食品原料学复习资料全
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1、单元操作:不同食品的生产过程使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
2、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。
3、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。
4、质量传递:两相间物质的传递过程即为质量传递。
5、过程速率:正比于过程的推动力,反比于过程的阻力。
6、量纲:将一个导出物理量用基本量的幂的乘积表达出的表达式。
7、黏性:是流体受到剪切力作用时抵抗变形的特性。
8、黏性力:黏性使流体受力质点间作相对运动时产生的阻力。
9、粘度:是流体黏性大小的量度。 10、牛顿粘性定律:
y
u
∆∆=μτ 两
流体层之间的剪切力(摩擦力)F 与液层面积A 和速度梯度du/dy 皆成正比 11、切应力:剪切力与液层面积之比 12、雷诺数:Re 反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系,标志着流体流动的湍动程度。 Re ≤2000时,流动为层流,此区称为层流区; Re ≥4000时,一般出现湍流,此区称为湍流区; 2000< Re <4000 时,流动可能是层流,也可能是湍流,该区称为不稳定的过渡区。
13、离心泵的选用:1)根据液体的性质确定类型(2)确定管路流量和所需外加压头。3)根据所需Q 和H 确定泵的型号 ①查性能表或曲线,要求泵的H 和Q 与管路所需相适应。②若需Q 有变,以最大Q 为准,H 应以最大Q 值查找。 ③若泵的H 和Q 与管路所需不符,在邻型号中找H 和Q 都稍大一点的。 ④若几个型号都行,应选在操作条件下η最高者⑤若液体性质与清水相差大,则应对所选泵的特性曲线和参数进行校正,看是否能满足要求。 ⑥为保险,所选泵可以稍大;但若太大,能量利用程度低。 14、泵的分类,按工作原理分:叶片式泵 、往复泵、旋转式泵 按用途分:清水泵 、油泵 、耐腐蚀泵 、杂质泵.
15、气缚:如果离心泵启动时泵壳和吸入管道内没有充满液体,泵内存在空气,由于空气的密度小于液体的密度,所产生的离心力很小,不足以形成吸上液体的需要的真空度。此时离心泵无法正常工作。这种现象称“汽缚”。
16、汽蚀:当离心泵的吸入口压强P1等于输液温度下该液体的饱和蒸汽压Pv ,泵入口处液体就要沸腾汽化,形成大量汽泡沫。汽泡随液体进入叶轮的高压区被压缩后迅速凝聚成液体,
体积急剧减小,周围液体就以极高的速度冲向凝聚中心,产生几十甚至几百兆帕的局部压力。此时液体质点的急剧冲击连续打击叶轮的金属表面,使叶片受到严重损伤。这种现象称
“汽蚀。
17、离心泵的工作原理: 启动离心泵之前,需要先将被输送的液体灌满吸入管路和泵壳,启动后电动机带动泵使叶轮高速旋转时,充满在叶片之间的液体,在离心力的作用下沿叶片间的通道从叶轮中心被子抛向叶轮的外缘。在此过程中,泵通过叶轮向液体
提供了能量,液体以很高的速度离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗形泵壳中由于流道的逐渐扩大,液体流速减慢,大部分动压头转变为静压头,液体以较高的静压力沿着切向流入排出管道,从而实现输送流体的目的。当叶轮中心的液体作径向运动的同时,该处形成负压区。因为泵的吸入管路浸没在被输送的液体内部,在液面压力(常为大气压)与叶轮中心负压的压力作用下,液体不断地被吸入轩轮内,以填补被排出液体的位置。这样,叶轮不断地转动,液体就能连续不断地被吸入和排出,实现输送液体的任务。
18、离心泵的主要部件为叶轮、泵壳和轴封装置。叶轮的作用是将电动机提供的机械能传给液体,提高被输送液体的静压能和动能;泵壳起着能量转换的作用,将被输送液体的一部分动能转变为静压能;轴封装置的作用是为了防止高压液体从泵壳内沿轴向外泄漏以及因叶轮中心处负压使外界空气经缝隙漏入。能量损失:容积损失、水利..、机械损失。
19、离心泵的主要性能参数。扬程、流量、转速、功率、效率 20、安装高度:(1)允许吸上真空度:允许吸上真空度Hs 指泵入口处压力P1可允许达到的紧高真空度。以压头形式表示为Hs=(Pa-P1)/ρg(2) 汽蚀余量:汽蚀余量△h 是指离心泵入口处液体的静压头P1/ρg 与动压头u12/2g 之和超过其饱和蒸汽压头Pv/ρg 的某一最小指定值,即:△h=(P1/ρg+u12/2g )-Pv/ρg
21、傅里叶定律的数学表达式并简述其各项的物理意义。傅里叶传热定律的表达式:q = —λÒT/Òn 或φ= —λ
