食品工厂机械与设备课程教学大纲

食品工厂机械与设备课程教学大纲
一、课程基本信息
课程代码：040635
课程名称：食品工厂机械与设备
英文名称：Machine and Equipment of Food Processing
课程类别：专业课
学时：72
学分：3.5
适用对象:食品科学与工程本科
考核方式：考试,平时成绩占总成绩的30%）
先修课程：画法几何、机械基础、食品工艺原理
二、课程简介
本课程根据本专业的培养目标及教学计划的要求，主要讲授食品加工机械与设备的基本构造、工作原理、主要性能及主要工艺设计计算方法，培养学生掌握食品加工机械与设备的选型、安装维护及安全操作等知识及技能。

三、课程性质与教学目的
本课程是食品科学与工程本科专业的必修课。

其教学目的主要是通过学习各类食品加工机构及设备的基本知识，使学生对食品加工机械设备的类型、结构、工作原理、主要性能等方面的知识有深入的了解，为将来从事食品加工的生产过程的设备管理等工作打下良好的理论基础。

四、教学内容及要求
第一章食品输送技术装备
(一)目的与要求
1.了解各种形态物料的输送特点；
2.掌握输送机械的主要类型及其工作原理；
3.了解各种主要输送机械的基本结构；
4.掌握输送机械的基本性能特点；
5.掌握输送机械的选用和使用要点。

（二）教学内容
第一节液力输送技术装备
1．主要内容
i.液力输送的原理及分类
ii.离心泵的原理与结构
iii.往复泵的原理与结构
iv.转子泵的原理与结构
v.其他泵的原理与结构
2．基本概念和知识点：液力输送设备的分类及工作原理；离心泵、往复泵、转子泵的基本结构和工作原理。

3．问题与应用：要求学生掌握液力输送主要类型设备的基本结构及工作原理，学会离心泵性能的计算方法。

第二节气力输送技术装备
1．主要内容
1)气力输送的原理及分类
2)气力输送的动力设备
3)气力输送的配套设备
2．基本概念和知识点：气力输送的原理；气力输送设备的分类；气力输送设备组成。

3．问题与应用：掌握气力输送的工作原理及设备组成。

第三节振动输送技术装备
1．主要内容
1)振动输送的原理及分类
2)振动输送的主要设备
2．基本概念和知识点：振动输送的原理、振动输送设备的分类、振动输送设备的主要组成。

3．问题与应用：掌握振动输送的原理及设备组成。

第四节螺旋输送技术装备
1．主要内容
1)螺旋输送的原理与分类
2)螺旋输送的主要设备
3)螺旋输送设备的设计
2．基本概念和知识点：螺旋输送的原理、螺旋输送设备的主要类型、螺旋输送设备的组成、螺旋输送设备的设计计算。

3．问题与应用：掌握螺旋输送的原理，螺旋输送设备的组成，学会螺旋输送设备的设计计算。

第五节其他输送设备
1．主要内容
1)带式输送原理及设备
2)刮板输送原理及设备
3)斗式输送原理及设备
2．基本概念和知识点：带式输送、刮板输送、斗式输送的原理及设备组成。

3．问题与应用：掌握带式输送、刮板输送、斗式输送的原理及设备组成。

（三）课后练习
1．简述食品工厂需要输送的物料及输送设备的分类。

2．液力输送设备分为哪几类？其输送原理是什么？
3．离心泵的构造及工作原理是什么？
4．离心泵的压头、流量和功率如何计算？离心泵的安装高度如何确定？5．往复泵的结构及工作原理是什么？
6．转子泵、螺杆泵、齿轮泵的工作原理是什么？
7．气力输送是如何实现的？气力输送时颗粒在水平管内的运动状态有哪几种？
8．气力输送设备分为哪几类？影响气力输送的因素有哪些？
9．振动输送的原理是什么？振动输送的主要设备包括哪些？
10．螺旋输送的原理是什么？螺旋输送的主要设备包括哪些？
11．螺旋输送机的直径和转速如何确定？
12．带式输送机的输送原理及主要构件是什么？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

第二章食品分选技术装备
(一)目的与要求：
1．了解食品分选设备的主要类别；
2．了解振动筛分设备的工作原理及设备运动方式；
3．了解形状分级设备的种类及工作原理；
4．了解光电色选设备的工作原理。

（二）教学内容
第一节振动筛分技术装备
1．主要内容
1)振动筛的基本知识
2)筛面运动与机械传动
3)物料在筛面上的运动
2．基本概念和知识点：筛分效率，筛面利用系数、筛体平衡装置；
3．问题与应用：掌握振动筛的基本知识，学会运用振动筛分选食品原料的基本知识。

