食品工程原理课件 PPT
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食品工程原理实验 ppt课件
➢叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。
泵压头(扬程H)的测定
如右图所示，在泵的进出 口处分别安装真空表和压力 表，在真空表与压力表之间 列柏努得方程式，即
压强表 真空计
离心泵
储槽
H h p m p v u 2 2 u 1 2 0 g 2 g
H f
（2-1）
式中：pM —压力表读出压力（表压），N/m2； pV—真空表读出的真空度，N/m2；
图上绘有三种曲线
Ｈ－Q曲线 Ｎ－Q曲线 η－Q曲线
4B20
26
n=2900r/min
η
80
24
70
22
H
60
20
50
18
8 40
16
N
6 30
14
4 20
12
2 10
10
00
0 4 8 12 16 20 24 28 32 Ｑ,l/s
0 20 40 60 80 100 120 m3/s
离心泵的特性曲线
三、实验装置
1－风机；2－管道；3－进风口；4－加热器；5－厢式干燥器；6－气流均布器； 7－称重传感器； 8－湿毛毡； 9－玻璃视镜门； 10，11，12－蝶阀 图1 实验装置流程示意图
四、实验步骤
➢ 1.放置托盘，开启总电源，开启风机电源； ➢ 2.打开仪表电源，旋转加热按钮至适当加热电压。在U型
湿漏斗中加入一定水量，并关注湿球温度，干燥室温度 （干球温度）要求达到恒定温度（例如70℃）； ➢ 3.将恒重过的毛毡加入一定量的水并使其润湿均匀，注意 水量不能过多或过少；
➢ 4.当干燥室温度恒定在70℃时, 将湿毛毡十分小心地放置 于称重传感器上；
➢ 5.立刻记录时间和脱水量，每分钟记录一次重量数据；每 两分钟记录一次干球温度和湿球温度；
泵压头(扬程H)的测定
如右图所示，在泵的进出 口处分别安装真空表和压力 表，在真空表与压力表之间 列柏努得方程式，即
压强表 真空计
离心泵
储槽
H h p m p v u 2 2 u 1 2 0 g 2 g
H f
（2-1）
式中：pM —压力表读出压力（表压），N/m2； pV—真空表读出的真空度，N/m2；
图上绘有三种曲线
Ｈ－Q曲线 Ｎ－Q曲线 η－Q曲线
4B20
26
n=2900r/min
η
80
24
70
22
H
60
20
50
18
8 40
16
N
6 30
14
4 20
12
2 10
10
00
0 4 8 12 16 20 24 28 32 Ｑ,l/s
0 20 40 60 80 100 120 m3/s
离心泵的特性曲线
三、实验装置
1－风机；2－管道；3－进风口；4－加热器；5－厢式干燥器；6－气流均布器； 7－称重传感器； 8－湿毛毡； 9－玻璃视镜门； 10，11，12－蝶阀 图1 实验装置流程示意图
四、实验步骤
➢ 1.放置托盘，开启总电源，开启风机电源； ➢ 2.打开仪表电源，旋转加热按钮至适当加热电压。在U型
湿漏斗中加入一定水量，并关注湿球温度，干燥室温度 （干球温度）要求达到恒定温度（例如70℃）； ➢ 3.将恒重过的毛毡加入一定量的水并使其润湿均匀，注意 水量不能过多或过少；
➢ 4.当干燥室温度恒定在70℃时, 将湿毛毡十分小心地放置 于称重传感器上；
➢ 5.立刻记录时间和脱水量，每分钟记录一次重量数据；每 两分钟记录一次干球温度和湿球温度；
食品工程原理中国农业大学出版社ppt课件全篇
热量传递(heat transfer): 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。凡是遵循传热基本规律的单元操作，到可以用热量传递的理论去研究。
质量传递(mass transfer): 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质基本规律的单元操作，到可以用质量传递的理论去研究。
食品工程原理
Principles of food Engineering
教材简介
学时安排
李云飞，葛克山主编，食品工程原理，中国农业大学出版社。
总学时：64计划学时
高福成。食品工程原理，中国轻工业出版社。1998。 姚玉英，黄凤廉，陈常贵等。化工原理，上下册，天津：科学技术出版社。1999。 王志魁。化工原理。北京：化学工业出版社，1987。 [美]J 金克普利斯著，清华大学化工组译。传递过程与单元操作。1985。 华南工学院等。发酵工程与设备。北京：轻工业出版社。 姚玉英。化工原理例题与习题。北京：化学工业出版社，1998。
