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1、食品工程原理食品工程原理Principles of FoodEngineering食品科学与工程专业必修课程食品科学与工程专业必修课程甫眶孤簿侵团摄暂割吼际羔奸颠粹瘪莱唾杀张苑逊搁秸珊逛孙妈毅铺概孵食品工程原理食品工程原理 引引 论论 Introduction0-1 0-1 食品工程原理的研究内容食品工程原理的研究内容0-2 0-2 物料衡算和能量衡算物料衡算和能量衡算0.1A 0.1A 单元操作单元操作0.1B 0.1B 三大传递过程三大传递过程0.1C 0.1C 食工原理与化工原理的密切关系食工原理与化工原理的密切关系0.2B 0.2B 能量衡算能量衡算0.2A 0.2A 物料衡算物料衡算
2、丈沈造诡戊鞘救尚派搐沸猾绳群缉惯奸爽钮悉织悼铰审搓芹版成笛滚耳倪食品工程原理食品工程原理 0.1A0.1A 单元操作单元操作甜菜制糖甜菜制糖 清洗清洗 切丝切丝 浸取杂质分离浸取杂质分离蒸发浓缩结晶离心分离干燥包装蒸发浓缩结晶离心分离干燥包装大豆浸油大豆浸油 粉碎粉碎压片压片己烷浸取己烷浸取过滤过滤蒸发脱溶蒸发脱溶离心脱胶离心脱胶 食品工程原理课程讲授食品加工和制造食品工程原理课程讲授食品加工和制造过程的各种过程的各种工程概念工程概念和和单元操作单元操作0-1 食品工程原理的研究内容杀掩己衙烘由荤碴疫刻眶玻檀茶沂烂鹅逸蒲颁篇咀痒剂申杨帖澡殿荧甫捻食品工程原理食品工程原理 各种食品加工和制造工艺
3、共有的基本步骤各种食品加工和制造工艺共有的基本步骤,称作称作单元操作单元操作（unit operation).例：例：浸取，蒸发，浸取，蒸发，同一种单元操作：同一种单元操作：具有共同的理论基础，遵循相同的平衡和动具有共同的理论基础，遵循相同的平衡和动 力学等规律；力学等规律；设计一些典型设备予以实现；设计一些典型设备予以实现；有相同的工程计算方法。有相同的工程计算方法。归纳和深入研究各单元操作，通晓其规律。归纳和深入研究各单元操作，通晓其规律。各种生产工艺都是单元操作的不同组合。各种生产工艺都是单元操作的不同组合。牛奶制造奶粉牛奶制造奶粉流体输送离心沉降（净乳）流体输送离心沉降（净乳）混合（成
4、分标准化混合（成分标准化)热交换（杀菌等）蒸发热交换（杀菌等）蒸发（浓缩）喷雾干燥（浓缩）喷雾干燥课程课程目的目的亮蛀劝保吕肄击袒笼陈湃渤释带贡郎鄙镑壁够为避虐葬汛尊调息婚划搏匣食品工程原理食品工程原理0.1B 三大传递过程三大传递过程1.动量传递动量传递（momentum transfer)工程流体力学研究的内容工程流体力学研究的内容 单元操作主要有：单元操作主要有：流体输送流体输送 混合混合 沉降沉降 过滤过滤 离心分离离心分离 气力输送气力输送2.热量传递热量传递（heat transfer)因温差而产生的一种能量传递因温差而产生的一种能量传递单元操作主要有：单元操作主要有：热交换（加热
5、或冷却）热交换（加热或冷却） 蒸发蒸发 物料干燥物料干燥 蒸馏蒸馏3.质量传递质量传递（mass transfer)因扩散而产生的组分间的相对运动因扩散而产生的组分间的相对运动 单元操作主要有：单元操作主要有：吸附吸附 吸收吸收 浸取浸取 液液-液萃取液萃取 蒸馏蒸馏 结晶结晶 膜分离膜分离 一种单元操作往往涉及不止一种传递过程一种单元操作往往涉及不止一种传递过程杜他阁郸呼弄累倒玉从摔票窖沦贯讥锨余止羚织甫荧级钥豫堪超邢肉劣凶食品工程原理食品工程原理0.1C 食工原理与化工原理的密切关系食工原理与化工原理的密切关系化工科学飞速发展产生了单元操作的概念化工科学飞速发展产生了单元操作的概念 单元操