第二节形状分级技术装备
1．主要内容
1)滚筒式形状分级技术装备
2)滚轴式形状分级技术装备
3)颗粒形状分级技术装备
2．基本概念和知识点：形状分级；各种形状分级的工作原理及基本构造。

3．问题与应用：形状分级在食品加工中的应用。

第三节光电色选技术装备
1．主要内容
1)光电色选技术的应用
2)光电色选设备的构成及原理
2．基本概念和知识点：光电色选技术；光电色选设备的构成及原理3．问题与应用：光电色选设备在食品工业中的应用。

（三）课后练习
1.振动筛的筛分效率如何计算？振动筛的筛面有哪几类？
2.振动筛由哪些部分组成？筛体平衡装置起什么作用？
3.滚筒式分级机的设备组成和分级原理是什么？
4.滚筒式分级机的转速如何确定？
5.三辊筒式分级机的结构及工作原理是什么？
6.光电色选机的工作原理是什么？其设备由哪些部分组成？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

第三章食品粉碎技术装备
(一)目的与要求：
1．了解食品粉碎的目的；
2．了解食品粉碎的原理；
3．了解食品粉碎设备的主要类别及工作原理。

（二）教学内容
第一节食品粉碎的方式与理论
1．主要内容
1)食品粉碎的目的与方式
2)粉碎的能耗与粉碎速率
3)粉碎规则与粉碎操作
2．基本概念和知识点：食品粉碎；食品粉碎的原理。

3．问题与应用：掌握食品粉碎的基本原理。

第二节干法粉碎技术装备
1．主要内容
1)锤式粉碎技术装备
2)辊式粉碎技术装备
3)气流粉碎技术装备
4)振动粉碎技术装备
2．基本概念和知识点：干法粉碎；各种干法粉碎设备的工作原理及基本构造。

3．问题与应用：各种干法粉碎设备在食品加工中的应用。

第三节湿法粉碎技术装备
1．主要内容
1)高压均质技术与设备
2)胶体磨及其磨浆设备
3)搅拌磨及超声均质机
2．基本概念和知识点：湿法粉碎；高压均质；高压均质的原理；高压均质设备。

3．问题与应用：掌握各种湿法粉碎设备在食品加工中的应用。

第四节果蔬破碎技术装备
1．主要内容
1)果蔬打浆技术与设备
2)果蔬榨汁技术与设备
3)果蔬切片技术与设备
2．基本概念和知识点：各类果蔬破碎设备的工作原理及基本构造。

3．问题与应用：各类果蔬破碎设备在食品加工中的应用。

第五节肉类绞切与粉碎装备
1．主要内容
1)肉类绞切与斩拌设备
2)骨类粉碎设备与生产线
2．基本概念和知识点：肉的绞切、肉的斩拌；肉类绞切与斩拌设备
的构造及工作原理。

3．问题与应用：肉类绞切与斩拌设备在肉类加工中的应用。

（三）课后练习
1．食品粉碎的目的和方式有哪些？
2．干式粉碎设备有哪些？其设备组成和工作原理是什么？
3．高压均质的原理是什么？高压均质机由哪些部分组成？
4．胶体磨的结构和工作原理是什么？
5．果蔬打浆机的基本结构及工作原理？如何调节物料在打浆机内的停留时间？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

第四章食品分离技术装备
(一)目的与要求：
1．了解食品分离的目与要求；
2．了解食品分离的方法和原理；
3．了解各类食品分离设备的工作原理及基本构造。

（二）教学内容
第一节离心分离技术装备
1．主要内容
1)离心分离的原理及应用
2)螺旋分离与设备
3)碟片分离与设备
4)其他分离设备
2．基本概念和知识点：离心分离；离心分离的原理；各类分离设备的工作原理和基本构造。

3．问题与应用：离心分离技术装备在食品工业中的应用。

第二节旋液分离技术装备
1．主要内容
1)旋液分离的原理与应用
2)旋液分离器的性能
2．基本概念和知识点：旋液分离；旋液分离的原理。

3．问题与应用：旋液分离在食品工业中的应用。

第三节过滤分离技术装备
1．主要内容
1)过滤分离的原理与应用
2)板框过滤的特点与设备
3)加压滤叶型过滤设备
4)几种常用的真空过滤设备
2．基本概念和知识点：过滤分离的原理；过滤分离的设备类型；各类分离设备的工作原理及基本构造。

