《食品工程原理》[谷风详析]

和排列顺序当然可以不同）。
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
0.3 食品工程原理课程的两条主线
（1）统一的研究对象 各单元操作最终归于动量、热量、物质量传递，
故“三传”是其统一的研究对象。 动量、热量、物质量都是物理量，在本质上一致
的物理量通量的求取是课程的一条主线。
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创 选用 需求设备的物理 运 用 规 律： 物 理量 通 写成：通量等 选 择 四 （1）从三个基本定律推导
新 或 量 通 量 ( 物 理 量 量 绝 对 值等 于 物理 量 于物理量浓度 方 法 之 （2）因次分析规划试验测
的 设 计 指动量、热量、 浓 度 （ 指单 位 体积 物 差除以传递阻 一 求 传 （3）数学模型辅助实验测
主 设备 物质量)
理量）梯度乘系数
力
递阻力 （4）实验测掩盖求通量
线
完成 选用 设计 计算
选用 动量 型 设备
需求出设备的动 量通量(指单位 面积单位时间的 动量)
运用规律：动量通量 绝对值等于速度梯度 乘比例系数动力粘度 或表观动力粘度
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对涉及生物、化学加工的食品加工过程而言，过 程的核心应当是生物化学或化学反应过程和设备 （反应器）。
为了过程得以经济有效地进行，反应器中应保持 某些优惠条件，如适宜的压强、温度、浓度、界 面积。
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食品工程原理课后习题答案食品工程原理课后习题答案食品工程原理是食品科学与工程专业的一门重要课程，通过学习这门课程，我们可以了解食品的生产、加工、贮藏和保鲜等方面的原理和技术。

在学习过程中，老师通常会布置一些课后习题，以检验我们对所学知识的掌握情况。

下面是一些常见的食品工程原理课后习题及其答案，供大家参考。

1. 什么是食品工程原理？食品工程原理是指通过对食品生产、加工和贮藏等过程中涉及的物理、化学、生物等基本原理的学习和掌握，以及对食品工程技术的应用和发展进行研究的学科。

它主要包括食品的成分、结构和性质，食品加工过程中的热传导、传质、传热和流变学等基本原理，以及食品贮藏和保鲜技术等方面的知识。

2. 食品工程原理的研究对象有哪些？食品工程原理的研究对象主要包括食品的成分、结构和性质，食品加工过程中的热传导、传质、传热和流变学等基本原理，以及食品贮藏和保鲜技术等方面的知识。

具体包括食品的物理性质、化学性质、生物性质等方面的内容。

3. 食品工程原理的研究方法有哪些？食品工程原理的研究方法主要包括实验研究和理论分析两种。

实验研究是通过设计和进行实验，收集和分析实验数据，验证和探索食品工程原理的真实性和有效性。

理论分析是通过建立数学模型和方程，运用物理、化学、数学等基本原理和方法，对食品工程原理进行推导和分析。

4. 食品工程原理中的热传导是指什么？热传导是指物质内部或不同物质之间热量传递的过程。

在食品加工过程中，热传导是指通过热量的传递，使食品内部温度均匀分布的过程。

它是食品加热、冷却和保温等过程中的基本原理。

5. 食品中的水分是如何传质的？食品中的水分传质主要通过扩散过程实现。

扩散是指物质在浓度梯度作用下的自发性传递过程。

在食品加工过程中，水分的传质是指水分从高浓度区域向低浓度区域的自发性传递过程，以达到水分均匀分布的目的。

6. 食品工程原理中的传热是指什么？传热是指热量在物质之间传递的过程。

在食品加工过程中，传热是指通过热量的传递，使食品内部温度升高或降低的过程。

《食品工程原理》教学大纲一、课程基本信息课程编码：092112B 092113B中文名称：食品工程原理英文名称：Principles of food engineering课程类别：专业核心课程总学时：80（食品工程原理Ⅰ48；食品工程原理Ⅱ32）总学分：5学分（食品工程原理Ⅰ3学分；食品工程原理Ⅱ2学分）适用专业：食品科学与工程先修课程：高等数学，大学物理二、课程的性质、目标和任务本课程是食品科学与工程专业本科学生必修的专业核心课程，是以力学、动力学、传热学和传质学为基础理论的学科，主要讲授食品工业生产中单元操作的基本原理、常用设备及操作过程的计算方法。

包括流体流动与输送、传热、蒸发、蒸馏、浓缩、干燥、吸收等。

目的使学生掌握保证食品工艺准确实施的必备知识，以便进行食品机械设计制造、选型配套以及维修操作等。

三、课程教学基本要求通过讲授、自学和讨论，可使学生掌握食品加工过程中的动量、热量和质量传递的理论及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本构造及设计计算等知识；培养工程设计和实践操作的能力。