4.5 经济核算(economic evaluations)
食品工程原理—绪 论
绪论结束！
1．教材：李云飞，葛克山。《食品工程原理》，北京：中国农业大学出版社，2002。 2．主要参考书 [1] 无锡轻工学院等。《食品工程原理》上、下册，北京：轻工业出版社，1985。
[2] 谭军。《食品工程原理实验讲义》，武汉：华中农业大学教务处，1992。 [3] 天津大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册，北京：天津科技出版社1983。 [4] 上海化工学院等编，《化学工程》一、二册，北京：化学工业出版社，1980。 [5]. 谭天恩等编，《化工原理》上、下册，北京：化学工业出版社1984。 [6] Stanley E. Charm, The Fundamentals of Food Engineering. AVI Publishing inc 1978 [7] Dennis R.Heldman. Food Process Engineering. AVI Publishing Company inc:1981
质量传递(mass transfer): 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质基本规律的单元操作，到可以用质量传递的理论去研究。
食品工程原理
Principles of food Engineering
教材简介
学时安排
李云飞，葛克山主编，食品工程原理，中国农业大学出版社。
总学时：64计划学时
高福成。食品工程原理，中国轻工业出版社。1998。 姚玉英，黄凤廉，陈常贵等。化工原理，上下册，天津：科学技术出版社。1999。 王志魁。化工原理。北京：化学工业出版社，1987。 [美]J 金克普利斯著，清华大学化工组译。传递过程与单元操作。1985。 华南工学院等。发酵工程与设备。北京：轻工业出版社。 姚玉英。化工原理例题与习题。北京：化学工业出版社，1998。
4.5 经济核算(economic evaluations)
食品工程原理—绪 论
绪论结束！
1．教材：李云飞，葛克山。《食品工程原理》，北京：中国农业大学出版社，2002。 2．主要参考书 [1] 无锡轻工学院等。《食品工程原理》上、下册，北京：轻工业出版社，1985。
[2] 谭军。《食品工程原理实验讲义》，武汉：华中农业大学教务处，1992。 [3] 天津大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册，北京：天津科技出版社1983。 [4] 上海化工学院等编，《化学工程》一、二册，北京：化学工业出版社，1980。 [5]. 谭天恩等编，《化工原理》上、下册，北京：化学工业出版社1984。 [6] Stanley E. Charm, The Fundamentals of Food Engineering. AVI Publishing inc 1978 [7] Dennis R.Heldman. Food Process Engineering. AVI Publishing Company inc:1981
食品工程原理第七章 传质原理PPT课件
第七章 传质原理
第一节 传质基础
一、食品工业中的传质过程
1．气体吸收和脱吸 饮料冲气（CO2）、通气发酵、挥发性香精回收、油脂氢 化、糖汁饱充、天然油料脱臭等。 2．空气调节 空气的增湿与减湿。 3．吸附 动、植物油脱色、自来水净化等。
整体概况
概况一
点击此处输入 相关文本内容
01
概况二
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换算的要点：取一定量的混合物作为基准，然后根据组成 定义再作换算。
三、相平衡及其计算
两相接触时，组分在两相间传递，最后达到平衡，此时两 相中各组分的组成不再发生变化。平衡时组分在两相中的 组成关系称为组分在两相间的平衡关系。表示两相间平衡 关系的曲线称为平衡线。 在相图上，传递的推动力为体系实际状态与平衡状态间的 差距，可以用表示两相组成的状态点与平衡线的水平距离 表示，也可以用此点与平衡线的垂直距离表示。
描述分子扩散通量的方程——Fick第一定律：
jA DABddrzA
JA
DAB
dcA dz
DAB=DBA
jB DBAddrzB
JB
DB
dcB A dz
Fick第一定律只适用于由于分子无规则热运动而引起的
扩散。若在扩散的同时伴有混合物的主体流动，则实际
