食品工程原理授课教学大纲

《食品工程原理授课教学大纲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品工程原理授课教学大纲（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、食品工程原理课程教学大纲课程编码：412002课程名称：食品工程原理课程英文名称： Principles of Food Engineering先修课程：高等数学，物理化学适用专业：食品科学与工程总学时： 讲课学时：64 （另外独立开设有实验课） 总学分：4 一、 课程性质、地位和任务食品工程原理是食品科学与工程类专业的一门重要专业基础课程。学生在学完高等数学、物理化学及胶体化学的基础上，通过本课程的学习，为本专业的“食品工艺学”、“发酵工艺与设备”等后续专业课打好工程技术方面的基础。课程的任务是研究和介绍食品工业生产中传递过程与主要单元操作的基本原理、它们的内在规律、常用设备及过程计算方法。

2、使学生掌握传递过程及单元操作的基本原理，学会运用其基本理论解决食品工业生产中的一般工艺计算和常用设备的选型配套计算等工程实际问题。二、 课程基本要求1. 理论知识方面通过学习本课程，要求学生掌握动量和热量传递的基本原理，运用这些理论并结合所学的物理、化学、数学和物理化学等基础知识，研究食品加工过程中各种单元操作的内在规律和基本原理。理解质量传递的基本理论。了解现代食品工程技术发展的趋势。主要的单元操作包括：流体输送与压缩、制冷技术、过滤、沉降、离心分离、蒸发、气体吸收、蒸馏和物料干燥等。2. 能力和技能方面熟悉典型单元操作设备的基本构造，理解它们的工作原理。培养学生具有针对食品生产实际，正确选

3、择适合的单元操作的能力；正确进行过程的物料衡算、能量衡算和设备选型配套设计计算的能力。在工程计算中会正确地查阅工程手册中各种工程图表，获取设计计算有关参数。三、教学内容及安排绪论（1学时）1.食品工程原理课程的性质和地位2.现代食品工业的特点，食品工程与化学工程的关系3.食品工程原理课程的特点、内容及任务第1章 流体流动（8学时）本章重点、难点：管内流体流动的基本规律及能量方程的应用、流体流动型态及流动阻力计算、管路计算 1.1 流体静力学方程（1学时，理解）1.1.1 流体的主要物理性质及作用在流体上的力1.1.2 流体静力学基本方程式及其应用1.2 管内流体流动的基本规律（3学时，掌握）1

4、.2.1 管内流动要素、流速与流量、稳定流动与非稳定流动1.2.2 管内流体流动的质量守恒连续性方程1.2.3 管内流体流动的能量守恒柏努利方程 1.2.4 实际流体稳定流动的能量守恒，能量方程的应用1.3 流体流动型态及流动阻力（2学时，掌握）1.3.1 流体的黏性、牛顿内摩擦定律、流体边界层1.3.2 流体流动型态及判别1.3.3 管内流动的直管阻力1.3.4 管内流动的局部阻力1.4 管路计算（1学时，掌握、了解）1.4.1 简单管路的计算（掌握）1.4.2 复杂管路的计算（了解）1.5 非牛顿流体简介（1学时，了解）1.5.1 非牛顿流体的类型1.5.2 非牛顿流体的流动阻力第2章 流

5、体输送设备（4学时）本章重点、难点：离心泵的工作原理、离心泵的特性曲线及气蚀现象、泵的选型2.1 液体输送设备（3学时，掌握）2.1.1 离心泵的结构及工作原理2.1.2 离心泵主要性能参数及离心泵的特性曲线2.1.3 气蚀现象与离心泵的允许安装高度2.1.4 离心泵的工作点2.1.5 离心泵的选型2.1.6 螺杆泵和往复式泵的工作原理、特点及应用（了解）2.2 气体压缩和输送设备（1学时，了解）2.2.1 离心通风机和鼓风机2.2.2 往复式压缩机2.2.3 真空泵第3章 非均相物系的机械分离（7学时）本章重点、难点：过滤的基本概念和理论、过滤过程计算、气溶胶的离心沉降旋风分离器3.1 概述

6、 （0.5学时，了解）3.2 过滤 （4.5学时，掌握）3.2.1 过滤的基本概念和理论3.2.2 过滤设备3.2.3 过滤过程的计算3.3 沉降 （0.5学时，了解）3.3.1 颗粒在流体中的运动3.3.2 颗粒在流体中的重力沉降3.3.3 沉降设备3.4 离心分离 （0.5学时，理解）3.4.1 颗粒、液滴在离心力场中的运动3.4.2 离心机的类型3.5 气溶胶分离 （1学时，掌握）3.5.1 气溶胶的种类及气溶胶分离的作用3.5.2 气溶胶中悬浮物的分离方法3.5.3 气溶胶的离心沉降 旋风分离器第4章 粉碎、筛分、混合、乳化(自学)本章重点、难点：粉碎与混合4.1 粉碎4.1.1 粉碎