为学生进一步学习食品机械与设备、食品工厂设计等后续课程提供理论基础。

为今后从事食品加工和机械设备方面的研究和开发等工作奠定理论基础。

四、课程教学内容及要求第一章流体流动与输送（14学时）【教学目标与要求】1、教学目标：学习本章内容，学生能够初步完成食品工厂中输送水、气以及稀溶液等牛顿流体的管道设计与计算工作。

2、教学要求：掌握实际流体与理想流体的区别；掌握流体流动中各能量平衡方程的区别并能熟练运用这些方程解决问题；掌握流体参数的测量原理与方法；掌握流体流动阻力计算方法；了解非牛顿流体种类和简单计算；管路的构成（管、阀件）、复杂管路的特点及计算。

【教学重点与难点】1、教学重点：流体流动中各能量平衡方程的区别并能熟练运用这些方程解决问题；流体流动阻力计算方法。

2、教学难点：经验公式的换算方法；边界层的概念【教学内容】1.1流体基础知识与概念1.2 流体静力学1.3 流体流动的基本方程1.3.1 稳定流动、流速与流量、连续性方程1.3.2 理想不可压缩流体的能量守恒—柏努利方程式，柏努利方程的应用1.3.3实际流体稳定流动的能量守恒1.4 管内流动及管路计算1.4.1 管流要素、流动类型及其判别：滞留、湍流、雷诺准数1.4.2 流体在圆直管内流动的沿程阻力及计算：计算圆直管沿程阻力的通式，滞留、湍流的流速分布及摩擦阻力系数的确定1.4.3 管路局部阻力及其计算1.5 流速及流量的测量（实验课）1.5.1 毕托管1.5.2 孔板流量计及文丘里流量计1.5.3转子流量计1.6 非牛顿流体1.6.1 非牛顿流体的类型：塑性流体、假塑性流体、胀塑性流体和时变性流体；稠度指数和流变指数1.6.2 假塑性和胀塑性流体作层流流动时的速度分布和流量1.6.3 非牛顿流体的流动阻力1.7 流体输送机械1.7.1 概述1.7.2 离心泵1.7.2.1离心泵工作原理1.7.2.2离心泵主要性能参数1.7.2.3离心泵的特性曲线1.7.2.4气蚀现象与允许安装高度1.7.2.5泵的工作点1.7.2.6泵的选型。

单元操作：包含在不同食品加工工艺中的同一类基本工序称为单元操作。

静压强：单位流体面积上所受的垂直压力，称为流体的静压强。

流量：单位时间内流过管道任一截面的流体量称为流量。

过滤：过滤是使流体通过过滤介质分离固体颗粒的一种单元操作。

沉降分离：在外力场作用下，利用非均相物系分散相和连续相的密度差，使两相发生相对运动而实现混合物分离的操作称为沉降分离。

传热：是指两个物体之间或同一物体的两个不同部位之间由于温度不同而引起的热量移动。

蒸馏：蒸馏是利用组分挥发度的不同将液体混合物分离成较纯组分的单元操作。

理论板：理论板是指离开塔板的蒸气和液体呈平衡的塔板。

恒摩尔：是指易挥发组分与难挥发组分的摩尔气化潜热相等，其他热效应则可忽略不计或相互抵消，这样液体汽化和气体冷凝所需的热量刚好相互补偿，使得流经每一块塔板的气液两相摩尔流率保持不变。

吸收：用适当的液体和混合气体接触，使混合气体中的一个或几个组分溶解于液体，从而实现混合气体组分的分离，这种利用各组分溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。

分子蒸馏：是一种在高真空状态下进行分离操作的非平衡蒸馏过程。

反应型催化精馏：是以反应为主、精馏为辅的过程。

冷冻浓缩：是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理来实现分离的方法。

电渗析：电渗析是指在直流电场作用下，溶液中的荷电离子选择性的定向迁移，透过离子交换膜并得以去除的一种膜分离技术。

课程的研究方法：实验研究方法（经验法）、数学模型法（半经验半理论法）。

离心泵的优点：结构简单，操作容易，便于调节和自控；流量均匀，效率较高；流量和压头的实用范围较广；适用于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体。

基本部件：旋转的叶轮和固定的泵壳。

过滤的程序：过滤阶段，采用恒速、恒压或先恒速后恒压方式；滤饼洗涤，除去或回收滤液；滤饼干燥，去除颗粒中的液体；卸除滤饼，可以间歇操作，也可连续操作。

提高流化质量的措施：分布板应有足够阻力；在流化床的不同高度上设置若干层水平挡板、挡钢或垂直管束等内部构件；采用小粒径、宽度分布的颗粒。