食工原理
食品工程原理教学设计
食品工程原理教学设计简介食品工程原理是食品科学与工程专业的重要课程之一，涉及食品的物理、化学和工程学知识。
在该课程中，学生需要学习食品的制造、加工和贮存方法，掌握食品加工原理和技术，以及对工业生产设备和工艺参数进行优化和调整等。
因此，在教学设计中，需要注重理论与实践相结合，以提高学生的综合能力和实践操作能力为目标。
教学目标1.理解食品工程原理的基础知识和工程学原理。
2.掌握食品制造、加工和贮存等基本工艺方法。
3.熟悉食品加工原理和技术，对工业生产设备和工艺参数进行优化和调整。
4.培养学生的实践操作能力和创新意识。
教学内容理论知识1.食品工程原理概述2.食品结构与成分分析3.食品加工原理与技术4.食品物流和贮存5.食品安全与检测实践操作1.食品成分分析实验2.食品加工实验3.食品生产流程优化实验4.食品安全检测实验教学方法1.讲授教学：通过课堂讲授掌握食品工程原理的基础知识和工程学原理。
2.实验教学：通过实践操作加深学生对相关理论知识和技术的理解。
3.课堂讨论：通过课堂互动交流，拓展学生的思维和实践应用能力。
4.课外作业：对学生进行独立思考和学习掌握的巩固。
教学评估1.考试评估：主要通过期末考试（笔试、实验、综合考试等）对学生的知识掌握和应用能力进行测评。
2.学生评议：通过学生调查问卷，了解学生对于教学内容、教学方法和教师授课效果等的反馈和意见，为改进教学提供参考依据。
教学资源1.教材：《食品工程原理》（第八版）2.实验仪器和设备：分析天平、烘箱、深冷冰箱、高速离心机等3.实验材料：牛奶、鸡蛋、苹果、葡萄等食材4.教学平台：课堂教学、实验室教学、在线学习平台等教学考虑1.确保教学内容和实践操作的紧密结合。
2.强调问题意识和创新能力的培养。
3.适当引导学生深入探究相关知识和技术，激发学生自主学习的兴趣和能力。
4.关注学生的反馈和意见，及时改进和优化教学。
总结食品工程原理的教学涉及理论知识和实践操作等多个方面，要注重理论与实践相结合，以培养学生的综合能力和实践操作能力为目标。
食品加工及其物理学原理
食品加工及其物理学原理随着人们生活水平的不断提高，对食品的要求也越来越高。
为了满足人们的需求，食品加工技术不断发展，食品加工也变得越来越复杂。
而要进行食品加工，我们就需要一定的物理学知识。
下面，就让我们来了解一下食品加工的物理学原理。
一、食品加工的基本原理食品加工包括加热、冷却、干燥、浸泡、蒸煮、复合等各种工艺。
食品加工的基本原理是将食品制作成符合人们口感和营养需求的产品。
但是，不同种类的食品制作过程中会涉及到不同的原理。
下面，我们就来看一下各种食品的制作过程中涉及的物理学原理。
二、涉及到的物理学原理1. 热传递原理加热是食品加工的基本步骤之一。
在制作中餐点心、面包糕点、小食品等时，我们常常会用到烘焙的方式进行加热。
此时热传递原理起到了关键作用。
热传递原理就是指，热量能够从热源传递到冷的物质中。
按照热传递方式可以分为辐射传热、对流传热和传导传热。
2. 调理原理在烹制中餐时，我们会见到很多人用烤、煮、炖、炸等方法来将食物加工成我们需要的口感。
这时，调理原理起到了关键作用。
在食品中，热能的传递速度通常比较慢，需要根据制作需要适当的调整温度和时间。
比如，在制作汤料时，需要煮开之后再加入食材进行炖煮，这样可以让食材更好地入味。
3. 包装原理在食品加工中，包装也是非常重要的一步。
合理的包装可以保障食品的质量和营养，防止食品的污染和变质。
同时，在包装过程中还需要考虑食品在高温、低温等环境下的变化情况。
而食品的包装通常分为装袋包装、瓶装、罐头等各式各样的方式。
不同的包装方式也会影响到食品的保存寿命。
4. 乳化原理乳化是指通过匀浆或稀释等方式形成均匀悬浮物的过程。
乳化液就是这样一种具有均匀分散性质的悬浮液体。
在食品加工中，乳化可以使油与水等成分均匀地混合，形成更好的口感和质感。
