1.- INFORMACION GENERAL 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 ASIGNATURA: DEPARTAMENTO: CARRERA: CARACTER: REGIMEN: CODIGO: 1.7 REQUISITOS: DISEÑO DE PLANTAS. Ciencias Químicas de los Alimentos y Tecnología. Ciclo general Obligatorio Semestral No llenar esta información (dejar esta línea solo con el encabezado) Propiedades Físicas y Estructuras de Materiales Operaciones Unitarias II 1.8 CUPOS: 1.9 DURACION: 1.9.1 HORAS TOTALES .....30...hrs/alumno totales 1.9.2 HORAS TEÓRICAS .....20...hrs/alumno teóricas totales 1.9.3 HORAS PRÁCTICAS .......... hrs/alumno prácticas totales 1.9.4 HORAS SEMINARIO ....10... hrs/alumno seminarios totales 1.9.5 Nº SEMANAS LECTIVAS ....15... semanas lectivas 1.9.6 N° CRÉDITOS. ......4... 1.9.7 HORAS DE ESTUDIO INDIVIDUAL ..2...horas/semanas. 1.10 SEMESTRE: ....10º... 2.- INTRODUCCION 2.1 PROPOSITOS: Determinar todos los aspectos fundamentales del desarrollo de un proyecto de ingeniería conducente al diseño de una planta completa de la industria de procesos y elaboración de alimentos, que produzca la mejor alternativa técnica, higiénica y económica. 2.2 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: La asignatura parte de la selección de un proceso que constituya la respuesta de una necesidad social, técnica o económica industrial. Comienza por una rigurosa actualización bibliográfica para seleccionar las mejores y actuales tecnologías o patentes para el proceso seleccionado. Es importante tener en cuenta que la selección debe corresponder a las realidades del lugar o país. El aspecto anterior es seguido por la Ingeniería Básica y la preparación de Diagramas de flujo, Balances de Masa y Energía así como el Diseño, selección y dimensionamiento de los equipos. La ingeniería de detalles constituye la etapa final donde se integran los resultados del escalamiento de los equipos, planos mecánicos, instalaciones eléctricas, control automático y layout de planta, con los planos de edificios e instalaciones auxiliares. Se incorporan principios de Producción Limpia y tratamiento de residuales. 3.- OBJETIVOS EDUCACIONALES. 3.1 Objetivos generales Realizar el Diseño de una Planta de un Proceso industrial de la elaboración o transformación de un alimento. 3.2 Objetivos específicos: Incorporar en el Diseño los aspectos de: factibilidad técnica, económica, producción limpia y tratamiento de residuales. Saber seleccionar, desde el punto de vista técnico y económico la mejor alternativa. Conocer e incorporar en el diseño los aspectos exigidos de higiene de los alimentos. 3.2.1 Objetivos específicos de conocimientos: Conocer los principios básicos del Diseño de Plantas, Higiene de los Alimentos, Diseño de esterilizadores continuos, escalado de equipos y de instalaciones que cumplan con los requisitos exigidos por las Resoluciones del Ministerio de Salud para la manipulación de alimentos. 3.2.2 Objetivos específicos de habilidades: Saber calcular y escalar equipos desde escalas inferiores (laboratorio, planta piloto) hasta la escala industrial. Determinar las disminuciones de presión en tuberías y elementos auxiliares de forma de garantizar la temperatura adecuada del vapor en las etapas de esterilización. Saber determinar las condiciones adecuadas para un esterilización adecuada. 3.2.3 Objetivos específicos de actitudes: El alumno será capaz de trabajar en forma colectiva para diseñar un proceso industrial de la Industria de Alimentos. 4. 4.1 CONTENIDOS CONTENIDOS DEL CURSO: Tema I.Introducción. Conceptos básicos del diseño de plantas. Desarrollo del problema a partir de la idea inicial. Análisis y selección de procesos existentes. Tema II.Evaluación económica preliminar a nivel de materias primas. Recopilación de datos y antecedentes sobre el proceso seleccionado. Tema II.Estudio de mercados Estudio de la localización de la planta. Estudios de prefactibilidad. Evaluación técnico económica preliminar para analizar las posibilidades de un proyecto. Recopilación de datos y antecedentes para el proyecto definitivo. Trabajos de laboratorio o planta piloto en caso necesario. Tema III.Diseño Estadístico de Experimentos para optimización. Diseños factoriales. Operación Evolutiva. Método Simples. Tema IV.Diseño y Escalado de equipos. Ejemplos de aplicación de los conceptos de escalado a situaciones concretas: Escalado de Tanques, Reactores y fermentadores. Escalado de esterilizadores. Escalado de Centrífugas. Escalado de Sedimentadotes y Filtros. Tema V.Ingeniería Básica. Diagrama de flujo. Balances de masa y energía. Diseño selección y dimensionamiento de los equipos. Tema VI.Ingeniería de detalles. Cálculo y diseños finales de los equipos. Selección de materiales. Localización de la planta Tema VII.Construcción higiénica de equipos. Normativas vigentes aplicables a la