食品工程原理

绪论

第一章　物料衡算和能量衡算

第一节　概述

第二节　质量平衡和物料衡算

一、质量守恒定律

二、过程流程图

三、总质量平衡

四、组分质量衡算

五、开放系统的质量守恒

六、封闭系统的质量守恒

第三节　能量衡算

一、热力学

二、总能量

三、显热与潜热

四、热量和焓

绪论

第一章　物料衡算和能量衡算

第一节　概述

第二节　质量平衡和物料衡算

一、质量守恒定律

二、过程流程图

三、总质量平衡

四、组分质量衡算

五、开放系统的质量守恒

六、封闭系统的质量守恒

第三节　能量衡算

一、热力学

二、总能量

三、显热与潜热

四、热量和焓

五、比热

六、食物冻结过程中的焓变

七、能量衡算

习题

第二章　流体流动和输送

第一节　流体静力学基本方程

一、流体的物理性质

二、牛顿黏性定律及牛顿型流体与非牛顿型流体

三、静力学基本方程式及其应用

第二节　流体流动的基本方程

一、流量与流速

二、稳定流动热力体系的概念

三、稳定流动体系的物料衡算——连续性方程

四、稳定流动体系的机械能衡算——伯努利方程

五、伯努利方程式的应用

第三节　流体流动的阻力

一、流体流动的型态与雷诺数

二、流体层流运动速度分布

三、流体湍流运动速度分布

四、流体流动阻力损失

第四节　管路计算与流量测定

一、管路计算

二、流量测定

第五节　液体输送设备

一、泵的类型

二、离心泵的结构、主要性能和特性

习题

第三章　沉降、过滤及流态化

第一节　沉降

一、重力沉降

二、离心沉降

第二节　过滤

一、过滤的基本概念

二、过滤的基本方程

三、过滤过程计算

四、过滤机械与计算

第三节　流态化和气力输送

一、固体流态化的基本概念

二、流化床的流体力学

三、流化床中的传热

四、流化床中的结构型式

五、气力输送

第四节　补充学习材料：流体通过固定床层压降

一、基本概念

二、床层的简化物理模型

三、流体通过固定床层压降的数学模型

四、模型参数的实验测定

五、数学模型法和因次分析法的比较

习题

第四章　传热

第一节　传热概述

一、传热的定义

二、传热在食品工业中的应用

三、传热的基本方式

四、常用的载热体及其选择

第二节　热传导

一、傅立叶定律

二、导热系数

三、通过平壁的稳态热传导

四、通过圆筒壁的稳态热传导计算

第三节　对流传热

一、牛顿冷却定律

二、对流传热系数

三、对流传热机理简介

四、对流传热系数关联式

五、对流传热系数的经验关联式

第四节　总传热速率方程

一、总传热速率微分方程和总传热系数

二、总传热速率方程和平均温度差

第五节　稳态传热过程计算

一、热量衡算与热负荷

二、传热面积的计算

三、传热过程的强化途径

四、稳态传热过程计算与分析实例

第六节　辐射传热

一、基本概念

二、辐射传热的基本定律

三、两固体间的辐射传热

四、对流和辐射的联合传热

第七节　换热器

一、管式换热器

二、板式换热器

三、翅片式换热器

四、热管换热器

习题

第五章　蒸发

第一节　概述

第二节　单效蒸发

一、溶液的沸点升高与温度差损失

二、单效蒸发计算

三、蒸发强度与加热蒸汽的经济性

第三节　多效蒸发

一、多效蒸发流程

二、多效蒸发与单效蒸发的比较

第四节　蒸发器简介

一、蒸发器的类型

二、蒸发器的选型

三、蒸发器改进与发展

习题

第六章　食品冷藏

第一节　制冷的基本原理与方法

一、制冷的基本原理

二、一般制冷方法

第二节　制冷剂与载冷剂

一、对制冷剂的要求

二、制冷剂的种类

三、制冷剂的编号表示方法

四、常用制冷剂

五、制冷剂的发展趋势

六、载冷剂

第三节　单级蒸汽压缩式制冷的热力计算

一、单级压缩制冷循环的理论计算

二、单级压缩制冷的实际循环

第四节　食品的冷冻

一、冻结曲线

二、冻结对食品的影响

习题

第七章　传质基础

第一节　分子扩散

一、费克定律

二、扩散系数