而乳化液的稳定性则取决于乳化液中的各种表面活性剂和乳化剂的成分。
5. 发酵原理发酵是指食品发生微生物发酵反应所形成的一种制作方式。
在发酵中，菌群和微生物会将食材切换成其他物质并产生各种香味与风味。
食工原理蒸发和干燥的区别
食工原理蒸发和干燥的区别
食物干燥和蒸发是两种常见的食物处理方法，它们通过不同的方式将水分从食物中去除。
它们的区别如下：
1. 原理：
- 蒸发：蒸发是将液体水转化为气体水蒸气的过程。
在蒸发过程中，水分受热后逐渐蒸发成水蒸气，并从食物表面逸出。
- 干燥：干燥是通过加热或通风将食物中的水分迅速蒸发，使食物变干。
干燥的过程更加迅速，并且通常伴随着更高的温度和较多的空气流通。
2. 时间：
- 蒸发：蒸发需要较长的时间才能将水分充分蒸发。
它通常以较低的温度进行，因此需要较长的时间来将水分从食物中蒸发出去。
- 干燥：干燥是通过较高温度和较强的空气流通来加速水分的蒸发，因此干燥可以更快地将水分从食物中去除。
3. 温度：
- 蒸发：蒸发可以在较低的温度下进行，通常是将食物置于蒸锅或沸水中进行。
这有助于保持食物的口感和营养成分。
- 干燥：干燥通常需要较高的温度，以便更迅速地将水分蒸发。
这可能会导致一些食物的质地和味道发生变化。
4. 应用：
- 蒸发：蒸发通常用于制作蒸菜、蒸煮食物和制作糖果等。
它可以保持食物的嫩度和口感。
- 干燥：干燥通常用于制作干果、脆片、肉干等。
通过去除水分，可以延长食物的保质期，并改变其质地和口感。
综上所述，蒸发和干燥是不同的食物处理方法，具有不同的原理、时间、温度和应用。
在选择使用哪种方法时，可以根据食物的性质和需求进行选择。
食工原理复习题答案
食工原理复习题答案一、选择题1. 食品工程中，下列哪个因素不是影响食品保质期的主要因素？A. 温度B. 湿度C. 包装材料D. 食品的营养成分答案：D2. 食品加工过程中，下列哪项不是食品保藏的方法？A. 冷藏B. 干燥C. 腌制D. 氧化答案：D3. 在食品加工过程中，下列哪种微生物对食品的腐败影响最大？A. 细菌B. 酵母C. 霉菌D. 病毒答案：A二、填空题1. 食品加工的目的是_______、_______和_______。
答案：保存食品，改善食品品质，提高食品的营养价值。
2. 食品的热处理过程中，常用的杀菌方法有_______和_______。
答案：巴氏杀菌，高温短时杀菌。
3. 食品的干燥过程中，常用的干燥方法包括_______、_______和_______。
答案：热风干燥，真空干燥，喷雾干燥。
三、简答题1. 简述食品加工中常用的食品添加剂有哪些，并说明其作用。
答案：食品添加剂包括防腐剂、抗氧化剂、增稠剂、乳化剂等。
防腐剂可以延长食品的保质期，防止微生物生长；抗氧化剂可以防止食品氧化变质；增稠剂用于改善食品的质地和稳定性；乳化剂则用于改善食品的乳化性和稳定性。
2. 描述食品加工中常见的食品变质现象及其原因。
答案：常见的食品变质现象包括食品变色、变味、腐败等。
这些现象的原因可能包括微生物污染、酶的作用、氧化反应、物理损伤等。
四、论述题1. 论述食品加工过程中如何保证食品安全。
答案：保证食品安全的措施包括：选择优质的原料，严格控制加工环境的卫生条件，使用适当的加工技术，如高温杀菌、冷藏等，确保食品在加工、储存、运输过程中的温度和湿度控制，以及对食品添加剂的合理使用。
此外，还应建立严格的食品安全管理体系，进行定期的食品安全检查和风险评估。
五、案例分析题1. 某食品加工厂在生产过程中发现一批产品出现了变质现象，请分析可能的原因，并提出改进措施。
答案：可能的原因包括原料质量问题、加工过程中的卫生条件不达标、杀菌不彻底、储存条件不当等。
食工原理课后习题答案解析第1_2章
第一章1-1 烟道气的组成约为N 275%，CO 215%，O 25%，H 2O5%（体积百分数）。
试计算常压下400℃时该混合气体的密度。
