食品工程原理题.doc

一 名词解释1. 筛分：用过筛分器将大小不同的固体颗粒分成两种或多种粒级的过程。2. 微胶囊造粒技术：将固体液体或气体物质包埋封存在一种微胶囊内成为一种固定微粒产品的技术。3. 乳化：是一种特殊的混合操作，它是将两种通常不互溶的液体进行亲密混合，使一种液体粉碎成小球粒分散到另一种液体中。4. 膜分离：利用化学的位差能来实现溶质多组分的分离。5. 水分活度：水蒸气分压与同温下纯水的饱和蒸汽压之比。6. 粉碎：利用一定的机械手段，由大块变小块，使各指标均匀一致。7. 功能性食品：强调其成分对人体能充分显示身体防御功能，调节生理节律，预防疾病和促进康复等有关功能的工程化食品。8. 曳力：当流体以一定速度流过静止的团体颗粒时，由于存在流体粘性，对颗粒有作用力，称为曳力。9. 冷冻浓缩：利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理的一种浓缩方法。10. 极限压力：又称极限真空度，是泵的进口处能达到的最低压力。11. 晶体：为化学均一的固体，具有规则的形状，其结构是以各原子、离子和分子等质点，在空间的晶格上的对称排列为特征。12. 热通量：是指单位传热面积上的传热速率，即热流量与传热面积之比。13. 均质：也称匀浆，是使悬浮液体系中的分散物质微粒化、均质化的处理过程。14. 浓缩：是从溶液中除去部分溶剂的单元操作，使溶质和溶剂均匀混合液的部分分离过程。15. 稳定流动：在流动系统中，若任意截面上流体的流速、压力和密度等有关物理量仅随位置改变，而不随时间改变。16. 渗透：由于半透膜两侧具有浓度差，纯水将向盐水侧扩散渗透，渗透的推动力是渗透压。17. 平均自由程：在一定能体积的容器中，一个分子与另一个分子发生连续两次的碰撞，此分子所行径的平均路程。二 填空1. 流体流动时有时层流有时湍流，这与外界哪些条件有关（管道直径）、（流体流动速度）、（流体本身密度）、（流体的粘度）。2. 粉碎按原料粒度和成品颗粒由大到小分为以下几种（粗粉碎）、（中粉碎）、（微粉碎）、（超微粉碎）。3. 常用的混合容器多为（圆柱形）其顶部可为（开放式）或（密闭式），底部大多数成（蝶形）或（半球形），平底少见，主要是消除搅拌时造成（流体）死角。4. 搅拌桨叶造成的液体速度有三个分速度（径向速度）、（轴向速度）、（切线速度），通常（径向速度）对混合起主要作用，（切线速度）促使液体绕轴运动。5. 超临界流体萃取过程系统包括哪几个方面（溶剂压缩机）、（萃取器）、（温度压力控制系统）、（分离器和吸收器）。6. 物料衡算的依据是（质量守恒定律），能量衡算的依据是（能量守恒定律）。7. 影响沉降速度的因素（颗粒直径）、（分散介质粘度）、（两相密度差）、(颗粒形状)、（壁效应）、（悬浊液浓度）。8. 压榨技术在食品工业中的应用（榨油）、（榨果汁）、（榨糖）。9. 食品工程原理的三大传递过程（动量传递）、（质量传递）、（热量传递）。10. 工业常用形成晶核的方法（晶种起晶法）、（自然起晶法）、（二次起晶法）。11. 单元操作按其理论基础可分为（流体流动过程）、（传热过程）、（传质过程）三类。12. 非牛顿流体有（塑性流体）、（假塑性流体）、（时变性流体）、（胀性流体）四种，它们都不服从牛顿粘性定律。13. 离心泵的压头大小取决于（泵的结构）、（转速）及（流量）。14. （流体物性）、（温差）、（不凝气体）、（蒸气流速与流向）、（蒸气过热）、（冷凝面的形状和位置）均是影响冷凝传热的过程。15. 粉碎的操作方法有（开路粉碎）、（自由粉碎）、（滞塞性料粉碎）、（闭路粉碎）等四种方法。16. 