3．问题与应用：过滤分离设备在食品工业中的具体应用。

第四节膜分离技术装备
1．主要内容
1)膜分离的基本概念
2)膜分离的方法与原理
3)膜分离装置与膜组件
4)膜分离工艺及应用
2．基本概念和知识点：膜分离；半透膜；膜分离的方法与原理；膜分离装置与膜组件。

3．问题与应用：膜分离技术及设备在食品工业中的应用。

第五节其他分离技术装备
1．主要内容
1)旋风分离器的原理与应用
2)超临界萃取技术与应用
2．基本概念和知识点：旋风分离器的原理；超临界萃取的原理。

3．问题与应用：旋风分离、超临界萃取在食品工业中的应用。

（三）课后练习
1.离心分离的原理是什么？离心分离的操作可分为哪几种？离心分离的分离
因素受哪些因素影响？
2.螺旋分离设备和蝶片分离设备的构成和工作原理是什么？
3.旋液分离设备的工作原理是什么？
4.过滤分离的原理是什么？常见的过滤设备有哪些？
5.什么是膜分离？常用的膜分离操作有哪几种？
6.反渗透、超滤和电渗析的原理是什么？
7.膜分离的膜组件有哪几种？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

第五章食品混合技术装备
(一)目的与要求：
1．了解食品混合的目的与方法
2．了解食品混合的类型与混合原理
3．了解食品混合设备的类型与构造
（二）教学内容
第一节液体混合技术装备
1．主要内容
1)液体混合的目的与原理
2)液体混合流型的分析
3)低粘度液体的混合设备
4)高粘度液体的混合设备
2．基本概念和知识点：液体混合的原理、液体混合的设备
3．问题与应用：液体混合设备在各类食品加工中的应用
第二节固体混合技术装备
1．主要内容
1)固体混合的机理与应用
2)固体混合的主要设备
2．基本概念和知识点：固体混合的机理、固体混合的主要设备
3．问题与应用：固体混合设备在各类食品加工中的应用
第三节固液混合技术装备
1．主要内容
1)固液混合的原理与应用
2)固液混合的主要设备
3)2．基本概念和知识点：固液混合的原理、固液混合的主要设备
3．问题与应用：固液混合设备在各类食品加工中的应用
第四节气液混合技术装备
1．主要内容
1)气液混合的原理及应用
2)气液混合的主要设备
3)2．基本概念和知识点：气液混合的原理、气液混合的设备3．问题与应用：固液混合设备在各类食品加工中的应用（三）课后练习
1．混合的概念是什么？混合设备的类型包括哪些？
2．混合的机理是什么？混合均匀度用什么来表示？
3．低粘度液体与高粘度液体的混合机理有何不同？
4．固体混合的机理是什么？固体混合的主要设备有哪些？
5．固液混合的机理是什么？固液混合的主要设备有哪些？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

第六章食品浓缩技术装备
(一)目的与要求：
1．了解食品浓缩的目的与方法
2．了解食品浓缩的原理
3．了解各类食品浓缩设备的类型与构造
4．了解食品浓缩过程的计算方法
（二）教学内容
第一节单效浓缩技术装备
1．主要内容
1)食品浓缩的原理及设备
2)单效升膜式浓缩设备
3)单效降膜式浓缩设备
4)其他单效浓缩设备
2．基本概念和知识点：食品浓缩的原理、单效浓缩设备
3．问题与应用：单效浓缩设备在食品加工中的应用
第二节多效浓缩技术装备
1．主要内容
1)多效真空浓缩设备
2)双效升膜式浓缩设备
3)双效降膜式浓缩设备
4)三效降膜式浓缩设备
2．基本概念和知识点：多效真空浓缩流程、多效真空浓缩设备3．问题与应用：多效浓缩设备在食品加工中的应用
第三节冷冻浓缩技术装备
1．主要内容
1)冷冻浓缩的原理与特点
2)冷冻浓缩装置系统
3)食品冷冻浓缩的应用
4)芳香物质的回收设备
2．基本概念和知识点：冷冻浓缩、冷冻浓缩的原理、冷冻浓缩设备
3．问题与应用：冷冻浓缩在食品加工中的应用
（三）课后练习
1.食品浓缩的原理是什么？食品浓缩设备如何分类？
2.如何根据物料的特性来选择相应的浓缩设备？
3.浓缩设备的附属设备有哪几种？各起什么作用？
4.升膜式和降膜式浓缩设备的组成和工作原理是什么？
5.多效真空浓缩操作的流程可分为哪几种？
6.多效真空浓缩的水分蒸发量和有效温差如何计算？
7.食品冷冻浓缩的原理是什么？食品冷冻浓缩设备由哪些部分组成？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