解： M m M i y i =0.75×28+0.15×44+0.05×32+0.05×18=30.1m =pM m /RT =101.3×103×30.1/(8.314×103×673)=0.545kg/m 31-2 已知成都和拉萨两地的平均大气压强分别为0.095MPa 和0.062MPa 。
现有一果汁浓缩锅需保持锅内绝对压强为8.0kPa 。
问这一设备若置于成都和拉萨两地，表上读数分别应为多少？ 解：成都 p R =95-8=87kPa （真空度） 拉萨 p R =62-8=54kPa （真空度）1-3 用如附图所示的U 型管压差计测定吸附器内气体在A 点处的压强以及通过吸附剂层的压强降。
在某气速下测得R 1为400mmHg ，R 2为90mmHg ，R 3为40mmH 2O ，试求上述值。
解： p B =R 3H2O g +R 2Hg g =0.04×1000×9.81+0.09×13600×9.81=12399.8Pa （表） p A =p B +R 1Hg g =12399.8+0.4×13600×9.81=65766.2Pa （表） p =p A -p B =65766.2-12399.8=53366.4Pa （表）1-4 如附图所示，倾斜微压差计由直径为D 的贮液器和直径为d 的倾斜管组成。
若被测流体密度为0，空气密度为，试导出用R 1表示的压强差计算式。
如倾角为30º时，若要忽略贮液器内的液面高度h 的变化，而测量误差又不得超过1%时，试确定D /d 比值至少应为多少？2ρ解： 由静力学方程 p =R (0-)g =R 1sin (0-)g =R 1(0-)g /2 (1)若忽略贮液器内液面高度的变化，则斜管内液位为：R ’=R -h 液柱长度： R 1’=R 1-h /sin =R 1-2hp ’=R ’(0-)g =R 1’(0-)g /2=(R 1/2-h )(0-)g又 D 2h /4=d 2R 1’/4 即 h =R 1(d /D )2/[1+2(d /D )2]所以 p ’=R 1(0-)g /[2+4(d /D )2] (2) 相对误差为 (p -p ’)/p ≤0.001代入式（1）和（2）： (p -p ’)/p =1-1/[1+2(d /D )2]≤0.001解得：d/D≤0.02237 即D/d≥44.71-5 一虹吸管放于牛奶储槽中，其位置如图所示。
大学食工原理课程设计
大学食工原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握食物加工的基本原理，包括食品的物性变化、加工过程中营养素的保留与损失。
2. 掌握食品加工中常见的工程技术及其应用，如干燥、冷藏、加热、无菌包装等。
3. 了解食品质量和安全的控制方法，以及食品标准与法规的基本知识。
技能目标：1. 能够运用食品加工的基本原理分析食品加工过程中的变化，并提出优化方案。
2. 能够设计简单的食品加工流程，结合理论知识解决实际问题。
3. 能够运用批判性思维评价食品加工相关的信息，对食品质量和安全问题进行初步判断。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对食品工程学科的兴趣，激发其探索食品加工技术与创新的精神。
2. 增强学生的食品安全意识，使其认识到食品加工对公共健康的重要性。
3. 培养学生的团队协作能力和工程伦理观念，使其在实践中能够考虑社会责任和可持续发展。
本课程设计针对大学食品科学与工程专业高年级学生，结合课程性质、学生的前序知识基础以及未来职业发展的需求，设定了具体的知识、技能和情感态度价值观目标。
课程旨在通过理论讲授与实践操作相结合的教学方式，使学生不仅掌握食品加工的基本理论知识，而且能够将这些知识应用于实际问题的分析和解决中，同时培养其食品安全意识和社会责任感。