工业上使用的典型过滤设备是（板框压滤机）、（转筒真空过滤机）、（过滤式离心机）。17. 真空泵的分类有（机械真空泵）、（分子泵）、（蒸汽流泵）、（液体喷射泵）和其他类型真空泵。18. 膜分离技术的发展（生产能力急剧增长）、（向大型化发展）、（能量回收与利用相结合）、（改革传统的生产工艺）。19. 食品加工过程中，物料的去湿方法有（机械去湿法）、（物理化学去湿法）、(热能去湿法)三种。20. 压力的表示方法（绝对压力）、（表压）、（真空度）。21. 泵的能量损失（溶剂损失）、（机械损失）、（水力损失）。22. 传热的基本方式（热传导）、（对流传热）、（辐射传热）。23. 获得对流传热稀疏的表达式的方法有（分析法）、（实验法）、（类比法）、（数值法）。24. 混合过程的机理（对流混合机理）、（扩散混合机理）、（剪力混合机理）。25. 食品物料蒸发浓缩的特点（热敏性）、（腐蚀性）、（粘稠性）、（结垢性）、（泡沫性）、（挥发性）。26. 冷冻浓缩过程的结晶有两种形式（层状冻结）、（悬浮冻结）。27. 分离透过特性的参数有（溶质分离率）、（溶剂透过速度）、（流量衰减系数）。28. 任何一种流体的（密度）除取决于自身的物性外，还与（温度）、（压力）有关。压力是指（流体垂直作用于单位面积上的力）。29. 伯努率方程式z1+p1/pg+u12/2g=z2+p2+u22/2g。式中z, p/pg, u2/2g分别表示（位压头）、（静压头）、（动压头）。30. 雷诺实验表明当Re(4000)时，流体流动形态属于湍流去。31. 泵的压头是指（在输送中泵给予单位质量（1）N液体的能量（J），当泵的吸入口压力小于或等于输液温度下该液体的饱和蒸汽压时会产生（气浊）现象。32. 离心泵的特性曲线一般指在转速一定时（H-qv）、（P-qv）、（n-qv）三条特性曲线。33. 热辐射是指（物体由于热的原因以电磁波的形式向外发射能量的过程）34. 压榨的加工对象是（不易流动或不能用泵送的固液混合物）。35. 离心沉降是指（利用不同粒子在悬浮液中所产生的离心力不同而产生的沉降）。36. 油和水混合时可能形成（ ）、（ ）两种乳化液。37. 真空的物理基础（分子密度）、（平均自由程）、（单分子层形成时间）。38. 流体流动的实质是（流体内部无数质点运动的总和）。39. 表压力=（绝对压力）-（大气压力），真空压力=（大气压力）-（表压力）。40. 伯努利方程（ ）以及其物理意义（ ）。41. 扬程又称（压头）,用符号（H）表示，单位（米液柱），此物理量取决于（泵的结构）、（流量）、（转速）。42. 造成溶液饱和的方法有（直接冷却法）、（蒸发浓缩法）、（绝热蒸发法）。43. 真空泵的性能参数（抽气速率）、（极限压力）、（起始压力）、（前置真空）。44. 傅里叶定律公式（ ），其中热导率是（ ），其单位是（ ），物理意义是（其物质在单位温度梯度时所通过的热流密度）。45. 热腐蚀的特点（能量传递的同时还伴随着能量形式的转换）、（不需要任何介质，可在真空中传热）。46. 干燥中从其外部推动力考虑，有哪几种控制方式（表面汽化控制）、（内部扩散控制）。三.大题知识点1. 筛分的原理、应用及所必须具备的三个基本条件答：原理：筛选主要依据物料宽度或厚度不同进行的，使部分物料通过筛孔成为筛下物，达到分级或分离。应用：原料清理的需要物料分离的需要粉碎物按粒度大小分级的需要工程化食品和功能性食品的需要粒度分析的需要 三个基本条件：被筛物料必须与筛面接触；合适的筛孔直径和大小；被筛物料和筛面之间有相适宜的相对运动2. 