AÒT/Òn q ——热流密度或热通量;ÒT/Òn ——沿等温面法线上的温度梯
度。λ——热导率或传热系数; A ——传热面积;φ为热流量;负号表示传热的方向与温度梯度的方向相反。 22、单效蒸发:将二次蒸气不在利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作。
23、多效蒸发:若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气,则可提高加热蒸气(生蒸气)的利用率,这种串联蒸发操作称为多效蒸发。
24、闪急蒸发:是一种特殊的减压蒸发。将热溶液的压力降到低于溶液温度下的饱和压力,则溶液中部分水在压力降低的瞬间沸腾汽化,这种蒸发称之为闪蒸。
25、蒸发过程中引起温度差损失的原
因:1)因溶液的蒸汽压下降而引起的温度差损失2)因加热管内液柱静压强而引起的温度差损失3)因管路流体阻力而引起的温度差损失。 26、过滤:以某种多孔物质为介质,在外力的作用下,使悬浮液中的液体通过介质的孔道,而固体颗粒被截留在介质上,从而实现固液分离的单元操作。过滤介质:过滤采用的多孔物质; 滤浆: 所处理的悬浮液; 滤液:通过多孔通道的液体; 滤饼或滤渣:被截留的固体物质。操作基本方式有两种:滤饼过滤和深层过滤。实质:滤液通过滤饼和过滤介质的流动过程。基本原理:利用外力作用迫使流体穿过多孔材料,而使悬浮颗粒截留
与多孔材料一侧,达到分离的目的。程序:过滤、滤饼洗涤、滤饼脱湿、滤饼卸除。过滤的推动力:重力过
滤、加压过滤、真空过滤、离心过
滤。过滤介质的技术特性:截留能力、渗透性、抗堵塞能力 按动力分:重力过滤、加压过滤、真空过滤、离心过滤。
27、过滤介质的分类:织物介质、堆积介质、多孔固体介质。作用(滤饼过滤):促使滤饼的形成,并支承滤饼。
性质:1)多孔性,液体流过的阻力小;2)有足够的强度;3)耐腐蚀性和耐热性; 4)孔道大小适当,能发生架桥现象。
28、过滤速度: 单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积,
m3/m2s 。
29、助滤剂:对于可压缩滤饼,为了使过滤顺利进行,可以将质地坚硬而能形成疏松滤饼的另一种固体颗粒混入悬浮液或预涂于过滤介质上,以形成疏松饼层,使得滤液畅流,该种颗粒状物质就称为助滤剂。基本要求1)
能形成多孔饼层的刚性颗粒,使滤饼有良好的渗透性及较低的流体阻力。2)具有化学稳定性。3)在操作压强范围内具有不可压缩性。
30、热的传递:由于系统内或物体内温度不同而引起的,根据传热机理不同,传热的基本方式有三种:热传导 、对流 、辐射
31、热对流:指流体质点间发生相对位移而引起的热量传递过程; 32、热传导:当物体内部或两接触的物体间有温度差时,温度较高处的分子因振动而与相邻分子碰撞,并将能量的一部分传给后者,这种能量传递方式,称为热传导。
33、热辐射: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、对流传质:是指发生在运动着的流体与相截面之间的传质过程。在实际生产中,传质操作多发生在流体湍流的情况下,此时的对流传质是湍流主体与相界面之间的涡流扩散与分子扩散两种传质作用的总和。 35、蒸发;指将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾将可挥发性溶剂部分汽化并被排除从而将溶液浓缩的过程。 36、干燥:利用热量使湿物料中水分
等湿分被汽化除去从而获得固体产品的操作。
37、干燥的目的:(1)延长食品货架期(2)便于储存(3)加工工艺的需要。
38、怎么提高干燥的热效应:
(1)提高热空气进入干燥室的温度,
提高离开干燥器的空气的湿度,降低
离开干燥器的空气的温度(2)提高进
口温度(3)利用废气来预热冷空气或冷物料以回收废气中的热量(4)
注意干燥设备的保温,减少系统热损
失等措施均有利于降低能耗
49、喷雾干燥:用雾化器将料液分散
成雾滴与热空气等干燥介质直接接
触,使水分迅速蒸发的干燥方法。特
点:(1)干燥时间短(2)干燥温度较低(3)简化工艺流程(4)适于连
续化生产(5)能满足不同食品生产工艺要求。
50、冷冻干燥:将湿物料降温冻结然
后在真空条件下使物料中的水分由固
态冰直接升华为水蒸气而排除达到目的。特点:(1)可保持食品营养和风
味(2)可保持食品组织状态(3)冻
干脱水比较彻底(4)冻干热能利用率
提高。 51、膜分离:利用天然或人工合成的
具有一定选择透过性的分离膜,以其
两侧存在的能量差或化学差为推动力对双组分或多组分体系进行分离、提
纯或富集的一类单元操作。
52、浸取:用液体容积萃取固体物料中的组分。
53、萃取:使溶剂与物料充分接触,
将物料中的组分溶出并与物料分离的过程。
54、渗透:是由于化学势梯度的存在