绪论(定稿).ppt

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1、食品工程原理PrinciplesofFoodEngineering引论Introduction0-1食品工程原理的研究内容0-2物料衡算和能量衡算0.1A单元操作0.1B三大传递过程0.1C食工原理与化工原理的密切关系0.2B能量衡算0.2A物料衡算0.1A单元操作甜菜制糖清洗－切丝－浸取－杂质分离－蒸发浓缩－结晶－离心分离－干燥－包装大豆浸油粉碎—压片—己烷浸取—过滤—蒸发脱溶—离心脱胶食品工程原理课程讲授食品加工和制造过程的各种工程概念和单元操作0-1食品工程原理的研究内容各种食品加工和制造工艺共有的基本步骤,称作单元操作（uni

2、toperation).例：浸取，蒸发，…同一种单元操作：◆具有共同的理论基础，遵循相同的平衡和动力学等规律；◆设计一些典型设备予以实现；◆有相同的工程计算方法。归纳和深入研究各单元操作，通晓其规律。各种生产工艺都是单元操作的不同组合。牛奶制造奶粉流体输送－离心沉降（净乳）－混合（成分标准化)－热交换（杀菌等）－蒸发（浓缩）－喷雾干燥课程目的0.1B三大传递过程1.动量传递（momentumtransfer)工程流体力学研究的内容单元操作主要有：流体输送混合沉降过滤离心分离气力输送2.热量传递（heattransfer)因温差而产生的

3、一种能量传递单元操作主要有：热交换（加热或冷却）蒸发物料干燥蒸馏3.质量传递（masstransfer)因扩散而产生的组分间的相对运动单元操作主要有：吸附吸收浸取液--液萃取蒸馏结晶膜分离一种单元操作往往涉及不止一种传递过程0.1C食工原理与化工原理的密切关系化工科学飞速发展产生了单元操作的概念单元操作研究成果的综合构成了化学工程的基础学科－化学工程原理食工原理的基本内容来源于化工原理二者对单元操作的研究是相通的食品加工物料的特殊性，使食工原理形成了自己的许多特色：1.食品物料都是热敏性的加热蛋白质易变性，油脂易氧化，碳水化合物等可能

4、褐变，维生素易破坏，…低温常与低压（真空）相联系在食品工程中，非常注重真空技术的应用等的理论研究和技术应用更为重视。对真空蒸发、真空过滤、真空干燥、真空蒸馏、2.食品原料与制品具有易腐性在食品加工中,不断开发出新的浓缩、干燥和冷冻技术。3.食品加工的原料几乎都是凝聚态的浸取、过滤、离心分离以及混合、乳化、粉碎等单元操作就格外受到重视。现在食品工程原理和化工原理是联系密切、各具特色、并行发展的学科。0-2物料衡算和能量衡算食品工程原理中讨论每种单元操作的基本原理时，都包括过程的平衡关系和过程的速率两个方面。在过程的平衡关系研究中，常需作

5、物料衡算（materialbalance)能量衡算(energybalance)某成分A的物料衡算式解质量衡算问题，可采取下列步骤：0.2A物料衡算输入质量＝输出质量＋累积质量稳态过程：输入质量＝输出质量总物料衡算式1.画出过程框图2.选择计算基准3.作物料衡算例0-1橘汁的浓缩将固形物含量为7.08%的鲜橘汁引入真空蒸发器进行浓缩，得固形物含量为58%的浓橘汁。若鲜橘汁进料流量为1000kg/h,计算生产浓橘汁和蒸出水的量。解：1.先按题意画出框图蒸发器鲜橘汁1000kg/hw1=7.08%水W(kg/h)浓橘汁C(kg/h)ws=

6、58%2.取鲜橘汁进料1000kg/h作计算基准3.总物料衡算：1000=W+C(1)固形物质量衡算：1000×7.08%=W×0+C×58%(2)解（2）式，得C=122kg/h代入（1）式，解得W=878kg/h例0-2雪利酒（Sherry)的配制，以下列a、b、c三种原料酒配制含酒精16.0%、糖3.0%的雪利酒。原料酒ABC含酒精（%）14.616.717.0含糖（%）0.21.012.0混配雪利酒100kg（ms）酒精16%糖3%b,mb,kg酒精16.7%糖1.0%c,mc,kg酒精17%糖12%a,ma,kg酒精14.6

7、%糖0.2%以产品雪利酒的量ms=100kg作计算基准。总物料衡算：ma+mb+mc=100kg对酒精的物料衡算：0.146ma+0.167mb+0.170mc=0.16*100对糖的物料衡算：0.002ma+0.01mb+0.12mc=0.03*100将式（1）、（2）、（3）联立可解得：ma=36.8kg;mb=42.4kg;mc=20.8kg.0.2B能量衡算常作的是热量衡算物料被加热或冷却,焓变：可将定压热容cp视为常量，则若物料是混合物，其定压热容：此式对具体食品物料有具体形式例0-3番茄酱的冷却，将固形物含量为40%的番茄

8、酱以100kg/h的流量输入冷却器，使其由90℃有冷却到20℃，隔着金属壁冷却用水由15℃升至25℃，求冷却水的流量。番茄酱qm1=100kg/h90℃,w=40%,c115℃水c2qm225℃20℃解：画出过程框图以0