乳化的概念，如何制造乳化液及影响乳化液稳定性的因素和提高稳定性的措施，再简单阐述乳化剂的作用答：概念：乳化是将两种通常不互溶的液体进行亲密混合，使一种液体粉碎成小球粒分散到另一种液体中的单元。 制造乳化液的方法：凝聚法：将成分子状态分散的液体凝聚成适当大小的液滴方法 分散法：将一种液体加到另一种液体中同时进行强烈搅拌而生成乳化分散物的方法 影响稳定性的因素：液滴的大小、两相比重差、黏度、粒子的电荷 提高稳定性的措施：微粒化：使液滴直径变得更小，将液滴进行破碎，机械破碎和超声波破碎均质化：使液滴直径均匀一致，无大无小，否则，大的吞附大的，会变得更大调整两相密度差，使两相密度差接近于零：密度差越小越好，向重相中加白浊剂，向轻相中加溴化剂，碘化剂提高外相黏度：可在外相中加增稠剂添加电解质：使内相（某一相）带同一种电荷，不易聚集沉淀使用表面活性剂或部分乳化剂降低温度：温度降低，液滴浓度增加 乳化液稳定性的作用或乳化剂的作用：降低两相间的界面张力，使两相接触面积大幅度增加，促进乳化液微粒化的效用利用粒子性乳化剂在两相界面上配位，提高分散液的电荷，加强其相互排斥力，阻止液滴的闭合。在分散相外围形成亲水性或亲油性的吸附层防止液滴并合3. 人类主要从深海鱼油中提取DHA，研究结果表明：DHA是人的大脑发育、成长的重要物质之一，那DHA对人体具体有什么作用呢？答：DHA，学名二十二碳六烯酸，是大脑营养必不可少的高度不饱和脂肪酸，它除了能阻止胆固醇在血管壁上的沉积，预防或减轻动脉粥样硬化和冠心病的发生外，更重要的是DHA对大脑细胞有着极其重要的作用。它占了人脑脂肪的10%，对脑神经传导和突触的生长发育极为有利。4. 固定化酶有什么优点和缺点？答：优点：极易与底物和产物分离开可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应在大多数情况下可以提高酶的稳定性酶反应过程能得到严格控制产物溶液中没有酶的残留因而简化了提纯工艺较水溶性酶更适合多酶反应可提高产物得率使酶使用效率提高从而降低生产成本缺点：固定化过程中对酶的活力有所损失增加了固定化成本只能用于水溶性底物，而且对小分子底物较适宜，对大分子底物不适宜与完整菌体相比，它不适宜多酶反应胞内酶必须经过酶的分离处理5. 简述粉碎的目的是什么？答：适应某些食品消费和生产的需要增加固体表面积以利于后道工序处理的顺利进行工程化食品和功能性食品的生产需要，各种配料只有粉碎后才能混合均匀，粉碎的好坏对终产品的质量影响很大。6. 简述混合机理及对其解释？、答：对流混合：物料内部不存在分子扩散现象，分离强度不降低扩散混合：两组分间的接触面积增加剪力混合：依靠剪力作用使组分被拉成越来越薄的料层7. 简述食品浓缩的目的？答：除去食品中大量水分，减少包装，贮藏和运输的费用提高制品浓度，增加制品的包藏性浓缩经常用作干燥或更完全的脱水的预处理过程浓缩用作某些结晶操作的预处理过程8. 简述膜分离技术在食品工业中的应用的特殊优点和应用？答：优点：分离时不加热，溶液在闭合回路中运转，减少了空气中氧的影响，可实现无菌化。工艺简单能耗低，操作方便对稀溶液中微量成分的回收，低浓度溶液的浓缩物质在通过膜的迁移中不会发生性质的改变在发酵工业中，用膜分离法能在低分子物生成的同时，降低分子物与淀粉和纤维素分离，并可以连续进行。应用：膜分离技术在乳品工业中的应用膜分离技术在豆制品工业中的应用膜分离技术在酶制剂工业中的应用膜分离技术在淀粉工业中的应用膜分离技术在制糖工业中的应用酒和酒精饮料的精制酱油脱色果汁浓缩卵蛋白的浓缩9. 如何提高干燥速率？答：提高空气的温度降低相对湿度改善空气与物料的接触和流动情况减少物料厚度使物料堆积疏松搅拌或翻动物料采用微波干燥10. 如何降低阻力？