《食品工程原理》教学大纲

1、 食品工程原理教学大纲课程编号14112504课程名称食品工程原理考试/考查考试总学时数80实验学时数18学分数5课程性质专业基础必修课适用专业食品质量与安全承担单位生工学院1课程的目的和任务食品工程原理是食品质量与安全专业的专业必修课之一，授课对象为食品质量与安全专业大二学生。食品工程原理主要介绍食品工程中常用传递过程与单元操作的基本原理、内在规律和食品工程中的应用计算等。其教学目的在于，使学生具备食品工程单元操作的基本知识和原理，为后续专业课程的学习及毕业后从事有关食品工程与质量控制等工作奠定基础。2课程教学基本要求本课程的先修课程有高等数学、物理学、食品化学和食品物性学等。在学生掌握食品

2、工程原理基础知识的基础上再开设食品工艺学、食品工程设备概论、食品工厂设计概论等后续课程，更有利于学生学习相关知识。本课程的教学环节包括课堂讲授、学生自学、课堂讨论、答疑、质疑、习题、实验和期末考查。通过学习本课程，使学生掌握动量、热量和质量传递的基本原理，运用这些理论并结合所学的物理学和数学等基础知识，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。熟悉典型单元操作设备的工作原理、工艺和计算。培养学生具有针对食品生产实际，正确选择适合的单元操作的能力；设计和完善生产工艺过程的能力；正确进行过程的物料衡算、能量衡算的能力。根据本课程内容特点，建议采用多媒体教学，并充分利用网络资源。考虑本课程

3、内容较多，可根据情况指定部分内容让学生自修，如液液萃取、吸收、结晶等。为了避免与后续的食品工程设备课程重复，本课程对设备问题不作讲授。3课程教学内容及主要知识点第一章 绪论本章主要介绍食品工程原理课程的性质和地位、特点、研究内容及任务。重点讲述单元操作和三大传递过程的基本概念。要求学生了解食品工程原理课程的性质和地位，食品工程原理课程的特点、内容及任务；熟悉现代食品工业的特点；掌握食品工程单元操作和三大传递过程的基本概念。第二章 流体流动本章主要介绍流体流动的基本方程、流动现象、流动阻力和管路计算。重点讲述柏努利方程的推导、应用、流体流动类型判断、流体流动阻力的计算和管路计算。要求学生了解非牛

4、顿流体种类和简单计算；熟悉流体输送设备的特性；掌握实际流体与理想流体的区别、流体流动中各能量平衡方程的区别并能熟练运用这些方程解决问题、流体参数的测量原理和方法、流体流动阻力计算方法和泵性能的计算方法。第三章 传热本章主要介绍传热的基本概念、三种基本方式及其机理和稳定传热计算。重点讲述热传导和对流传热的机理、计算公式推导、间壁式换热器的总传热系数计算和平均温差计算。要求学生了解传热的基本概念、三种基本传热方式及其传热机理；熟悉换热器的类型、特点；掌握导热、对流传热和辐射传热的基本计算及应用、能够在使用条件和范围内选用对流传热系数关联式计算对流传热系数、非稳定传热的一般解决方法和简化计算方法及适

5、用条件；重点掌握稳定传热过程的计算和应用。第四章 制冷本章主要介绍制冷的基本概念、原理以及制冷剂和载冷剂。重点讲述逆卡诺循环、压焓图和蒸汽制冷机理论循环分析与热力计算。要求学生了解冷藏链和冷库系统的构成；熟悉主要制冷设备的作用与特性、制冷剂与载冷剂种类和特性；掌握制冷的基本概念、制冷原理、制冷方法以及相关计算。第五章 非均相系的分离本章主要介绍重力沉降、离心沉降和过滤。重点讲述颗粒与流体相对运动的基本理论、颗粒沉降速度、离心因数、过滤固定床层的阻力、过滤方式和过滤基本方程。要求学生熟悉非均相系分离设备的特性；掌握颗粒与流体相对运动的基本理论；掌握各分离原理和分离方法的计算；能够分析并处理非均相

