《食品工程原理》教学大纲

食品工程原理》教学大纲 一、本课程得教学目标与任务 本课程为食品专业得必修专业基础课。 课程内容主要包括动量传递、 热量传递与质量传递得三 大传递理论及其在食品工程中得应用 , 即研究食品工程单元操作得基本原理与应用。动量传递内容 包括流体力学与流体输送机械 （泵与风机 ）得选用、颗粒与流体间得相对运动 ; 热量传递内容包括传 热学与蒸发操作等 ;质量传递内容包括传质过程、 吸收与蒸馏、 吸附与离子交换 , 浸出与萃取等单元 操作; 此外还包括热、质同时传递得过程 ,如食品得干燥等。 食品工程原理就是一门主要研究食品加工过程得技术原理与工程实现得应用基础课程 , 与机械 工程、化学工程等学科得有关课程密切相关 , 其基础涉及数学、物理、力学、热力学、传热学与传 质学等。本课程以单元操作为主线 , 研究食品加工过程得有关理论与工程方法 , 为食品科学与工程及 相近专业得学生与工程技术人员学习研究提供参考。 二、本课程得教学要求 食品工程原理就是食品科学与工程及其相近专业得一门十分重要得专业基础课程 , 在创新人才 培养中具有举足轻重得地位。由于课程涉及得知识面宽 , 对理论分析、设计计算、实验探索、工程 经验得贯通融合与创新应用方面要求很高。学习中要注重逐步树立学生得工程观念 , 从先进实用、 安全可靠、经济方便、节能减排等方面认真掌握单元操作与工程系统集成方面得知识。 1. 注重培养学生得工程设计与应用得能力。食品加工工艺千变万化 , 其实现得途径又可以多种 多样, 所以要树立学生

得工程观念 ,能够根据生产工艺要求与物料特性 ,合理地选择单元操作及相应 得设备 , 完成过程分析、设计计算 , 努力使系统集成达到最优化。 2、注重培养学生得数据攫取能力。 食品工程原理学科研究得历史短 , 基础数据十分缺乏。如

何通过网络或资料查取有参考价值得数据 , 或者通过实验测取、生产现场查定相关数据、就是进行 良好得食品工程设计得重要前提。 3、注重培养学生得实验能力。学习实验设计、单元操作实验、数据处理、误差分析方法 , 提高

学生得动手能力与实验技能。 4、 多媒体等现代化教学手段辅助教学 ,使学生增加感性认识 ,激发学习兴趣 , 提高教学质量。

5、 课堂教学与学生得课后复习、查阅资料、讨论及实验等相结合 , 随时听取学生对教学得意 见与要求，不断改进教学方法与手段。 三、本课程得学分、学时分配与考核方式 学分:5;学时:88;考核方式：笔试。

四、本课程得教材与参考书 教材: 食品工程原理 姜绍通、周先汉 北京：化学工业出版社 2010年第1版

参考书: 食品工程原理 李云飞、葛克山 北京：中国农业大学出版社

2009年第2版

食品工程原理 赵思明 北京:科学出版社

2009年第1版

化工原理 陈常贵 天津:天津大学出版社

2004年第1版

五、讲授内容

第一章流体流动 §、1流体静力学原理 §1、2管内流体流动得基本规律

§1、3流体流动现象

§、4流体流动得阻力 §1、5流量测定

本章重点与难点 :以流体静力学、 动力学两条宏观主线贯穿始终 , 全面了解食品工业生产中流体得基 本物性特征 , 正确区别压力、 压强 , 流速、 流量 , 定态流动、 非定态流动 , 牛顿型流体、 非牛顿型流体 层流、湍流 , 边界层及因次分析等基本概念 ; 掌握流体质量守恒、机械能守恒、 动量守恒三大守恒规 律, 学会利用静力学基本方程、伯努利方程、流体流动阻力计算公式解决流体流动中得压强测定、 流速及流量计算、输送位置关系确定、动力消耗、阻力损失、管径选择等基本问题 ; 学会利

第一章流体流动 第二章 流体输送 第三章 非均相物系分离 第五章 传热 第八早 蒸发与结晶 第七章 吸收 第八章 蒸馏 第九章 萃取与浸提 第十章 食品冷冻技术 第十一: 早食品干燥原理 第十二: 早膜分离

8 4 11 15 4 5 8 7 2 10 7

学时 学时 学时 学时 学时 学时 学时 学时 学时 学时 学时 7 学时

学时分配: 第十三章吸收与离子交换 用所学 知识完成食品工厂中水、气以及原料溶液等流体输送过程得选择、操作与相关设计。 第二章 流体输送

§2、 1 离心泵 §2、2 其她类型得泵 §2、 3 风机 §2、 4 气体压缩 §2、5 真空技术 本章重点与难点 : 掌握离心泵得结构、特点、工作原理、使用调节方法、选型计算等 , 重点就是选型 计算 ; 了解往复式泵得工作原理 , 重点了解容积式泵与离心泵在使用上去区别 ; 掌握离心风机得结 构、特点、工作原理、 选型计算等 , 重点就是选型计算 ; 了解往复式压缩机得结构、 工作原理与选型 了解真空泵得类型、结构特点、工作原理与选型。