传递通量除分子扩散通量外，还应考虑由于主体流动而
形成的通量。
02
概况三
点击此处输入 相关文本内容
03
4．结晶 蔗糖、葡萄糖、蜂蜜中糖分、冰淇淋中乳糖等。 5．固——液萃取 从油料种子中提取油脂、从甘蔗（甜菜）中提糖等。 6．干燥 果蔬干制、奶粉制造、面包和饼干的焙烤、淀粉制造、以 及酒糟、酵母、麦芽、砂糖的干燥等。 7．蒸馏 在酿酒工业中是应用最早的单元操作。
第一节 传质基础
一、食品工业中的传质过程
1．气体吸收和脱吸 饮料冲气（CO2）、通气发酵、挥发性香精回收、油脂氢 化、糖汁饱充、天然油料脱臭等。 2．空气调节 空气的增湿与减湿。 3．吸附 动、植物油脱色、自来水净化等。
整体概况
概况一
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01
概况二
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换算的要点：取一定量的混合物作为基准，然后根据组成 定义再作换算。
三、相平衡及其计算
两相接触时，组分在两相间传递，最后达到平衡，此时两 相中各组分的组成不再发生变化。平衡时组分在两相中的 组成关系称为组分在两相间的平衡关系。表示两相间平衡 关系的曲线称为平衡线。 在相图上，传递的推动力为体系实际状态与平衡状态间的 差距，可以用表示两相组成的状态点与平衡线的水平距离 表示，也可以用此点与平衡线的垂直距离表示。
描述分子扩散通量的方程——Fick第一定律：
jA DABddrzA
JA
DAB
dcA dz
DAB=DBA
jB DBAddrzB
JB
DB
dcB A dz
Fick第一定律只适用于由于分子无规则热运动而引起的
扩散。若在扩散的同时伴有混合物的主体流动，则实际
传递通量除分子扩散通量外，还应考虑由于主体流动而
形成的通量。
02
概况三
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03
4．结晶 蔗糖、葡萄糖、蜂蜜中糖分、冰淇淋中乳糖等。 5．固——液萃取 从油料种子中提取油脂、从甘蔗（甜菜）中提糖等。 6．干燥 果蔬干制、奶粉制造、面包和饼干的焙烤、淀粉制造、以 及酒糟、酵母、麦芽、砂糖的干燥等。 7．蒸馏 在酿酒工业中是应用最早的单元操作。
食品工程原理课件课件
。
物理污染控制
防止食品受到杂质、尘 埃、碎屑等物理污染。
03
食品工程原理
流体流动原理
1 2
3
牛顿流体定律
描述流体在剪切力作用下的流动行为，即剪切应力与剪切速 率成正比。
流体静压力
流体在静止状态下所受到的压力，与流体深度和重力加速度 有关。
伯努利方程
表示流体在流动过程中，流速、压强和位置之间的关系，是 流体动力学的基本方程。
质量传递
涉及物质浓度的变化和物质传递的过程，是化学 工程中的重要概念。
04
食品工程应用
食品加工过程控制
温度控制
温度是影响食品加工过程的关键因素 ，需要精确控制以保持食品的品质和 安全。
液态食品的流动与传热
通过控制加工过程，可以改变食品的 质地、口感、营养成分等，以满足消 费者需求。
压力控制
在某些食品加工过程中，压力控制也 是重要的，如高压杀菌和真空处理等 。
总结词
环保、安全、功能性
详细描述
随着消费者对环保和食品安全意识的提高，新型食品包装材料的应用越来越受到关注。 新型包装材料应具备环保、安全和功能性等特点，如可降解材料、无毒油墨和抗菌包装 等。这些材料可以降低环境污染和危害人体健康的风险，同时提高产品的附加值和市场
竞争力。
06
总结与展望
总结
内容回顾
食品工程的重要性
食品工程是保障食品安全和品质的重 要手段，通过科学的方法和技术手段， 提高食品生产的效率和产品质量。
食品工程的发展对于满足人们日益增 长的食品需求和提高生活水平具有重 要意义。
食品工程的历史与发展
01
食品工程的历史可以追溯到古 代的食品加工技术，如制糖、 酿酒等。
物理污染控制
防止食品受到杂质、尘 埃、碎屑等物理污染。
03
食品工程原理
流体流动原理
1 2
3
牛顿流体定律
描述流体在剪切力作用下的流动行为，即剪切应力与剪切速 率成正比。
流体静压力
流体在静止状态下所受到的压力，与流体深度和重力加速度 有关。
伯努利方程
表示流体在流动过程中，流速、压强和位置之间的关系，是 流体动力学的基本方程。
质量传递
涉及物质浓度的变化和物质传递的过程，是化学 工程中的重要概念。
04
食品工程应用
食品加工过程控制
温度控制
温度是影响食品加工过程的关键因素 ，需要精确控制以保持食品的品质和 安全。
液态食品的流动与传热