6、系分离中的工程实际问题。第六章 固体流态化与气力输送本章主要介绍固体流态化的基本概念、流化床的流体力学特性，气力输送的概念、分类、原理等。重点讲述固体流态化现象、流化床的流体力学特性和气力输送原理。要求学生熟悉流化床和气力输送系统的组成及特性；掌握固体流态化理论和气力输送原理；能够分析并处理流化加工和气力输送中的工程实际问题。第七章 传质理论本章主要介绍传质学基础和吸收过程中的传质问题。重点讲述稳定分子扩散的基本计算和应用、吸收与解吸的一般计算方法和等温下低浓度逆流吸收塔的计算。要求学生了解传质的基本概念、分子扩散与涡流扩散、扩散系数的影响因素；掌握稳定分子扩散的基本计算与应用；了解吸收与解吸

7、的基本概念以及吸收和解吸过程中的传质机理；掌握吸收与解吸的一般计算方法、重点掌握等温条件下低浓度逆流吸收塔的计算与应用。第八章 浸出与萃取本章主要介绍萃取的基本概念、浸出过程与理论和浸出操作计算。重点讲述浸出速率的计算方法和浸出级数的求取方法。要求学生了解浸出的基本概念、浸出过程与浸出理论；掌握浸出速率的计算方法，重点掌握浸出级数的求取方法；了解萃取的基本概念、萃取体系相平衡及操作原理，萃取剂的选择原则；掌握萃取过程的基本计算，重点掌握完全不互溶体系的有关计算；自学液-液萃取、超临界流体萃取和超声及微波辅助萃取的基本知识。第九章 膜分离本章主要介绍膜分离的基本概念、膜组件以及反渗透和电渗析。重

8、点讲述浓差极化与膜污染的消除方法。要求学生了解膜分离的基本原理、各种膜分离的分离机理和分离膜的构造与特性；熟悉膜分离的典型流程、影响膜分离的因素；掌握膜分离过程中浓差极化与膜污染产生原因与消除方法。第十章 浓缩本章主要介绍浓缩的基本概念、种类、特点以及常用浓缩的基本原理和相关计算。要求学生了解溶液浓缩的基本方法；掌握常用浓缩方法的基本原理及工艺计算。第十一章 干燥主要介绍的干燥的基本概念、湿空气的性质、湿焓图、干燥过程中物料衡算和热量衡算、对流干燥机理。重点讲述湿空气的性质、湿焓图的应用、干燥过程中物料和热量的衡算和对流干燥机理。要求学生掌握湿空气和食品中水的性质，并能熟练运用湿空气焓湿图解决

9、实际问题；掌握影响干燥过程湿热传递的因素；熟悉真空干燥和冷冻干燥的基本原理；熟悉常用干燥方法。4实验教学内容及要求（1）实验目的及要求使学生熟悉实验设备的结构与构成；掌握实验项目的工作原理、操作方法等。（2）主要仪器设备离心机、旋转蒸发仪、真空泵、超声波提取仪、热风干燥箱、真空干燥箱等、恒温水浴锅、紫外-可见分光光度计。（3）承担实验室生物学院实验中心食品工程与工艺分室。（4）内容提要序号实验名称实验方法、内容提要性质类型学时1悬浮液稳定性与分离比较粉粒悬浮液在重力沉降和离心操作条件下的稳定性。必作验证32浸出方法比较热浸出、超声波助提、微波助提装置、操作及工作原理，比较三种浸提方法的效果必作综合63真空浓缩真空浓缩装置、操作及工作原理必作验证34干燥动力学研究固体物料热风干燥曲线测定必作综合6合 计185学时分配参考表章次内 容授课学时数实验时数备 注1绪 论42流体流动103传热84制冷65非均相混合物的分离636固体流态化与气力输送47传质48浸出与萃取469膜分离410浓缩4311干燥86合计62186考核与成绩评定考核方式：考试（笔试）成绩评定：采用百分制。平时成绩占20%，包括出勤、作业、课堂表现等；实验成绩占10%，包括出勤、实验操作能力、实验报告完