第三章 非均相物系分离

§3、 1 重力沉降 §3、2 过滤 §3、3 离心分离 本章重点与难点 : 了解食品工业中根据液体或气体与颗粒间得相对运动规律实现颗粒分离、流态化 及气力输送等单元操作得原理。根据流体与颗粒相对运动阻力计算得流体力学原理 , 学习建立颗粒 与流体相对运动得数学建模得一般方法 , 并利用数学模型公式进行各过程得计算。掌握单个颗粒大 小、比面积及形状等几何特性与颗粒群平均粒度得表达方法。 掌握过滤得基本概念、 过程计算方法 熟练进行间歇与连续生产过滤机得计算与选用。 掌握重力沉降计算。 理解旋风分离器得分离效率与 压降得计算方法。一般了解流态化与气力输送操作得概念与流态化技术得发展。

第四章 搅拌与混合 本章就是自主学习内容。 第五章 传热

§5、 1 传热概述 §5、2 热传导 §5、3 对流传热 §5、 4 热交换

§5、 5 辐射传热 本章重点与难点 :熟悉传热得基本概念及基本方式 ,理解傅里叶定律、普朗克定律、对流传热速率方 程 （牛顿冷却公式 ） 得物理含义 ,掌握稳态导热过程得计算与应用 ,掌握稳态传热基本方程得应用 ,理解 非稳态传热与热辐射传热得计算方法与应用。一般了解常用换热器得结构。

第六章 蒸发与结晶

§6、1 蒸发概述 §6、2 蒸发设备 §6、 3 单效蒸发 §6、 4 多效蒸发 本章重点与难点 :掌握单效蒸发操作过程得工艺原理与设计计算 ;熟悉多效蒸发得流程及计算要点 ; 蒸发操作效数限制及蒸发过程得节能措施 ;了解各种蒸发器得结构特点、性能、应用范围及选型要 点;了解结晶机理、结晶过程得衡算原理与设备得选择。

第七章 吸收

§7、1 气液平衡关系 §7、2 传质基础 §7、3 传质设备简介 §7、 4 吸收塔得计算 本章重点与难点 :掌握气体溶解度定义及其影响因素 ,掌握亨利定律、 菲克定律 ,掌握分子扩散得传质 特征 ,掌握双模模型、传质速率方程、吸收塔得物料衡算、传质单元数计算、传质单元高度计算 ;熟 悉吸收操作工作流程、吸收剂选用原则 ; 了解扩散系数得测定方法、吸收设备得构造特点。

第八章 蒸馏

§8、1 双组份溶液得气液相平衡 §8、2 蒸馏与精馏原理 §8、3 双组分连续精馏常规流程得数学描述 §8、4 双组分连续精馏得计算 本章重点与难点 : 掌握双组分溶液得气液相平衡组成得计算 ,相平衡过程中得相对挥发度 ;掌握简单 蒸馏、平衡蒸馏得原理与计算 ;重点掌握双组分连续精馏得原理、流程、计算与分析。

第九章 萃取与浸提

§9、 1 液 -液萃取得传质基础 §9、2 萃取流程及其计算 §9、 3 液 -液萃取设备 §9、 4 浸提 本章重点与难点 :掌握液 -液萃取得传质基础 ,掌握三角形相图、 杠杆规则 ;重点掌握单级萃取得计算原 理 ,熟悉多级错流、逆流接触萃取得过程 ;了解液 -液萃取设备 ;理解浸提得传质机理 ,熟悉浸提操作得

计算 ,了解浸提设备 ;

第十章 食品冷冻技术

§10、1 物料冷冻得技术原理 §10、2 流化床速冻 §10、3 冷冻浓缩 本章重点与难点 :学习关于食品低温加工得技术与常用方法 ;掌握物料冷冻得基本原理与制冷循环得 计算 ;了解食品冻结得过程及变化 ;了解现今使用得高效速冻技术得原理、 工艺及设备 ;了解冷冻浓缩 得相关概念及应用。 第十一章 干燥 §11 、1 湿空气得性质 §11 、2 干燥过程得衡算 §11 、3 干燥速率与干燥时间 §11 、4 干燥设备 §11 、5 喷雾干燥 本章重点与难点 :掌握湿空气得性质 ,并能运用湿空气焓湿图解决实际问题 ;掌握连续干燥过程得物 料衡算与热量衡算与恒定干燥条件下得干燥速率与干燥时间得计算 ;掌握食品物料中水分得性质 ,学 会测绘干燥过程曲线 ; 了解常用干燥设备得构造及选型。

第十二章 膜分离

§12、1 膜分离概述 §12、2 微滤与超滤 §12、3 反渗透 §12、 4 电渗析 本章重点与难点 :分离膜基本性质 ;膜组件基本类型 ;膜分离过程基本类型 ; 膜分离操作工艺流程 ;膜得 传质机理 ;膜得选择透过机理 ;浓差极化 ;膜通量得计算 ;电渗析极化电流 ;电渗析过程简单计算。

第十三章 吸附与离子交换

§13、1 吸附过程得传质机理 §13、2 吸附过程得计算 §13、 3 离子交换得传质机理 §13、 4 离子交换得计算 本章重点与难点 :了解吸附得基本概念、吸附过程得传质机理 ; 了解吸附装置 ,掌握吸附过程得计算 ; 了解离子交换得基本概念、离子交换树脂与离子交换过程得传质机理 ; 掌握离子交换过程得计算。