通过控制加工过程，可以改变食品的 质地、口感、营养成分等，以满足消 费者需求。
压力控制
在某些食品加工过程中，压力控制也 是重要的，如高压杀菌和真空处理等 。
总结词
环保、安全、功能性
详细描述
随着消费者对环保和食品安全意识的提高，新型食品包装材料的应用越来越受到关注。 新型包装材料应具备环保、安全和功能性等特点，如可降解材料、无毒油墨和抗菌包装 等。这些材料可以降低环境污染和危害人体健康的风险，同时提高产品的附加值和市场
竞争力。
06
总结与展望
总结
内容回顾
食品工程的重要性
食品工程是保障食品安全和品质的重 要手段，通过科学的方法和技术手段， 提高食品生产的效率和产品质量。
食品工程的发展对于满足人们日益增 长的食品需求和提高生活水平具有重 要意义。
食品工程的历史与发展
01
食品工程的历史可以追溯到古 代的食品加工技术，如制糖、 酿酒等。
食品工程原理(全套课件366P)
大气压强，符号pa，简称大气压。 （1）绝对压强 以绝对零压计算的压强(p)
（2）相对压强 :以当地大气压强为基准用测压仪表测出的压强，
分为表压强pg 和真空度pvm。
其中： pg = p － pa
pvm = pa － p
注意：pg 、p、pa、pvm 的范围，而且pvm = －pg
p
pg
pvm
2、液位的测量与控制 3、液封高度的计算
止流体内部，任一点处流体静压强在
各个方向上都相等。
2、压强的单位
SI单位N/m2，称帕斯卡，符号Pa。 1atm=1．033kgf/cm2=760mmHg
=10.33mH2O=1．0133×105Pa=1．0133bar
1at=1kgf/cm2=735．6mmHg=10mH2O=9．81×104Pa=0．981bar 3、压强的表示方法
食品加工科学化进展的一个重 要方面是在食品加工领域引入和应用 了化工单元操作过程，它促使食品工 业朝着大规模、连续化、自动化的工 业生产方向发展。
一、食品工程与单元操作
将食品加工与化工单元操作 过程科学而巧妙地结合起来，形成了 食品科学与工程学科，食品工程的基 础之一就是单元操作——食品加工过 程中普遍采用的、操作原理相同、设 备相近、具有相同作用的一些物理性 典型操作过程。
流体-----液体和气体的通称。 流体特性：流动性、可压缩性、粘性等。 食品加工过程所处理的原辅料、半成品、产品，很大一部分
以流体状态存在，操作过程往往是在流动条件下进行。因此 流体的输送、流动的状态、流量的控制、过程进行的程度、 操作效率等都与流体的流动有关，本章讨论流体流动的基本 原理，重点流体在管内流动时m的规律及其应用。 讨论前提：流体为连续介质。V
（2）相对压强 :以当地大气压强为基准用测压仪表测出的压强，
分为表压强pg 和真空度pvm。
其中： pg = p － pa
pvm = pa － p
注意：pg 、p、pa、pvm 的范围，而且pvm = －pg
p
pg
pvm
2、液位的测量与控制 3、液封高度的计算
止流体内部，任一点处流体静压强在
各个方向上都相等。
2、压强的单位
SI单位N/m2，称帕斯卡，符号Pa。 1atm=1．033kgf/cm2=760mmHg
=10.33mH2O=1．0133×105Pa=1．0133bar
1at=1kgf/cm2=735．6mmHg=10mH2O=9．81×104Pa=0．981bar 3、压强的表示方法
食品加工科学化进展的一个重 要方面是在食品加工领域引入和应用 了化工单元操作过程，它促使食品工 业朝着大规模、连续化、自动化的工 业生产方向发展。
一、食品工程与单元操作
将食品加工与化工单元操作 过程科学而巧妙地结合起来，形成了 食品科学与工程学科，食品工程的基 础之一就是单元操作——食品加工过 程中普遍采用的、操作原理相同、设 备相近、具有相同作用的一些物理性 典型操作过程。
流体-----液体和气体的通称。 流体特性：流动性、可压缩性、粘性等。 食品加工过程所处理的原辅料、半成品、产品，很大一部分
以流体状态存在，操作过程往往是在流动条件下进行。因此 流体的输送、流动的状态、流量的控制、过程进行的程度、 操作效率等都与流体的流动有关，本章讨论流体流动的基本 原理，重点流体在管内流动时m的规律及其应用。 讨论前提：流体为连续介质。V
食品工程PPT课件
基本操作单元
• 食品工程所研究的基本单元操作一般包括：物料输送、清洗、 分级、破碎、分离、混合、乳化、传热、浓缩、 干燥、 制冷、 真空操作和包装。
• 食品制造过程通常由其中的几个基本单元操作过程组成。大部 分单元操作过程是由传质、传热和流体流动的基本定律所决定 的。这些过程的实质既包含热量的传递，又包含着质量的传递， 而决定过程进行的关键则是热量传递。