6、作研究成果的综合构成了化学工程的单元操作研究成果的综合构成了化学工程的基础学科基础学科化学工程原理化学工程原理食工原理的基本内容来源于化工原理食工原理的基本内容来源于化工原理二者对单元操作的研究是相通的二者对单元操作的研究是相通的 食品加工物料的特殊性，使食工原理形成了食品加工物料的特殊性，使食工原理形成了自己的许多特色：自己的许多特色：1. 食品物料都是热敏性的食品物料都是热敏性的 加热蛋白质易变性，油脂易氧化，碳水化合物加热蛋白质易变性，油脂易氧化，碳水化合物等可能褐变，维生素易破坏，等可能褐变，维生素易破坏，低温常与低压（低温常与低压（真空真空）相联系）相联系莆肌退稼缆且行欢返束匣受借姨
7、涉记杰们芯锰凹嗓钦痪钙拇音屑燕它丘粥食品工程原理食品工程原理在食品工程中，非常注重在食品工程中，非常注重真空技术真空技术的应用的应用等的理论研究和技术应用更为重视等的理论研究和技术应用更为重视。对对真空蒸发、真空过滤、真空干燥、真空蒸馏、真空蒸发、真空过滤、真空干燥、真空蒸馏、2. 食品原料与制品具有易腐性食品原料与制品具有易腐性 在食品加工中在食品加工中, 不断开发出新的浓缩、干燥和冷不断开发出新的浓缩、干燥和冷冻技术。冻技术。 3.食品加工的原料几乎都是凝聚态的食品加工的原料几乎都是凝聚态的 浸取、浸取、 过滤、离心分离过滤、离心分离 以及以及混合、乳化、混合、乳化、粉碎粉碎 等单元操作就
8、格外受到重视。等单元操作就格外受到重视。现在食品工程原理和化工原理是联系密切、现在食品工程原理和化工原理是联系密切、各具特色、并行发展的学科。各具特色、并行发展的学科。趋蒂桃窒失菠军位剧对觅首撕注序尧晌颓袱敦歇柞圣帛望迫宣饵赫运批岁食品工程原理食品工程原理0-2 0-2 物料衡算和能量衡算物料衡算和能量衡算 食品工程原理中讨论每种单元操作的基本原食品工程原理中讨论每种单元操作的基本原理时，都包括过程的理时，都包括过程的平衡关系平衡关系和过程的和过程的速率速率两个两个方面。方面。 在过程的平衡关系研究中，常需作在过程的平衡关系研究中，常需作物料衡算物料衡算（material balance)能量
9、衡算能量衡算 (energy balance)窖和尤估蔬雍耐冯渝川蓉蚀荧腻甚男日壕曙露判钉曹罐嫂竿杖告姚顷韵惕食品工程原理食品工程原理 某成分某成分A的物料衡算式的物料衡算式解质量衡算问题，可采取下列步骤：解质量衡算问题，可采取下列步骤：0.2A 物料衡算物料衡算 输入质量输出质量累积质量输入质量输出质量累积质量 稳态过程：稳态过程： 输入质量输出质量输入质量输出质量总物料衡算式总物料衡算式1. 画出过程框图画出过程框图2. 选择计算基准选择计算基准3. 作物料衡算作物料衡算卑烦绑荔痛晕授遍掠垢躬盘殉钱裳冶贱叭开焕棕眠捉纱甚摩卿柳蠕绢换勾食品工程原理食品工程原理例例0-1 橘汁的浓缩橘汁的浓缩
10、解：解：1.先按题意画出框图先按题意画出框图蒸发器蒸发器鲜橘汁鲜橘汁 1000kg/hw1=7.08%水水 W (kg/h)浓橘汁浓橘汁 C(kg/h)ws=58%2.取鲜橘汁进料取鲜橘汁进料1000kg/h作计算基准作计算基准3.总物料衡算：总物料衡算：1000=W+C (1)固形物质量衡算：固形物质量衡算：10007.08%=W0+C58% (2) 解（解（2）式，得）式，得 C = 122kg/h代入（代入（1）式，解得）式，解得 W = 878kg/h捏浊纸祝芋炸赛掠镭梆吕蹲忘矽韧费兵汤削抢欢许幽扼梗臂玖敛唐塔匹廊食品工程原理食品工程原理0.2B 能量衡算能量衡算常作的是热量衡算常作的是热量衡算物料被加热或冷却物料被加热或冷却,焓变：焓变：可将定压热容可将定压热容cp视为常量，则视为常量，则若物料是混合物，其定压热容：若物料是混合物，其定压热容：此式对具体食品物料有具体形式此式对具体食品物料有具体形式藉垛熔棵滚黑润醚泼逆绊琴魔限臀扁亢礁儿娶沫嗅马肩桂瑚涡敢墩队墟设食品工程原理食品工程原理
