食品工程原理总复习
食品工程原理 知识点总结
食品工程原理知识点总结食品工程是一门将工程原理和技术应用于食品制造的学科，其目的是利用工程学原理，将食品原料经过种种工艺处理，生产出合格、安全、美味的食品。
食品工程学的研究内容与食品加工技术、食品成分、物性、生产设备、生产系统、过程控制、新产业技术、环境与能源等相关。
食品工程的起源可以追溯到上个世纪初。
食品加工工艺一直在不断改进，新的技术和理念也在不断涌现。
从第一台模拟风扇式冷凝机的出现，到现在的超声波处理技术、高温短时间消毒技术、低温乳化技术等，食品工程已逐渐发展成为一个非常重要的学科。
二、食品原料的基本性质1. 水分含量：食品的水分含量是其重要的品质指标之一。
食品中水分多则易受微生物污染并变质，少则易变得干燥，影响食品的口感和风味。
2. 营养成分：食品中的营养成分是指食品中的营养物质，如蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质等。
这些物质对人体的生长和健康有着重要的作用。
3. 构造成分：构造成分是指食品中的主要构成物质，如淀粉、蛋白质、脂肪、糖类等。
构造成分对于食品的可加工性、口感和品质有着重要的影响。
4. 食品的物理性质：食品的物理性质包括食品的形态、结构、大小、形状等。
这些物理性质对于食品的加工和加工过程中的传热、传质、变形过程有着重要的影响。
5. 食品的化学性质：食品的化学性质包括食品中的化学成分、化学反应、酸碱度等。
这些化学性质对于食品的加工、储藏期间的变质、变味等有着重要的影响。
三、食品工程中的基本工艺1. 加工：加工是指将食品从原料状态转化为最终食品的过程。
包括初加工和深加工。
初加工是将原料进行初步的加工处理，使之成为半成品。
深加工是在初加工的基础上，对半成品进行各种深度加工，生产出成品食品。
2. 杀菌：杀菌是指通过一定的工艺手段，将食品中的微生物全部杀灭，以延长食品的保质期。
常用的杀菌工艺包括煮沸、高温短时间杀菌、紫外线辐射、臭氧杀菌等。
3. 色泽处理：对食品的颜色进行处理，既可以使食品颜色更加诱人，也可以延长食品的品质保持期。
食品工程原理完整答案
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
0.3 食品工程原理课程的两条主线
（1）统一的研究对象 各单元操作最终归于动量、热量、物质量传递，
故“三传”是其统一的研究对象。 动量、热量、物质量都是物理量，在本质上一致
的物理量通量的求取是课程的一条主线。
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创 选用 需求设备的物理 运 用 规 律： 物 理量 通 写成：通量等 选 择 四 （1）从三个基本定律推导
新 或 量 通 量 ( 物 理 量 量 绝 对 值等 于 物理 量 于物理量浓度 方 法 之 （2）因次分析规划试验测
的 设 计 指动量、热量、 浓 度 （ 指单 位 体积 物 差除以传递阻 一 求 传 （3）数学模型辅助实验测
主 设备 物质量)
理量）梯度乘系数
力
递阻力 （4）实验测掩盖求通量
线
完成 选用 设计 计算
选用 动量 型 设备
需求出设备的动 量通量(指单位 面积单位时间的 动量)
运用规律：动量通量 绝对值等于速度梯度 乘比例系数动力粘度 或表观动力粘度
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对涉及生物、化学加工的食品加工过程而言，过 程的核心应当是生物化学或化学反应过程和设备 （反应器）。
为了过程得以经济有效地进行，反应器中应保持 某些优惠条件，如适宜的压强、温度、浓度、界 面积。
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The unit-operation concept is this: by studying
食品科学与工程导论期末复习
食品科学与工程导论第一章绪论1食品的定义食物：食物是人体生长发育、更新细胞、修补组织、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量、保持体温、进行各种活动的能量来源。
食品：食品是指各种供人食用或饮用的成品和原料，以及按照传统既是食品又是中药材的物品，但不包括以治疗为目的的物品。