7、理论4.1.2 磨介式粉碎4.1.3 冲击式粉碎4.1.4 转辊式粉碎4.1.5 切割碎解4.2 筛分4.2.1 筛分的基本原理与基本摄念4.2.2 筛孔的种类与排列4.2.3 筛面运动方式4.3 混合4.3.1 混合的基本理论4.3.2 液体介质中的搅拌混合4.3.3 高黏度流体的搅拌4.3.4 高黏度浆体和塑性固体的混合4.3.5 固体的混合4.4 乳化4.4.1 乳化的基本理论4.4.2 乳化设备第5章 流态化与气体输送(自学)本章重点、难点：流态化基本原理、主要应用5.1 固体流态化5.1.1 固体流态化的原理和基本概念5.1.2 流化床的流体力学5.1.3 流化床的应用及常见流化床5

8、.2 气力输送5.2.1 气力输送的基本概念5.2.2 气力输送系统的组成5.2.3 气力输送的系统的设计与计算第6章 传热（12学时）本章重点、难点：付立叶定律、牛顿冷却定律、稳定传热的计算、对流传热系数的确定6.1 概述 （0.5学时，了解）6.1.1 传热在食品加工过程中的应用6.1.2 传热的三种基本方式6.2 热传导 （1.5学时，掌握）6.2.1 热传导的基本概念和付立叶定律6.2.2 平壁的热传导6.2.3 圆筒壁的热传导6.3 对流换热 （4学时，掌握）6.3.1 对流换热的基本概念6.3.2 对流换热的类型、牛顿冷却定律、对流传热系数6.3.3 对流传热系数的确定 无因次准数

9、关联式6.3.4 传热边界层的概念6.4 稳定传热的计算 （3学时，掌握）6.4.1 换热器及通过换热器的传热过程6.4.2 稳定传热过程的计算6.4.3 传热的强化和热绝缘6.5 不稳定传热 （2学时，理解）6.5.1 不稳定导热6.5.2 不稳定对流传热6.6 辐射传热 （1学时，了解）6.6.1 热辐射的基本概念和定律6.6.2 两固体间的辐射换热 第7章 制冷（6学时）本章重点、难点：蒸汽压缩式制冷原理、制冷剂及其压焓图、蒸汽压缩式制冷过程的计算7.1 制冷的基本概念和制冷方法 （0.5学时，理解）7.2 蒸汽压缩式制冷 （4.5学时，掌握）7.2.1 蒸汽压缩式制冷循环 7.2.2

10、制冷剂及其压焓图、蒸汽压缩式制冷过程的计算 7.2.3 蒸汽压缩式制冷机制冷量的变化7.2.4 制冷压缩机 53 其他制冷方法简介 （1学时，了解）第8章 蒸发（5学时）本章重点、难点：单效真空蒸发的计算 8.1 概述 （0.5学时，理解）8.2 单效真空蒸发 （2.5学时，掌握）8.2.1 单效真空蒸发装置8.2.2 溶液的沸点和温差损失8.2.3 单效真空蒸发的计算8.3 多效蒸发 （1.5学时，理解）8.3.1 多效蒸发流程、多效蒸发的温差分配8.3.2 多效蒸发的计算简介8.4 蒸发设备 （0.5学时，了解）第9章 物质传递基础及气体吸收 （5学时）本章重点、难点：分子扩散及费克定律、

11、静止或层流流体内的扩散传质9.1 物质传递原理 （4学时，掌握）9.1.1单相内的传质：分子扩散及费克定律、等分子反向稳定扩散9.1.2静止或层流流体内的扩散传质、对流扩散传质9.1.3 扩散系数9.1.4 相际间的传质：双膜理论；传质基本方程（了解）9.2 气体吸收 （1学时，了解）9.3.1 吸收操作的基本概念、吸收设备简介、亨利定律、吸收速率9.3.2 低浓度气体吸收过程的计算：逆流操作的物料衡算及操作线方程第10章 蒸馏和精馏（7学时）本章重点、难点：双组分理想溶液的气液平衡、精馏原理、精馏操作塔板数的求法 10.1 概述（0.5学时，理解）10.2 双组分理想溶液的气液相平衡（1.5

