. pressione esercitata 3. tempo impiegato E’ inversamente proporzionale alla viscosità. Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: castellani@unipg.it

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