Operações Unitárias em Tecnologia

Código:

CAGR3004

Sigla:

CAGR3004

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Agrárias

Ocorrência: 2021/2022 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Agronómica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:EA	0	Plano Oficial do ano letivo 2019	3	-	6	49	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

- Compreensão das principais operações unitárias e equipamentos utilizados no processamento de produtos alimentares.

- Capacidade de desenvolver as equações que descrevem as operações unitárias e calcular as variáveis processuais envolvidas de forma a projetar essa operação de transformação alimentar.

- Capacidade de avaliar o efeito das operações unitárias abordadas na qualidade de produtos alimentares.

 

Resultados de aprendizagem e competências

Pretende-se que no final desta unidade curricular de Operações Unitárias o estudante seja capaz de:

- Descrever as principais operações unitárias e equipamentos utilizados no processamento de produtos alimentares.

- Desenvolver as equações que descrevem as operações unitárias e calcular, de forma simplificada, as variáveis processuais envolvidas.

- Discutir o efeito das operações unitárias abordadas na qualidade de produtos alimentares.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Fundamentos de Engenharia Alimentar

Conservação de Alimentos

Fenómenos de Transferência

Qualidade e Segurança Alimentares

Microbiologia alimentar

Termodinâmica

Física

Matemática

Programa

1. Introdução à Engenharia Processual e às Operações Unitárias

2. Operações unitárias com aplicação de calor

2.1. Conceitos gerais em operações de aplicação de calor
Breve referência às várias operações de aplicação de calor, definição e importância, princípios de funcionamento, equipamento (permutadores de calor), projeto de permutadores de calor e efeito na qualidade do produto.

2.2. Cozimento
Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

2.3. Fritura
Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

2.4. Extrusão
Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

2.5. Aquecimento por microondas, radiofrequência e infravermelho
Transferência de calor por radiação. Métodos de aquecimento (aquecimento dielétrico e radiante) e suas caraterísticas. Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto para cada tipo de aquecimento por micro-ondas, radiofrequência e infravermelho.

 
3. Operações unitárias com reação

3.1. Conceitos gerais em operações com reação
Definição e importância, tipos de reação, tipos de bioreatores, bio reatores ideais (RF, RP e RPA), Noção de tempo de mistura e tempo de passagem.

3.2. Fermentação
Definição e objetivos, vantagens, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial (fermentadores) e efeito na qualidade do produto.

3.3. Bioreação enzimática
Definição e objetivos, vantagens e desvantagens, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial (bioreatores enzimáticos) e efeito na qualidade do produto.

4. Operações unitárias de redução do tamanho de sólidos e líquidos

4.1. Conceitos gerais em operações de redução do tamanho de sólidos e líquidos
Definição e objetivos gerais, princípios de funcionamento e efeito na qualidade do produto.

4.2. Operação de Corte para redução de tamanho
Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

4.3. Trituração 
Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

4.4. Moagem (e peneiração)
Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, projeto de equipamento, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

4.5. Homogeneização
Definição específica e objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

5. Operações unitárias de remoção de um componente

5.1. Conceitos gerais em operações de remoção de um componente
Breve referência às várias operações de remoção de um componente em produtos líquidos e sólidos, definição, importância, princípios de funcionamento.

5.2. Separação por membranas (Hiperfiltração ou Osmose reversa, Nanofiltração, Ultrafiltração, Microfiltração)
Definição, objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

5.3. Sedimentação
Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

5.4. Centrifugação 
Definição, objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial e efeito na qualidade do produto.

5.5. Concentração/Evaporação
Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, tipos de evaporadores (redução do consumo energético, efeitos simples e múltiplos, recompressão de vapor), projeto de evaporadores, equipamento (evaporadores industriais, condensadores industriais) e efeito na qualidade do produto.

6. Operações unitárias de mistura

Definição e objetivos, aplicações na indústria alimentar, princípios de funcionamento, equipamento industrial, projeto de equipamento e efeito na qualidade do produto.

Bibliografia Obrigatória

Singh R. Paul.; Introduction to food engineering. ISBN: 9780126463842
Berk Zeki; Food process engineering and technology. ISBN: 9780124159235

Bibliografia Complementar

Ibarz A. and Barbosa-Cánovas G.V. ; Unit Operations in Food Engineering, CRC Press, 2003. ISBN: 9781566769938
Geankoplis, C.J.; Transport Processes and Unit Operations, Prentice-Hall International, 1993. ISBN: 0 13 045253 X

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas Teóricas

Método expositivo da matéria programada com exemplos de aplicação

Aulas Práticas

Resolução de exercícios

Realização de mini-testes

Visita de estudo a processo produtivo alimentar

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia química
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia da produção > Tecnologia alimentar
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de processos

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	55,00
Teste	20,00
Trabalho de campo	10,00
Trabalho laboratorial	15,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	80,00
Frequência das aulas	49,00
Total:	129,00

Obtenção de frequência

Assiduidade mínima, de acordo com os regulamentos

Realização dos mini-testes

Realização do relatório da visita de estudo

Realização dos relatórios das aulas práticas laboratoriais

Participação nas aulas práticas

 

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação da UC consistirá na média ponderada das componentes de Avaliação Contínua (45%) e da Avaliação em Exame (55%).

Avaliação contínua repartida em relatórios (15%), mini-testes (2*10%) e relatório visita de estudo (10%)

A nota mínima à componente de Avaliação em Exame é de 8,0 valores.

As notas de cada componente são dadas à décima da unidade e a nota final é arredondada à unidade.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

O estudante em regime TE ou DA poderá solicitar dispensa parcial à componente prática, até ao final da segunda semana de aulas. O estudante dispensado mantém a obrigatoriedade de realização de trabalho escrito em alternativa à componente laboratorial e de visita técnica (25%), sendo que o exame contará para 75 % da classificação final, mantendo-se a obrigatoriedade de nota mínima de 8,0 val.

Melhoria de classificação

Apenas à componente de Avaliação em Exame, mantendo-se a classificação de Avaliação Contínua