i.食品干燥技术装备
(一)目的与要求：
1．了解食品干燥的目的与干燥方法
2．了解食品干燥的原理
3．了解食品干燥设备的类型与构造
（二）教学内容
第一节喷雾干燥技术装备
1．主要内容
1)喷雾干燥的原理及特性
2)喷雾干燥的分类
3)雾化器的结构及机理
4)喷雾干燥设备的设计
2．基本概念和知识点：喷雾干燥、喷雾干燥的原理、喷雾干燥设备的类型3．问题与应用：喷雾干燥在食品加工中的应用
第二节滚筒干燥技术装备
1．主要内容
1)滚筒干燥的原理及设备
2)滚筒干燥器的结构设计
2．基本概念和知识点：滚筒干燥的原理、滚筒干燥器的结构
3．问题与应用：滚筒干燥在食品加工中的应用
第三节沸腾干燥技术装备
1．主要内容
1)沸腾干燥原理
2)流化床干燥器的形式
2．基本概念和知识点：沸腾干燥、沸腾干燥原理
3．问题与应用：沸腾干燥在食品加工中的应用
第四节冷冻干燥技术装备
1．主要内容
1)冷冻干燥的原理及特点
2)食品冷冻干燥机简介
2．基本概念和知识点：冷冻干燥、冷冻干燥原理
3．问题与应用：冷冻干燥在食品加工中的应用
第五节其他干燥技术装备
1．主要内容
1)辐射干燥设备与应用
2)真空干燥设备与应用
3)高频干燥设备及应用
2．基本概念和知识点：辐射干燥、真空干燥、高频干燥
3．问题与应用：辐射干燥、真空干燥、高频干燥在在食品工业中的应用
（三）课后练习
1．喷雾干燥的原理是什么？喷雾干燥的特点有哪些方面？
2．喷雾干燥雾化器的结构和工作原理是什么？
3．喷雾干燥设备由哪些部分组成？各起什么作用？
4．滚筒干燥的原理是什么？滚筒干燥设备有哪些类型？
5．颗粒的流化状态是如何形成的？流化干燥的原理是什么？
6．冷冻干燥的原理是什么？冷冻干燥的设备由哪些部分组成？
7．红外干燥和微波干燥的原理是什么？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

第八章食品杀菌技术装备
(一)目的与要求：
1．了解食品杀菌的原理
2．了解食品杀菌的方法及设备
3．了解食品杀菌设备的主要类型及构造
（二）教学内容
第一节板式杀菌技术装备
1．主要内容
1)板式杀菌设备的特点
2)板式杀菌设备的操作
3)板式杀菌设备的设计
2．基本概念和知识点：板式杀菌、板式杀菌设备
3．问题与应用：板式杀菌在食品加工中的应用
第二节管式杀菌技术装备
1．主要内容
1)管式杀菌机的结构特点
2)管式杀菌设备的操作
2．基本概念和知识点：管式杀菌、管式杀菌设备
3．问题与应用：管式杀菌设备在在食品加工中的应用
第三节釜式杀菌技术装备
1．主要内容
1)立式与卧式杀菌设备
2)回转式杀菌设备与操作
3)淋水式杀菌设备与操作
2．基本概念和知识点：立式与卧式杀菌设备的构造、回转式杀菌设备的构造与特点
3．问题与应用：釜式杀菌设备在食品加工中的应用
第四节连续杀菌技术装备
1．主要内容
1)常压连续式杀菌设备
2)加压连续式杀菌设备
2．基本概念和知识点：常压连续式杀菌设备的构造、加压连续式杀菌设备构造3．问题与应用：连续式杀菌设备在食品加工中的应用
第五节欧姆与高压杀菌设备
1．主要内容
1)欧姆杀菌技术装备
2)欧姆杀菌技术装备
2．基本概念和知识点：欧姆杀菌技术、欧姆杀菌技术
3．问题与应用：欧姆杀菌技术、欧姆杀菌技术在食品加工中的应用
（三）课后练习
1．食品杀菌的目的和对象是什么？杀菌方法如何分类？
2．板式和管式杀菌设备由哪些基本部分组成？
3．立式和卧式杀菌锅分别由哪些部分组成？其适用范围有何不同？
4．回转式杀菌设备由哪些部分组成？回转式杀菌为什么具有杀菌均匀而杀菌时间短的优点？
5．加压连续杀菌设备是如何保证其内部的密封性？
6．杀菌过程的热量消耗是如何计算的？
7．计算杀菌时罐内压力的目的是什么？如何进行计算？
8．如何减小杀菌时罐内外的压力差？如何确定反压杀菌（冷却）的压力？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