producción, elaboración, envase, almacenamiento, distribución, venta e importación de alimentos, rotulación de productos alimenticios, aguas minerales, directrices nutricionales, etc. (Reglamento Sanitario de los Alimentos D.S. No. 977/96 del Ministerio de Salud). Tema VIII. Conceptos básicos de producción limpia. Tema IX.Aplicaciones computacionales: Introducción a paquetes computacionales capaces de diseño de equipos y plantas. (opcional: Super Pro Design) Evaluación económica final para determinar factibilidad técnica y económica del proceso (VAN y TIR) 4.2 BIBLIOGRAFIA: Biotecnología Alimentaria. Compiladores Mariano García, Rodolfo Quintero, Agustín López Munguia. Ed. Limusa Noriega México (1993). Food Factories. Processes, Equipment , Cost. Ed. By Alfred Bartholomai. VCH, Verlagsgesellschaft mbh. Weinheim (Fed. Rep. of Germany.) 1987 Principles of Food Processing Sanitation. Ed. By Allen M. Katsuyama. The Food Processors Inst. Washington DC (1980) Levenspiel O. Flujo de Fluídos e Intercambio de Calor. Ed. Reverté . España. (1993) Levenspiel O. Ingeniería de las reacciones químicas. Ediciones Reverte S.A. México. (1996) Belter P. Cussler E.L. Wel.Shou Hu. Bioseparations: Downstream Processing for Biotechnology. A Wiley Interscience Pub. John Wiley and Sons. (1988) Palacios-Macedo E. Separación centrífuga en procesos biotecnológicos. Westfalia Separator Mexicana. S.A. de C.V. Tejeda a.; Montesinos R.M.; Guzmán R.; Bioseparaciones. Mega Proyectos. Editorial Unison. Univ. de Sonora. México. (1995) Literatura Complementaria: Physical properties of Foods. Jowitt et al. Applied Science Publishers (1983) BISSC Sanitary Standards Baking Industry Sanitation Standards Comitee. 521 Fifth Ave. N.Y. 10017 Frozen Foods code. Of food and Drug officials P.O. Box 2240. Little ton, Colorado 80161. . A guide to construction, Equipment, Layout” Agriculture Handbook No.191 Supeerintent of Documents U.S. Gov. Printing office Washington D.D. 20402. 5.- METODOLOGÍA: La asignatura consistirá en la realización de un proyecto completo de Diseño de Plantas a partir de las distintas alternativas ofrecidas en clase. Los alumnos se dividirán en grupos de aproximadamente 8 alumnos por proyectos y realizarán : 3 informes escritos y 3 presentaciones orales de las distintas etapas del proyecto. Etapa I.- Selección del proyecto. Revisión bibliográfica. Evaluación económica preliminar. Estudio de Mercado. Localización de la Planta. Etapa II. Ingeniería básica. Etapa III. Layout de planta, ingeniería de detalles, escalado de equipos y determinación de la factibilidad técnico económica de la planta seleccionada. 6.- EVALUACIONES Evaluaciones: La nota final resultará de la ponderación de las calificaciones de los 3 informes escritos y las 3 presentaciones orales... 7.- CALENDARIO 1ra Semana Introducción. Conceptos básicos del diseño de plantas. Evaluación de la asignatura. Selección del proceso al cual se le diseñará la planta. Desarrollo del problema a partir de la idea inicial. Análisis y selección de procesos existentes. 2da Semana Recopilación de datos y antecedentes sobre el proceso seleccionado. Estudio de mercados Estudio de la localización de la planta. Estudios de prefactibilidad. Evaluación técnico económica preliminar para analizar las posibilidades de un proyecto. 3ra Semana Trabajos de laboratorio o planta piloto. Diseño Estadístico de Experimentos para optimización de procesos industriales . : 4ta Semana Diseño Estadístico de Experimentos para Optimización para procesos industriales. EVOP. 5ta Semana Discusión de la primera Etapa del Proyecto 6ta Semana Ingeniería Básica. Diagrama de flujo. Balances de masa y energía. Diseño selección y dimensionamiento de los equipos. 7ma Semana Diseño y Escalado de equipos. Ejemplos de Diseño y Escalado de distintas Operaciones Unitarias 8va Semana Ejemplos de Diseño y Escalado de Equipos. 9na Semana Construcción higiénica de equipos. Normativas vigentes aplicables a la producción, elaboración, envase, almacenamiento, distribución, venta e importación de alimentos, rotulación de productos alimenticios, aguas minerales, directrices nutricionales, etc.. (Reglamento Sanitario de los Alimentos D.S. No. 977/96 del Ministerio de Salud). 10ma Semana Discusión de la segunda Etapa del Proyecto 11va Semana. Construcción higiénica de equipos. Normativas vigentes. Continuación. 12va Semana Conceptos básicos de producción limpia 13va Semana Aplicaciones computacionales: Introducción a paquetes computacionales capaces de diseño de equipos y plantas. (opcional: Super Pro Design) 14va Semana Aplicaciones computacionales: Introducción a paquetes computacionales capaces de diseño de equipos y plantas. (opcional: Super Pro Design). Evaluación económica final para determinar factibilidad técnica y económica. 15va Semana : Discusión de la ultima etapa del proyecto