流体物料输送 食品流体的输送是在管道中进行,并借助于泵来实现的。泵的 作用除了增加流体的能量外，其相当部分的能量消耗于流体 与管壁、流体质点间的摩擦损失，以及流体流经阀门、管件 等局部位置的阻力损失。食品生产中常用的泵有离心泵、螺 杆泵和旋转泵。 由于果蔬汁液具有不同程度的腐蚀性，含脂食品又易于氧化， 营养丰富的食品又极适宜于微生物的滋长，所以输送食品的 管路和输送设备必须采用不锈钢材料,而且结构上要完善地密 封,联接件要便于拆卸和清洗 。
学科发展历程
食品工程的发展过程和食品生产行业的历史同样悠久，可以追 溯到古代发酵和蒸发过程。 从历史上看，食品加工的出现远较化学加工为早。人类以家庭 烹调和手工方式加工食品的历史延续了许多世纪，但食品工业 的出现则仅是近百年的事。长期以来，食品工业是以作坊的形 式,凭经验和传统方法为其生产基础。 19世纪末,科学原理才开始进入食品加工领域。食品加工科学化 的一个重要方面是引入和运用化工单元操作，并发展形成食品 工程单元操作，从而促进了食品工业向着大规模、连续化和自 动化的方向发展。 1952年，美国M.E.帕克撰写了《食品工程原理》一书，其他国 家也相继出版了有关食品工程原理和食品工程单元操作的教科 书，这是食品工程这门科学基本形成的重要标志。
• 物料输送 在食品工厂内的物料输送包括原料输送、物料在工序间的输 送和成品输送。物料输送既有水平方向形态，可以分为固体物料和流体物 料的输送。 • 固体物料输送 输送固体物料的设备有带式输送机、斗式输送机、螺旋输送机、 链式输送器和气力输送器等。 • 流体物料输送 食品工业上处理的液体，除单纯的液体外，多半是具有多成分 系的复杂性质的流体，其流动现象不同于一般液体，属非牛顿 液体。这类液体在食品加工过程中最为常见，如奶油、蛋黄酱、 干酪、果酱和巧克力浆等。
食品工程原理课件1-0
22 2020/10/29
例题0-3附图
23 2020/10/29
解: (1)结晶产品量P及水分蒸发量W 首先根据
2）热过程：研究传热的基本规律，以及主要受 这些基本规律支配的若干单元操作，如热交换、蒸 发等。
3）传质过程：研究物质通过相界面的迁移过程 的基本规律，以及主要受这些基本规律支配的若干 单元操作，如固体干燥等。
8 2020/10/29
5、怎样学习食工原理课程 （1） 树立工程观点
1） 过程的影响因数多：物性因数（密度、黏度等）、操作 因数（温度、压力等）、结构因数（设备形状、尺寸等）。
河北科技师范学院精品课程
食品工程原理
Principles of Food Engineering
主讲 ：常学东 教授
1 2020/10/29
绪论 ( Introduction)
一、《食品工程原理》的发展历程 二、食工原理的性质、任务与内容 *三、单位制与单位换算 *四、物料衡算 *五、能量衡算 六、过程的平衡与速率 七、课程安排
(1) 基本量和基本单位：任意选定几个独立 的物理量，称为基本量，其单位称为基本单 位。 (2) 导出量和导出单位：根据基本量导出的 物理量称导出量，其单位称导出单位。 (3) 单位制：基本单位与导出单位的总和称 单位制。
12 2020/10/29
1. 绝对单位制
基本量：长度、质量、时间。
自然科学领域广泛使用。 2. 重力单位制
化工单元操作的理论引入食品工业后，对食品工业的发 展起着重大的推动作用同时，其自身也发展变化。例如在 浓缩、干燥、冷冻进展反而较化学工业为迅速。
说明：要学基本原理看化工原理；要研究其在食品上的应用看食工原理， 这样易于理解。因国内现有的食工原理的书几个版本（首推高福成教授 编的《食品工程原理》）只是给出了计算公式，详细的推导没有。公式 的应用条件大多没有说明，故在运用时难以把握。
例题0-3附图
23 2020/10/29
解: (1)结晶产品量P及水分蒸发量W 首先根据
2）热过程：研究传热的基本规律，以及主要受 这些基本规律支配的若干单元操作，如热交换、蒸 发等。
3）传质过程：研究物质通过相界面的迁移过程 的基本规律，以及主要受这些基本规律支配的若干 单元操作，如固体干燥等。
8 2020/10/29
5、怎样学习食工原理课程 （1） 树立工程观点
1） 过程的影响因数多：物性因数（密度、黏度等）、操作 因数（温度、压力等）、结构因数（设备形状、尺寸等）。
河北科技师范学院精品课程
食品工程原理
Principles of Food Engineering
主讲 ：常学东 教授
1 2020/10/29