2食品应具备的条件：（1）安全卫生（2）应含有一定的营养成分（3）感官性状良好（4）包装合理、开启简单、食用方便、耐贮藏运输3食品与药品的区别：（1）原料不同（2）功能不同4食品的分类（一）食品分类的意义1.有利于食品生产、加工、包装及环境管理2.有利于食品贸易、流通、销售、贮运、购买和消费3.有利于食品的管理、卫生监督、打击假冒伪劣食品，以及食品法律法规和食品标准的制定4.有利于新食品的开发研究5.有利于食品教学、科研工作的顺利进行（二）食品的分类方法：1.根据食品的加工与否分类2.根据食品营养成分的特点分类3.根据食品在膳食中的比重不同分类4.根据食品的食用对象不同分类5食品的质量标准（一）食品质量的概念（1）食品的质量标准：1.感官质量标准（色、香、味、形、质地）2.理化质量标准（营养成分、有害成分、有效成分、食品添加剂、其他）3.卫生质量标准（致病菌、毒素）4.附加质量标准（2）食品质量的定义：a.食品满足消费者明确或者隐含的需要的特性。
（WHO）b.食品质量是指食品产品适合一定用途，能满足社会需要及其满足程度的属性，包括功用性、卫生性、营养性、稳定性和经济性。
（陈于波，《食品工业企业技术管理》）（3）食品质量的特点：1.食品质量的物质性和客观性2.食品质量的主观性3.食品质量的社会性和可变性。
（4）食品检验方法：理化检验、卫生检验、感官检验。
（二）食品的感官质量标准：1.食品的外观2.食品的色泽3.食品的风味4.食品的质地食品的包装质量：由包装的卫生安全性、保护性、流通性和商品性构成。
食品包装的卫生安全性包括两方面的内容：2.包装材料本身应符合食品包装卫生标准，不得污染食品3.包装材料不得与内装食品发生化学反应而生成异物，也不得因洗脱、腐蚀而污染食品，影响食品品质。
食品工程原理试题思考题与习题及答案
思考题与习题绪论一、填空1 同一台设备的设计可能有多种方案，通常要用（）来确定最终的方案。
2 单元操作中常用的五个基本概念包括（）、（）、（）、（）和（）。
3 奶粉的生产主要包括（）、（）、（）、（）、（）等单元操作。
二、简答1 什么是单元操作食品加工中常用的单元操作有哪些2 “三传理论”是指什么与单元操作有什么关系3 如何理解单元操作中常用的五个基本概念4 举例说明三传理论在实际工作中的应用。
5 简述食品工程原理在食品工业中的作用、地位。
三、计算1 将5kg得蔗糖溶解在20kg的水中，试计算溶液的浓度，分别用质量分数、摩尔分数、摩尔浓度表示。
已知20％蔗糖溶液的密度为1070kg/m3。
2 在含盐黄油生产过程中，将60%(质量分数)的食盐溶液添加到黄油中。
最终产品的水分含量为%，含盐量%，试计算原料黄油中含水量。
3 将固形物含量为%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩，得固形物含量为58%得浓橘汁。
若鲜橘汁进料流量为1000kg/h，计算生产浓橘汁和蒸出水的量。
4 在空气预热器中用蒸气将流量1000kg/h，30℃的空气预热至66℃，所用加热蒸气温度℃，离开预热器的温度为℃。
求蒸气消耗量。
5 在碳酸饮料的生产过程中，已知在0℃和1atm下，1体积的水可以溶解3体积的二氧化碳。
试计算该饮料中CO2的(1)质量分数；(2)摩尔分数。
忽略CO2和水以外的任何组分。
6 采用发酵罐连续发酵生产酵母。
20m3发酵灌内发酵液流体发酵时间为16h。
初始接种物中含有%的酵母细胞，将其稀释成2%菌悬液接种到发酵灌中。
在发酵罐内，酵母以每增长一倍的生长速度稳定增长。
从发酵罐中流出的发酵液进入连续离心分离器中，生产出来的酵母悬浮液含有7%的酵母，占发酵液中总酵母的97%。
试计算从离心机中分离出来的酵母悬浮液的流量F以及残留发酵液的流量W(假设发酵液的密度为1000kg/m3)。
第一章流体流动一、名词解释1 流体的黏性2 牛顿流体3 流体的稳定流动4 层流边界层二、填空1 通常把( )流体称为理想流体。
食品工程原理总结
食品工程原理第4章颗粒与流体之间的相对流动球形颗粒的表示方法：用直径d全面表示。
非球形颗粒的表示方法：1）体积等效直径2）表面积等效直径3）比表面积等效直径颗粒群的特性：任何颗粒群都具有某种粒度分布。
颗粒粒度的测量方法：筛分法、显微镜法、沉降法、电阻变化法、光散射与衍射法、比表面积法。