三、分子扩散速率

第二节　对流传质

一、对流传质速率方程

二、传质系数

第三节　相间传质与总传质速率方程

一、气液相平衡

二、相间传质的双膜理论

三、总传质速率方程

第四节　三种传递的类比性

第五节　传质设备简介

一、填料塔

二、板式塔

三、板式塔和填料塔的比较

四、塔型选择的一般原则

习题

第八章　蒸馏

第一节　双组分溶液的汽液相平衡

一、拉乌尔定律

二、双组分理想溶液的汽液平衡相图

三、相对挥发度与相平衡方程式

第二节　蒸馏与精馏原理

一、平衡蒸馏

二、简单蒸馏

三、精馏原理

第三节　双组分连续精馏塔的计算

一、理论板的概念及恒摩尔流假定

二、物料衡算与热量衡算

三、操作线方程

四、理论板数的确定与实际板数的讨论

五、回流比的影响与选择

六、塔径及塔高的计算

第四节　精馏装置的热量衡算

一、冷凝器的热负荷与冷却水用量的计算

二、再沸器的热负荷与加热剂用量的计算

第五节　精馏操作与控制

第六节　精馏计算实例分析与讨论

一、关于原料预热的讨论

二、直接蒸汽加热

三、提馏塔

四、塔顶部分冷凝器

五、冷液回流

习题

第九章　膜分离

第一节　膜分离技术概述

第二节　膜及其膜组件

一、膜的要求

二、膜的材料

三、膜的性能

四、膜的结构特性

五、膜组件

第三节　常用膜分离过程

一、反渗透

二、超滤

三、纳滤

四、电渗析

五、渗透汽化

六、气体分离

第四节　影响膜透过通量的因素

一、操作形式

二、流速

三、压力

四、料液浓度

第五节　膜的污染与清洗

习题

第十章　吸附和离子交换

第一节　吸附剂及性能参数

一、吸附剂分类

二、大孔吸附树脂物理性能及测定

三、大孔吸附树脂应用中的基本原则

第二节　离子交换剂及性能参数

一、合成类离子交换树脂

二、离子交换树脂的理化性能和测定方法

第三节　吸附和离子交换原理

一、吸附原理

二、离子交换平衡

三、离子交换动力学

四、离子交换过程的运动学

五、离子交换过程的选择性

第四节　吸附和离子交换设备

第五节　吸附和离子交换法的应用

一、脱色除杂

二、食品成分的分离提纯

三、生物大分子物质提取、分离和纯化

四、水处理

第六节　吸附和离子交换新技术

习题

第十一章　干燥

第一节　概述

第二节　湿空气的热力学性质

一、湿空气的状态参数

二、湿空气的焓湿图及使用方法

第三节　干燥静力学

一、物料含水量的表示方法

二、干燥系统的物料衡算

三、干燥系统的热量衡算

第四节　干燥动力学

一、湿物料中的水分

二、干燥过程的热质传递

三、干燥时间的计算

第五节　喷雾干燥简介

一、喷雾干燥流程说明

二、液滴的雾化

第六节　冷冻干燥简介

一、水的相平衡图

二、食品中水分的升华

三、冷冻干燥工艺过程

第七节　干燥设备简介

一、对流干燥器

二、传导干燥器

习题

参考文献

附录

本书重点介绍了食品工程的基本概念、原理及其应用。全书共分十一章，以“三传理论”为主线，简明扼要地介绍了能量衡算和物料平衡、热力学、食品流动、非均相分离、传质和传热等的基本概念、工程原理和应用。书中弱化了基本公式的推导，增加了大量数学模型和经验公式的应用，并通过工程案例来分析、讲解，特别强调了工程原理在食品工业过程中的应用，把握基础，侧重应用，易学易懂。

　　本书可作为普通高等学校食品及相关专业本科生教材及研究生的参考书，也可作为各类食品从业人员的参考用书。

本书重点介绍了食品工程的基本概念、原理及其应用。全书共分十一章，以“三传理论”为主线，简明扼要地介绍了能量衡算和物料平衡、热力学、食品流动、非均相分离、传质和传热等的基本概念、工程原理和应用。书中弱化了基本公式的推导，增加了大量数学模型和经验公式的应用，并通过工程案例来分析、讲解，特别强调了工程原理在食品工业过程中的应用，把握基础，侧重应用，易学易懂。

本书可作为普通高等学校食品及相关专业本科生教材及研究生的参考书，也可作为各类食品从业人员的参考用书。