绪论 ( Introduction)
一、《食品工程原理》的发展历程 二、食工原理的性质、任务与内容 *三、单位制与单位换算 *四、物料衡算 *五、能量衡算 六、过程的平衡与速率 七、课程安排
(1) 基本量和基本单位：任意选定几个独立 的物理量，称为基本量，其单位称为基本单 位。 (2) 导出量和导出单位：根据基本量导出的 物理量称导出量，其单位称导出单位。 (3) 单位制：基本单位与导出单位的总和称 单位制。
12 2020/10/29
1. 绝对单位制
基本量：长度、质量、时间。
自然科学领域广泛使用。 2. 重力单位制
化工单元操作的理论引入食品工业后，对食品工业的发 展起着重大的推动作用同时，其自身也发展变化。例如在 浓缩、干燥、冷冻进展反而较化学工业为迅速。
说明：要学基本原理看化工原理；要研究其在食品上的应用看食工原理， 这样易于理解。因国内现有的食工原理的书几个版本（首推高福成教授 编的《食品工程原理》）只是给出了计算公式，详细的推导没有。公式 的应用条件大多没有说明，故在运用时难以把握。
食品工程原理完整PPT课件
其余前后处理中的操作步骤则以物理加工为主要 特征，为反应器中的过程提供优惠条件，但它们 却占据生产过程的大部分，占据企业大部分的设 备投资和操作费用。
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
食品工业中的物理过程或物理操作步骤，对食品 工程师、科研人员及管理人员而言，非常重要。
processes is unified and simplified.
工业和过程生产线按单元操作分割，以统一和简
化描述。
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
0.2.2 单元操作的特点
都是物理操作； 都是共有的操作； 原理相同，设备通用（不同过程中，设备的个数
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
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
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。
食品与生物工程学院
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）
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
食品工业中的物理过程或物理操作步骤，对食品 工程师、科研人员及管理人员而言，非常重要。
processes is unified and simplified.
工业和过程生产线按单元操作分割，以统一和简
化描述。
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
0.2.2 单元操作的特点
都是物理操作； 都是共有的操作； 原理相同，设备通用（不同过程中，设备的个数
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
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
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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（1）从牛顿粘性定律推 （2）因次分析规划试验测 （3）数学模型辅助实验测 （4）实验测掩盖求通量
现
有
教
材 选用 需求出设备的热 运 用 规 律： 热 量通 量 写成：热量通 选 择 四 （1）从傅立叶导热定律推
编 热量 量 通 量 ( 指 单 位 绝 对 值 等于 温 度梯 度 量等于温度差 方 法 之 （2）因次分析规划试验测
（3）物料多为固态和液态，化工多为气态。 有关提取、分离、净制以及混合、乳化、
粉碎等单元操作占有相当重要的地位。 同时应用吸附离子交换、浸出、过滤分离
以及膜分离、超临界流体萃取等单元操作。 （4）非牛顿流体是主要形式，与牛顿流体不同。
写 型 面积单位时间的 乘 比 例 系数 导 热系 数 除以热量传递 一 求 传 （3）数学模型辅助实验测
思 设备 热量)
或单位距离给热系数 阻力
递阻力 （4）实验测掩盖求通量
路
的
揭 示
选用 传质
需求出设备的质 运用规律：质量通量 量通量(指单位 绝对值等于浓度梯度来自写成：质量通 量等于浓度差