答：沿程阻力：缩短管路长度 扩大管路直径 降低流体的粘度局部阻力：减少管件数量、种类 科学合理的布局11. 影响对流传热因素？答：流体的集态变化引起流动的原因流体的流动状态流体的物理性质传热面积的几何因素12. 根据食品物料蒸发浓缩的特点，简述在选择和设计蒸发器时我们应该怎么做？答：食品料液的性质对蒸发有很大影响。所以在选择和书籍蒸发器时，要充分认识这种影响。 热敏性：生物系统的物料多由蛋白质，脂肪，糖类等组成，这些物质在高温下或长期受热时会遭到破坏，变性，氧化等作用，从食品蒸发的安全性看，力求“低温瞬 时”蒸发，在保证食品质量的前提下，为提高生产能力，常采用“高温瞬时”蒸发腐蚀性：酸性食品如果汁，蔬菜汁等易腐蚀，所以设计蒸发器时必须考虑腐蚀性造成的污染问题，一般蒸发器接触液体部分多采用不锈钢结构粘稠性：许多食品有丰厚的蛋白质，糖分，果胶等成分，其粘稠性较高，严重影响传热度的速率，因此，一般采用外力强制的循环或搅拌措施结垢性：蛋白质，糖和果胶等受热过度会产生变形，结块，焦化等现象。发生这种现象就会在传热壁上形成污垢，严重影响传热速率，所以要提高液速，采用强制循环法是有效的泡沫型：某些食品物料沸腾时会形成稳定的泡沫，一般可采用表面活性剂以控制泡沫的形成，也可使用各种机械装置，如捕泡器等消除泡沫易挥发成分：不少液体含有芳香成分和风味成分，其挥发性比水大。料液蒸发时，这些成分将随同蒸气一同逸出，影响浓缩制品的质量。较完善的方法是采用回收后再渗入制品中。13. 论述微胶囊的功能与微胶囊造粒的步骤及分类（举例，每例最少一个）及其在食品工业答：微胶囊内部装载的物料称为心材比如氨基酸，矿质元素，维生素等，包裹心材的物料即为壁材，在食品工业中可使用的壁材有植物胶，蛋白质等。功能：改变物料的存在状态，物料的质量与体积隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料掩盖不良风味，降低挥发性控制释放降低食品添加剂的毒理作用控制释放步骤：微胶囊造粒技术的一般过程即物质微粒的包衣过程 将心材分散入微胶囊化的介质中 将壁材放入该分散体系中 通过某种方法将壁材聚集沉浸或包敷在已分散的心材周围 形成微胶囊壁尚不稳定，需要用化学或物理的方法进行处理以达到一定的机械强度分类：物理方法（喷雾干燥法） 物理化学方法（水相分离法） 化学方法（界面聚合法）应用：酶或细胞的固定化 传统液体产品的固定粉末化14. 微胶囊造粒技术在香料香精的粉末化中的应用方法：喷雾干燥法是粉末化香精最常用的微胶囊化方法，心材是香精香料，可使用壁材是明胶，卡拉胶，阿拉伯胶改性淀粉等。工艺流程： 壁材水溶液的调控 环糊精浓度10% 50% 香味物质的添加 添加量为环糊精的量的5%40% 乳化液喷雾成液滴 热空气干燥 进风温度130150，排风温度6090 粉末化产品香精香料粉末化优点：保护香味物质避免直接受热，光和温度的影响而引起氧化变质避免有效成分因挥发而损失可有效的控制香味物质释放提高贮存，运输和应用时方便性15. 食品添加剂的胶囊化真空的产生方法？答：利用真空泵的排气获得所需的真空利用某些物质在一定条件下具有强烈吸收气体形成混合物或将气体吸附于表面的性质利用冷凝吸附作用16. 简述搅拌器桨有哪几种形式及其特点？答：按桨叶结构形成的不同搅拌器分为：桨式，涡轮式，旋桨式 桨式搅拌器主要特征：温和效率较差局部剪力效应有限，不易发生乳化作用桨叶易于制造和更换 涡轮式搅拌器主要特征：混合生产能力较高按一定的设计形式有较高的局部剪力效应，有一定的均质乳化作用易于清洗，价格较高 旋桨式搅拌器的特征：很合生产能力较高，但对互不相溶液体，生