通过本课程的学习，学生将为从事食品科学与工程领域的相关工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 食品加工的基本原理：涉及食品物性变化、食品成分在加工过程中的变化规律、食品质构与感官评价等，对应教材第1章至第3章。
2. 常见食品加工技术：包括干燥、冷藏、加热、无菌包装、发酵等，对应教材第4章至第7章。
3. 食品质量控制与安全：涉及食品微生物学、食品卫生学、食品安全检测技术、食品质量控制体系等，对应教材第8章至第10章。
4. 食品标准与法规：介绍国内外食品标准、法规体系及其在食品加工中的应用，对应教材第11章。
教学内容的安排和进度如下：1. 前两周：重点讲解食品加工的基本原理，使学生了解食品在加工过程中的变化。
食品工程原理复习资料-重要公式总结
食工原理复习资料单元操作：不同食品的生产过程使用各种物理加工过程，根据物理加工过程的各种操纵原理，可以归结为数个广泛的基本过程，这些基本过程称为单元操作。
特点：若干个单元操作串联起来组成的一个工艺过程称为物理性操作。
同一食品生产过程中可能会包含多个相同的单元操作。
单元操作用于不同的生产过程其基本原理相同，进行该操作的设备也可通用。
三传理论：单元操作按其理论基础可分为三类：流体流动过程，传热过程，传质过程，以上三个过程包含三个理论，称为三传理论。
（动量传递，热量传递，质量传递）。
物料衡算：根据质量守恒定律，以生产过程中或生产单元为研究对象，对其进出口处进行定量计算，称为物料衡算。
第一章 流体流动与输送设备流体：具有流动性的物体。
如气体，液体。
特征：具有流动性；抗剪和抗张能力很小；无固定形状，随容器形状而变化；在外力作用下其内部发生相对运动。
密度：单位体积流体的质量，称为流体的密度。
),(T p f =ρ压力：流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的静压强，又称为压力。
在静止流体中，作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。
压力的单位：（1） 按压力的定义，其单位为N/m 2，或Pa ；（2） 以流体柱高度表示，如用米水柱或毫米汞柱等。
标准大气压的换算关系:1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H 2O压力的表示方法:表压 = 绝对压力 － 大气压力；真空度 = 大气压力 － 绝对压力静力学基本方程：压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 能量形式 g z p g z p 2211+=+ρρ适用条件：在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体。
（1）在重力场中，静止流体内部任一点的静压力与该点所在的垂直位置及流体的密度有关，而与该点所在的水平位置及容器的形状无关。
（2）在静止的、连续的同种液体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。
液面上方压力变化时，液体内部各点的压力也将发生相应的变化。
食工原理课程设计吸收
食工原理课程设计吸收一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握食品工程中吸收原理的基本概念，理解物质的扩散、对流传质等基本过程；2. 使学生了解并能够描述食品工业中常用的吸收设备及其工作原理；3. 引导学生掌握吸收过程中影响传质效率的因素，如吸收剂的选择、浓度、温度等。
技能目标：1. 培养学生运用吸收原理分析和解决食品工程实际问题的能力；2. 提高学生运用相关公式计算吸收过程中传质速率和效率的能力；3. 培养学生通过实验等方法，观察吸收现象，进行数据分析和处理的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对食品工程学科的兴趣和热情，激发他们主动探索学科知识的欲望；2. 培养学生的团队合作意识，使他们能够在实验和讨论过程中，相互协作，共同解决问题；3. 引导学生认识到食品工程在实际生产中的应用价值，树立食品安全和质量意识。