选 择 四 （1）从菲克扩散定律推 方 法 之 （2）因次分析规划试验测
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
写成：动量通 量等于速度差 除以动量传递 阻力
选择四 方法之 一求传 递阻力
共同面临的问题，需要有一门学科来系统讨论出 现的各种物理操作，以统一和简化相关工业过程 的描述。 这门学科就是“单元操作”学
0.2 单元操作
0.2.1 单元操作的概念
将各单元操作从各种具体生产过程中抽出来进行 系统的研究和表达，就可以统一和简化食品、化 工、制药等生产过程的描述。
单元操作的英语定义
江苏大学食品与生物工程学院 食品科学与工程专业本科教学课件
食品工程原理
编写人： 刘 伟 民 教 授
章目录
0 绪论 1 流体流动 2 流体输送机械 3 流体经颗粒的流动 4 传热 5 蒸发
6 传质基础和吸收 7 蒸馏 8 液液萃取 9 干燥 10 冷冻
0绪论
0.1 食品工业生产过程
由食品工业提供的食品种类繁多，如糖、烟、酒、 奶粉、火腿肠、饼干、面包，等等。
The unit-operation concept is this: by studying systematically these physical operations themselves—— operations which clearly cross industry and process lines ——the treatment of processes is unified and simplified.
0.5 食品工程原理和化工原理的对比
化工原理是化学工程专业发展形成的系统阐述化 工单元操作的一门学科，在国外最早就称单元操 作，研究普遍性单元操作原理。
将化工原理引入到食品工业中，形成食品工程原 理。因食品工业的一些特殊性，而具有特殊点。
食品物料的特点及其对加工的要求是： （1）热敏性和氧化变质
学科（成为学科的两个条件）。两主线可合一
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
麦汁 煮沸
成品 啤酒
上述流程中，糖化、发酵步骤是典型的生化反应 过程。
其余前后处理中的操作步骤则以物理加工为主要 特征，为反应器中的过程提供优惠条件，但它们 却占据生产过程的大部分，占据企业大部分的设 备投资和操作费用。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问
生产过程的大部分操作是物理操作步骤。 研究这类物理操作的原理，就成为几个专业领域
工业和过程生产线按单元操作分割，以统一和简 化描述。
0.2.2 单元操作的特点
都是物理操作； 都是共有的操作； 原理相同，设备通用（不同过程中，设备的个数
和排列顺序当然可以不同）。
0.3 食品工程原理课程的两条主线
（2）统一的研究方法 实验研究法（量纲分析规划）、半理论半经验的
数学模型法和纯数学模型法是统一的研究方法， 是课程的另一条主线。 统一的研究对象和统一的研究方法使其成为一门
原料必须经过一系列的预处理，以除去杂质， 达到必要的纯度、温度、压强、接触面积等， 这些过程称为前处理。
反应物同样需要经过各种后处理过程加以精 制，以获得最终成品（或中间产品）。
以啤酒生产过程为例，加以理解
啤酒生产工艺
原料麦芽、 大米粉碎
混合预浸
糖化
过滤
发酵
麦汁冷却
啤酒过滤
灌装
酒花 分离
杀菌
型 面积单位时间的 乘 比 例 系数 扩 算系 数 除以物质量传 一 求 传 （3）数学模型辅助实验测
设备 物质量)
或单位距离传质系数 递阻力
递阻力 （4）实验测掩盖求通量
完成 选用 设计 计算
完成 选用 设计 计算
完成 选用 设计 计算
单元操作类教材编写和内容理解主线揭示和创新示意图
0.4 食品工程原理课程要解决的问题
要求低温、缺氧条件。更多用：真空输送、 真空过滤、真空脱气、真空冷却、真空蒸发、真 空结晶、真空干燥、真空蒸馏、真空包装、冷冻 浓缩、冷冻干燥等。
（2）易腐败性 要求浓缩食品、干制食品、冷冻食品和速冻
食品成为主要形式。 更多用冷冻浓缩、半透膜浓缩、辐射干燥、
冷冻升华干燥、低温冷冻、速冻等单元操作。
食品工业是对原料进行物理、生物、化学加工， 以获取目标食品的工业。
物理加工当然进行的是物理操作，如粉碎、过滤、 蒸发、加热、冷却、干燥等。
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。