固体流态化的概念和状态：概念：流体通过固定床层向上流动时的流速增加而且超过某一限度时，床层浮起的现象称为固体流态化。
状态：流体经过固体颗粒床层的三种状态：当流体自下而上通过固体颗粒床层时，根据颗粒特性和流体速度的不同，存在三种状态: 固定床阶段、流化床阶段、气力输送阶段过滤常数包括：1)滤饼常数2）过滤常数：与滤浆物性和过滤操作压差有关。
只有在恒压过滤是才能成为常数。
第5章液体搅拌调匀度：指一种或几种组分的浓度或其他物理量和温度等在搅拌体系内的均匀性。
混合的均匀度的表示：分隔尺度：混合物各个局部小区域体积的平均值。
可以反映混合物的混合程度。
分隔尺度愈大，表示物料分散情况愈差。
分隔强度：混合物各个局部小区域的浓度与整个混合物的平均浓度的偏差的平均值。
可以反映混合物的混合程度。
分隔强度愈大，表示物料混合愈不充分。
混合的原理：1）对流混合；2）扩散混合；3）剪力混合混合速率：指混合过程中物料的实际状态与其中组分达到完全随机分配状态之间差异消失的速率。
乳化：将两种通常不互溶的液体进行密切混合的一种特殊的液体混合操作，包含混合和均质化。
它是一种液体以微小球滴或固型微粒子（称分散相）均匀分散在另一种液体（称连续相）之中的现象。
乳化机理：由于乳化剂具有表面活性，它向分散相-连续相的界面吸附，使界面能降低，防止两相恢复原状。
此外，因乳化剂分子膜将液滴包住，可防止碰撞的液滴彼此又合并。
同时由于形成表面双电层，使液滴在相互接近时，因电的相斥作用防止凝聚。
乳化剂的这种作用使原热力学不稳定体系的乳液可以保持为稳定体系。
第6章粉碎和筛分粒度：颗粒的大小称为粒度。
食品工程原理重点知识讲解
食品工程原理复习第一章 流体力学基础1.单元操作与三传理论的概念及关系。
不同食品的生产过程应用各种物理加工过程，根据他们的操作原理，可以归结为数个应用广泛的基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉碎、乳化萃取、吸附、干燥 等。
这些基本的物理过程称为 单元操作 动量传递：流体流动时，其内部发生动量传递，故流体流动过程也称为动量传递过程。
凡是遵循流体流动基本规律的单元操作，均可用动量传递的理论去研究。
热量传递 : 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。
凡是遵循传热基本规律的单元操作，均可用热量传递的理论去研究。
质量传递 : 两相间物质的传递过程即为质量传递。
凡是遵循传质基本规律的单元操作，均可用质量传递的理论去研究。
单元操作与三传的关系“三传理论”是单元操作的理论基础，单元操作是“三传理论”的具体应用。
同时，“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实践基础2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。
牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ，服从此定律的流体称为牛顿流体。
μ比例系数，其值随流体的不同而异，流体的黏性愈大，其值愈大。
所以称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度3.理想流体的概念及意义。
理想流体的粘度为零，不存在内摩擦力。
理想流体的假设，为工程研究带来方便。
4.热力体系：指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。
边界可以是真实的，也可以是虚拟的。
边界所限定空间的外部称为外界。
5.稳定流动：各截面上流体的有关参数（如流速、物性、压强）仅随位置而变化，不随时间而变。
6．流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的截面流向总能量小的截面。
7.1kg理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时，其柏努利方程式的物理意义是其总机械能守恒，不同形式的机械能可以相互转换。
8. 实际流体与理想流体的主要区别在于实际流体具有黏性，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于实际流体柏努利方程中有阻力损失项。