课程性质：本课程为食品科学与工程专业核心课程，旨在帮助学生掌握吸收原理在食品工程中的应用。
学生特点：学生具备一定的食品科学基础，具有较强的实验操作能力和逻辑思维能力。
教学要求：结合实际案例，采用理论教学与实验相结合的方式，引导学生将吸收原理应用于食品工程领域，提高解决实际问题的能力。
在教学过程中，注重培养学生的动手操作能力和创新意识。
通过课程目标的分解，为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 吸收原理概述：介绍吸收的基本概念、分类及在食品工业中的应用。
教材章节：第一章第二节2. 传质过程与速率：讲解扩散、对流传质等基本传质过程，分析影响传质速率的因素。
教材章节：第二章3. 吸收设备与操作：介绍常用的吸收设备（如填料塔、喷淋塔等）及其工作原理，分析操作条件对吸收效果的影响。
教材章节：第三章4. 吸收剂的选择与评价：探讨吸收剂的选择原则，以及评价吸收剂性能的指标。
教材章节：第四章第一节5. 吸收过程的计算与优化：讲解吸收过程中传质系数、传质速率等参数的计算方法，探讨优化吸收过程的策略。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
江苏大学
系别：食品科学与工程
班级：
姓名：
学号：
实验一 管路沿程阻力测定
一、 目的
1.掌握流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法。
2.测定流体流过直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数λ与Re 的关系。
3.测定流体流过管件时的局部阻力，并求出阻力系数ξ。
4.学会压差计和流量计的使用。
二、原理
流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免的会引起压强损耗。
这种损耗包括流体流经直管的沿程阻力以及流体流动方向的改变或因管子大小、形状的改变所引起的局部阻力。
1．沿程阻力
流体在水平均匀管道中稳定流动时，由截面1到截面2，阻力损失表现为压强降低：
12
f p p h -=
ρ
湍流流动时，影响阻力损失的因素十分复杂，目前尚不能完全用理论的方法求解，必须通过实验研究其规律。
为减少工作量，扩大实验结果的应用范围， 影响阻力损失的因素有
1）流体性质；密度ρ
2）管路的几何尺寸：管径d ,管长l ,管壁粗糙度ε 3）流速u 。
变量关系可以表示为：(,,,,,)p f d l u μρε∆=
根据伯努利方程可知，流体流过直管的沿程阻力损失，可直接由所测得的液柱压差计读书R （m ）算出：(-g p R ρρ∆=指水） 2、局部阻力 ⑴当量长度法
2
f ()2
e l l u
h d λ+∑∑=∙
⑵阻力系数法
流体流经某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数
p h 表示：2·2
p u h =ζ
式中：ζ----局部阻力系数，无因次
u----在小截面管中流体的平均流速（m/s ） 由伯努利方程：2
/
4
s u V d π（m/s ） s V ---平均流量(3m /s)
三、实验装置与流程
1．本实验装置及设备主要参数。
被测原件：镀锌水管，管长2.0m ，管径（公称直径）0.021m ；闸阀D=34
”。
1）测量仪表：U 形压差计（水银指示液）；LW-15型涡轮流量计（精
度0.5级，量程0.4~4.0m 3 / h ，仪器编号Ⅰ的仪表常数为599.41（次/升），仪器编号为Ⅱ的仪表常数为605.30（次/升），MMD 智能流量仪）。