12、学时，掌握）10.2.1 双组分理想物系的气液相平衡10.2.2 双组分非理想物系的气液相平衡简介10.2.3 平衡蒸馏和简单蒸馏10.3 精馏原理（1学时，理解）10.3.1 精馏过程原理和条件10.3.2 精馏操作流程和设备、板式塔气液接触传质过程10.4 板式塔中双组分连续精馏的计算（4学时，掌握） 10.4.1 工艺计算内容10.4.2 理论板的概念及恒摩尔流假设10.4.3 连续精馏的物料衡算和操作线方程10.4.4 进料状况和加料方程10.4.5 精馏操作塔板数的求法（逐板计算法、图解法）10.4.6 塔板效率及实际塔板数的确定10.4.7 回流比的选择第11章 物料干燥（7学时）

13、本章重点、难点：湿空气的焓湿图及其应用, 干燥系统的热量衡算、热能耗量的确定 11.1 概述 （0.5学时，理解）11.2 湿空气的性质及湿度图 （1.5学时，掌握）11.2.1 湿空气的性质 11.2.2 湿空气的焓湿图及其应用11.3 湿物料的性质及热风干燥过程的计算（3学时，掌握）11.3.1 湿物料的性质和含水量11.3.2 干燥系统的物料衡算、空气量的确定11.3.3 干燥系统的热量衡算、热能耗量的确定11.4 干燥过程动力学（1学时，掌握）11.4.1 干燥曲线和干燥速率曲线11.4.2 干燥时间的计算11.5 干燥设备 （1学时，了解）11.5.1 对流干燥设备：厢式干燥器、带式

14、干燥器、流化床干燥器11.5.2 喷雾干燥设备11.5.3 其它类型干燥设备第12章 萃取（6学时）本章重点、难点：萃取的基本原理及计算12.1 液液萃取(4学时，掌握)12.1.1液液萃取相平衡关系与三角形相图12.1.2萃取系统的杠杆规则12.1.3液液平衡在三角形相图上的表示法12.1.4 液液萃取过程的流程和计算12.1.5 萃取分离设备12.2 浸取(1学时，了解)12.2.1浸取平衡12.2.2 浸取流程12.2.3浸取设备12.3 超临界流体萃取(1学时，了解)12.3.1超临界流体萃取的基本原理12.3.2 超临界流体萃取的方法12.3.3 超临界流体萃取在食品工业中的应用第1

15、3章 膜分离技术（自学）本章重点、难点：超滤和反渗透的基本原理13.1 膜及膜分离器（0.5学时，了解）13.1.1 分离膜的种类13.1.2 膜的性能及膜渗机理13.1.3 膜分离器 13.2 反渗透 （0.5学时，理解）13.2.1 渗透和反渗透13.2.2 反渗透的传质方程13.2.3 浓度极化现象及其影响13.2.4 反渗透工艺13.3 超滤（0.5学时，理解）13.3.1 超滤的基本原理13.3.2 超滤膜及组件13.3.3 超滤过程膜的污染13.4 超滤和反渗透在食品工业中的应用（0.5学时，了解）13.4.1 蛋白质的分离13.4.2 溶液的膜浓缩13.4.3 膜除菌13.4.4

16、 膜反应器四、考核方式及成绩评定1课程考核方式：平时课后练习、期中考试或考察与期末考试相结合的考核方式，期中考试和期末考试均采用闭卷笔试。2成绩评定：总评成绩 = 平时成绩（30%） + 期中成绩（20%）+ 期末考试成绩（50%）3考试题型与分数比例考试题型有名词解释、填空题、选择题、判断题、简答题和计算题。 分数比例：其中计算题占60%，其它各题之和占 40% 五、教材及主要教学参考书、网站1 教材：赵思明. 食品工程原理. 北京: 科学出版社. 2009年2 主要参考书1 杨同舟.食品工程原理.北京. 中国农业出版社.2001 年2 高福成.食品工程原理. 北京. 中国轻工业出版社. 1

17、998年3 李云飞，葛克山. 食品工程原理. 北京. 中国农业大学出版社.2002年4 高福成.食品分离重组工程技术. 北京. 中国轻工业出版社. 1998年5 姚玉英.化工原理（上、下册）. 天津. 天津大学出版社.1999年6 Stanley E. Charm . The Fundamentals of Food Engineering . 3rd . AVI Publishing inc. 1978 7 D. R. Heldman, R.Paul Singh . Food Process Engineering . 2nd . AVI Publishing inc.1981 3 主要相关网站2 3