《食品工程原理》习题及答案
《食品工程原理》习题及答案一、选择题1. 下列哪个选项不是食品工程原理的基本组成部分？A. 流体力学B. 热力学C. 生物学D. 机械工程答案：C2. 在食品加工过程中，以下哪种单元操作主要用于分离固体和液体？A. 过滤B. 离心C. 蒸发D. 结晶答案：A3. 下列哪种食品加工过程属于热加工？A. 冷冻B. 真空包装C. 灭菌D. 真空干燥答案：C二、填空题1. 食品工程原理中的“单元操作”是指______。
答案：在食品加工过程中，将原料或半成品转化为成品所采取的各个基本操作过程。
2. 在食品加工过程中，常用的传热方式有______、______和______。
答案：传导、对流、辐射3. 热力学第一定律表明，能量不能被______，只能从一种形式转化为另一种形式。
答案：创造或消失三、判断题1. 食品加工过程中，所有单元操作都可以通过机械方法实现。
（）答案：错误。
并非所有单元操作都可以通过机械方法实现，例如热加工、生物加工等。
2. 在食品加工过程中，传热速率与传热面积成正比。
（）答案：正确。
3. 在食品工程中，流体力学主要研究流体的运动和平衡。
（）答案：正确。
四、简答题1. 简述食品工程原理中传热的基本方式。
答案：食品工程原理中传热的基本方式有三种：传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部的微观粒子传递；对流是指热量通过流体运动传递；辐射是指热量通过电磁波传递。
2. 简述食品加工过程中常用的分离方法。
答案：食品加工过程中常用的分离方法有：过滤、离心、蒸发、结晶、萃取等。
这些方法分别用于分离固体和液体、气体和液体、液体和液体等。
五、计算题1. 某食品加工过程中，一个圆柱形设备的外径为0.6米，壁厚为0.02米，导热系数为45 W/(m·K)，设备内部温度为100℃，外部温度为20℃。
求单位时间内通过设备壁的热量。
答案：首先计算设备壁的传热面积：$S = \pi \times (0.6 + 0.02) \times 0.02 =0.0377 \, \text{m}^2$然后根据传热公式计算热量：$Q = S \times \lambda \times (T_{\text{内}}- T_{\text{外}}) = 0.0377 \times 45 \times (100 - 20) = 123.435 \, \text{W}$所以，单位时间内通过设备壁的热量为123.435 W。
工程原理
则：
m V
(2)相对密度—流体密度与4℃时水的密度之比 ,
习惯称为比重 。 符号： d4 即： d4 = / 水
相对密度是一个比值，没有单位。因为水在4℃时的 密度为1000㎏/m3， 所以，即将相对密度值乘以1000即得该液体的密度 ，㎏/m3。
【例题1-1】 在一内径为700mm，高
1 qm1c1 90 qm2c2 15
2 qm1c1 20 qm2c2 25
21
因过程在系统中无积累热量，故 ，则
1 2
qm 2 qm1
70c1 10c 2
4186 K),而番茄酱的比热容要由其中固 水的比热容为 c2 J/(kg· 形物的比热容和水的比热容按照上述计算。若食品中非脂肪 成分的比热容取837 J/(kg· K)，则番茄酱的比热容： c1 4186 0.6 837 0.4 2846 J/(kg· K)
6
三、食品工程原理的研究内容
食品工业：利用物理和化学方法将自然界的各种物质加工
成食物的工业。 包括的门类繁多，如粮食加工、食用油脂、肉类加工、乳品、 糕点、制糖、制盐、制茶、卷烟、酿酒、罐头等二十多个不同 行业。
特点：原料成分和结构复杂。
原料来源广泛；生产具有季节性；产品销售具有普遍性；生产 具有一定的地方性 。
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动量传递的推动力：压强差
推动力
热量传递的推动力：温度差
质量传递的推动力：浓度差
（对气体而言是分压差）
27
5、生产能力、生产强度
生产能力：是一台设备或一套生产装置的一个 主要特性，用单位时间内输入的物料量或实际 得到的产品量表示。 生产强度：生产能力与生产装置的主要参数之 比。生产强度是指生产装置某一主要性能的产 生能力。