2）循环水泵。
3）循环水箱。
4）DZ15-40型自动开关。
1)水箱 2)控制阀 3)放空阀 4)U 形压差计 5)平衡阀 6)放空阀 7)排液阀 8)数显温度表 9)泵 10)涡轮流量计 11)取压计 12) U 形压差计 13) 闸阀 14)取压孔
四、实验操作步骤及注意事项
1.水箱充水至80%。
14
2.仪表调整（涡轮流量计、MMD智能流量仪按说明书调节）。
3.打开压差计上平衡阀，关闭各放气阀。
4.启动循环水泵（首先检查泵轴是否转动，全开阀13，关闭阀2，后启动）。
5.排气：(1)管路排气；(2)测压管排气；(3)关闭平衡阀，缓慢旋动压差计
上放气阀排除压差计中的气泡（注意：先排进压管后排出压管，以防
压差计中水银冲走），排气完毕。
6.读取压差计零位读数。
7.开启调节阀至最大，确定流量范围，确定实验点（8~10个），测定直管
部分阻力和局部阻力（闸阀全开时）。
8.测定读数：改变管道中的流量读出一系列流量V s、压差△p1 （或△p2）。
注意：每改变一次流量后，必须等流动稳定后，才能保证测定数据的准
确。
9.实验装置恢复原状，打开压差计上的平衡阀，并清理实验场地。
五、实验数据
实验装置号：Ⅱ，被测管长：2.0m ，被测管径：0.021m
计算过程（以序号１为例）：
445312/1268Re 12g 2368 3.99309168 1.12a a
Vs m s d P R P R g P P d P lu u du ρρρρλρπρμ-322
4-4
11221244⨯6⨯10/605.30==3.,∙3.14⨯0.021
0.021⨯3.⨯99.=
=8.⨯10,8⨯10∆=()=0.3⨯(1360099.)⨯9.81=⨯10∆=()=0.⨯(1360099.)⨯9.81=⨯102∆====指水
指水－－－－443.9938668121.12 2.316812
P u ζρ22222⨯0.021⨯⨯10=0.099.⨯2.0⨯3.2∆2⨯⨯10===99.⨯3.
七、结果分析与讨论
1.用双对数坐标纸关联一定ε/d 下，λ和Re 的关系，并用实验结果估算一工程问题的阻力损失。
答: 一定ε/d 下，λ和Re 的关系见下图：
22
1212866320.14 1.2951.43/f f p l u u
h h h d J kg
λζ22=+=∙∙+∙22
2.03.3.=0.0⨯⨯+2.⨯
0.02122
=4+1=∑
2、根据所得到的λ和Re 的关系，验证伯拉修斯公式。
答：柏拉修斯公式：
0.25
0.3164Re
=λ ，当Re=1248.⨯10时，
λ=0.019，即在此条件下柏拉修斯公式不成立。
3、为什么测定数据前首先要赶尽设备和测压管中的空气？怎样赶走？ 答：因为在测量时设备和测压管中的空气会导致U 型管中液面发生变化，即读数不准确。
排尽空气的办法：先打开平衡阀，关闭其它阀，然后打开管路阀门，将里面的空气全部排尽后关上阀门。
先打开测压管进压管阀门，等到玻璃小球内无气泡便关闭阀门，再打开排出压管阀门至小玻璃小球内无气泡后关闭。
然后打开平衡阀，观察测压管液面的变化情况，若U 型管两边读数相同则空气已排尽。
4、在进行测试系统的排气工作时，是否要关闭系统的出口阀？为什么？ 答：必须关闭系统的出口阀，因为这样才能通过U 形压差计的液面是否变化判断系统的排气是否完全。
5、U 形压差计上装设平衡阀有何作用？什么时候开着？什么时候关闭？ 答：作用是：平衡U 形压差计两边的气压；实验开始之前关闭，在启动离心泵之前打开，测压管排完气后关闭，实验结束后再打开。
6、为什么本实验数据需在双对数坐标纸上进行标绘？
答：因为变量λ和Re的最大值最小值相差很大，用普通作图方法会使图形失真而观察不出λ与Re之间的关系，而采用双对数法作图可使图形不致失真，可以更好的反应λ与Re之间的关系。