第九章食品冷冻技术装备
(一)目的与要求：
1．了解食品冷冻冷藏的原理
2．了解压缩式制冷的原理
3．了解压缩式制冷系统的主要组成
4．了解制冷技术在食品工业中的应用
（二）教学内容
第一节食品冷冻技术及应用
1．主要内容
1)食品冷冻的原理与方法
2)常用的制冷剂和载冷剂
2．基本概念和知识点：制冷原理、制冷剂和载冷剂
3．问题与应用：食品冷冻在食品加工中的应用
第二节制冷系统的主要设备
1．主要内容
1)活塞制冷机的主要设备
2)食品制冷设备的选用
2．基本概念和知识点：制冷系统的主要组成及附属设备
3．问题与应用：食品制冷设备的选用
第三节食品速冻技术装备
1．主要内容
1)食品速冻的方法与特点
2)食品速冻设备的设计
3)常见的食品速冻装置
2．基本概念和知识点：食品速冻、食品速冻装置
3．问题与应用：食品速冻装置在食品加工中的应用
（三）课后练习
1．压缩式制冷的原理是什么？制冷过程如何实现热量的转移？2．单级和双级制冷循环分别由哪些过程组成？
3．制冷设备主要由哪几个部分组成？其分别起什么作用？
4．制冷压缩机由哪些部分组成？如何计算压缩机的产冷量？
5．制冷设备有哪些附属设备？各起什么作用？
6．食品速冻的概念是什么？实现速冻的途径有哪些？
7．食品速冻装置有哪几类？它们是如何实现速冻过程的？
8．食品冷藏库的结构有什么特点？如何分类？
9．冷藏库应采取哪几方面的绝热措施？冷藏库所需的冷量如何计算？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

第十章食品包装技术装备
(一)目的与要求：
1．了解食品包装的目的与材料
2．了解食品包装技术及设备
（二）教学内容
第一节食品包装的作用与材料
1．主要内容
1)食品包装的基本知识
2)典型食品的包装要求
3)金属材料及金属罐
4)塑料及复合包装材料
5)纸质容器及应用
2．基本概念和知识点：食品的包装要求、食品的包装的材料与容器
3．问题与应用：各种包装材料在食品工业中的应用
第二节液体灌装技术装备
1．主要内容
1)灌装料液与灌装方法
2)液体供料的原理与装置
3)典型灌装阀的工作原理
2．基本概念和知识点：液体物料的灌装方法与原理
3．问题与应用：液体灌装设备在食品加工中的应用
第三节食品袋装技术装备
1．主要内容
1)食品袋装的工艺流程
2)袋装设备的构造与特点
3)计量方法及计量装置
4)袋的成型及封袋装置
2．基本概念和知识点：食品袋装设备的构造、食品袋装设备的计量方法及计量装置
3．问题与应用：食品袋装设备食品加工中的应用
第四节无菌包装技术装备
1．主要内容
1)无菌包装的基本原理
2)无菌包装过程与设备
2．基本概念和知识点：无菌包装、无菌包装设备
3．问题与应用：无菌包装设备在食品加工中的应用
（三）课后练习
1．食品包装的定义是什么？食品包装的目的有哪几方面？
2．常用的食品包装材料有哪些？
3．液体食品的灌装方法有哪些？定量方法有几种？
4．固体食品装袋时的定量方法有哪些？封袋方法有几种？
5．无菌包装的概念是什么？无菌包装的过程包括哪些？
（四）教学方法与手段
本章教学主要采用课堂讲解、课堂讨论。

六、推荐教材和教学参考资源
（一）教材：张裕中，臧其梅编．食品加工技术装备．(2000年3月第一版)．中国北京：中国轻工业出版社，2002年3月
(二)参考书
1.无锡轻工业学院、天津轻工业学院合编．食品工厂机械与设备．中
国北京：中国轻工业出版社，1981年2月
2.蒋迪清，唐伟强编．食品通用机械与设备．中国广州：华南理工大
学出版社，1996年5月
3.陆振曦，陆守道编．食品机械原理与设计．中国北京：中国轻工业
出版社，1995年8月
4.沈再春编．农产品加工机械与设备．中国北京：农业出版社，1993
年7月
七、其他说明
大纲修订人：陈海光修订日期：2007年6月
大纲审定人：冯卫华审定日期：2007年9月。