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食品工程原理总复习
第0章 引论
1． 什么是单元操作？
2． 食品工程原理是以哪三大传递为理论基础的？简述三大传递基本原理。
3． 物料衡算所依据的基本定律是什么？解质量衡算问题采取的方法步骤。
4． 能量衡算所依据的基本定律是什么？要会进行物料、能量衡算。
第一章 流体流动
1．流体的密度和压力定义。气体密度的标准状态表示方法？
2．气体混合物和液体混合物的平均密度如何确定？
3．绝对压力Pab、表压Pg和真空度Pvm的定义。
4．液体静力学的基本方程，其适用条件是什么？
5．什么是静压能，静压头？位压能和位压头？
6．压力测量过程中使用的U型管压差计和微差压差计的原理。
7．食品工厂中如何利用流体静力学基本方程检测贮罐中液体存量和确定液封
高度？
8．流体的流量和流速的定义。如何估算管道内径？
9．什么是稳定流动和不稳定流动？流体流动的连续性方程及其含义。
10．柏努利方程及其含义。位能、静压能和动能的表示方式。
11．实际流体的柏努利方程，以及有效功率和实际功率的定义。
12．计算管道中流体的流量以及输送设备的功率。
13．什么是牛顿粘性定律？动力黏度和运动黏度的定义。
14．什么是牛顿流体？非牛顿流体？举例说明在食品工业中的牛顿流体和非牛
顿流体。
15．雷诺实验和雷诺数是表示流体的何种现象？
16．流体在圆管内层流流动时的速度分布及平均速度表述，泊稷叶方程。
17．湍流的速度分布的近似表达式。
18．计算直管阻力的公式—范宁公式。
19．层流和湍流时的摩擦因数如何确定？
20．管路系统中局部阻力的计算方法有哪两种？具体如何计算？
21．管路计算问题（重点是简单管路，复杂管路）
22．流体的流量测定的流量计有哪些？简述其原理。
第二章 流体输送
1．简述离心泵的工作原理。什么是“气缚”现象？
2．离心泵主要部件有哪些？有何特点？
3．离心泵的主要性能参数有哪些？
4．离心泵的特性曲线是指那三条关系曲线？
5．影响离心泵特性曲线的因素有哪些？
6．离心泵在安装时应考虑那些因素？什么是“气蚀”现象？
7．如何确定离心泵的工作点？结合工作点试述流量调节方法。
8．简述离心泵选用的方法步骤。
第三章 粉碎与混合
1. 固体颗粒粒度表示方法（名义粒度。
2. 什么是颗粒的球形度、形状因素？
3. 如何计算平均粒度？
4. 解释名词：粉碎比、粉碎力、粉碎能耗
5. 根据粉碎理论如何粉碎能耗？
6. 试分析双辊破碎机能够钳住物料的条件？
7. 试分析球磨机中磨介钢球的运动，确定有效的工作转速。
8. 什么是筛分、什么是筛析？国际上应用最广的标准筛是什么筛？
9. 什么是筛面利用因素？试比较正方形排列和正三角形排列时的筛面利用系
数。
10. 解释筛份效率、筛分速率的定义。
11. 试分析物料在转筒筛和平面回转筛上的受力确定产生筛分作用筛最大转速
和最小转速。
12. 什么是分离尺度、分离强度？
13. 物料混合的机理有哪三种？并分析混合机理。
14. 搅拌器为什么设计成不同的形式？简述搅拌产生的三种基本流型。
15. 什么是乳化、均质？分析胶体磨和均质机的工作原理及差异。
第四章 沉降与过滤
1． 如何确定球型颗粒的沉降速度？影响沉降速度的因素有哪些？
2． 什么是过滤？试述两种过滤方式原理。
3． 过滤操作时对过滤介质的材料有何要求？
4． 什么是离心分离因素？
第六章 蒸发
1．食品物料蒸发的目的是什么？
2．食品物料蒸发浓缩的特点有哪些？
3．溶液的沸点升高是如何定义的？
4．多效蒸发操作流程分哪三种？简述其基本过程。
第八章
1．按作用原理分物料去湿方法有哪几种？干燥方法有哪几种？
2．什么是湿基含水量和干基含水量？
3．水分活度的定义，食品水分含量与水分活度的区别与关系。
4．食品干燥过程的解吸和吸湿曲线为何不重合？
5．食品干燥曲线分为几个阶段，分别由何种因素控制？
6．干燥静力学和干燥动力学分别研究那些内容？
7．干燥方法有几种以及相应的干燥机有那些？
8．简述干燥机理，干燥过程中的传热和传质，表面汽化控制和内部扩散控制
机理。
9．喷雾干燥的特点及其在食品工业中的应用。
第十二章 膜分离
1．什么是膜分离？膜分离具有何优点？
2．什么是渗透和反渗透？其基本原理是什么？
3．什么是浓度极化现象？
4．简述超滤和反渗透在食品工业中的应用。
5．什么是渗析和电渗析？简述电渗析的原理。