《食品工程原理》PPT課件

1、Principles of FoodEngineering食品科學(xué)與工程專業(yè)必修課程食品科學(xué)與工程專業(yè)必修課程 引 論 Introduction0-1 0-1 食品工程原理的研討內(nèi)容食品工程原理的研討內(nèi)容0-2 0-2 物料衡算和能量衡算物料衡算和能量衡算0.1A 0.1A 單元操作單元操作0.1B 0.1B 三大傳送過(guò)程三大傳送過(guò)程0.1C 0.1C 食工原理與化工原理的親密關(guān)系食工原理與化工原理的親密關(guān)系0.2B 0.2B 能量衡算能量衡算0.2A 0.2A 物料衡算物料衡算 0.1A 0.1A 單元操作單元操作甜菜制糖甜菜制糖 清洗清洗 切絲切絲 浸取雜質(zhì)分別浸取雜質(zhì)分別蒸發(fā)濃縮結(jié)晶離心

2、分別枯燥包裝蒸發(fā)濃縮結(jié)晶離心分別枯燥包裝大豆浸油大豆浸油 粉碎粉碎壓片壓片己烷浸取己烷浸取過(guò)濾過(guò)濾蒸發(fā)脫溶蒸發(fā)脫溶離心脫膠離心脫膠 食品工程原理課程講授食品加工和制造食品工程原理課程講授食品加工和制造過(guò)程的各種工程概念和單元操作過(guò)程的各種工程概念和單元操作 各種食品加工和制造工藝共有的根本步驟各種食品加工和制造工藝共有的根本步驟,稱作單元操作稱作單元操作unit operation).例：浸取，蒸發(fā)，例：浸取，蒸發(fā)，同一種單元操作：同一種單元操作：具有共同的實(shí)際根底，遵照一樣的平衡和動(dòng)具有共同的實(shí)際根底，遵照一樣的平衡和動(dòng) 力學(xué)等規(guī)律；力學(xué)等規(guī)律；設(shè)計(jì)一些典型設(shè)備予以實(shí)現(xiàn)；設(shè)計(jì)一些典型設(shè)備予以

3、實(shí)現(xiàn)；有一樣的工程計(jì)算方法。有一樣的工程計(jì)算方法。歸納和深化研討各單元操作，知曉其規(guī)律。歸納和深化研討各單元操作，知曉其規(guī)律。各種消費(fèi)工藝都是單元操作的不同組合。各種消費(fèi)工藝都是單元操作的不同組合。牛奶制造奶粉牛奶制造奶粉流體保送離心沉降凈乳流體保送離心沉降凈乳混合成分規(guī)范化混合成分規(guī)范化)熱交換殺菌等蒸發(fā)熱交換殺菌等蒸發(fā)濃縮噴霧枯燥濃縮噴霧枯燥課程課程目的目的0.1B 三大傳送過(guò)程三大傳送過(guò)程1.動(dòng)量傳送動(dòng)量傳送momentum transfer)工程流膂力學(xué)研討的內(nèi)容工程流膂力學(xué)研討的內(nèi)容 單元操作主要有：流體保送單元操作主要有：流體保送 混合混合 沉降沉降 過(guò)濾過(guò)濾 離心分別離心分別 氣

4、力保送氣力保送2.熱量傳送熱量傳送heat transfer)因溫差而產(chǎn)生的一種能量傳送因溫差而產(chǎn)生的一種能量傳送單元操作主要有：熱交換加熱或冷卻單元操作主要有：熱交換加熱或冷卻 蒸發(fā)蒸發(fā) 物料枯燥物料枯燥 蒸餾蒸餾3.質(zhì)量傳送質(zhì)量傳送mass transfer)因分散而產(chǎn)生的組分間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)因分散而產(chǎn)生的組分間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 單元操作主要有：吸附單元操作主要有：吸附 吸收吸收 浸取浸取 液液-液萃取液萃取 蒸餾蒸餾 結(jié)晶結(jié)晶 膜分別膜分別 一種單元操作往往涉及不止一種傳送過(guò)程一種單元操作往往涉及不止一種傳送過(guò)程0.1C 食工原理與化工原理的親密關(guān)系食工原理與化工原理的親密關(guān)系化工科學(xué)飛速開(kāi)展產(chǎn)生

5、了單元操作的概念化工科學(xué)飛速開(kāi)展產(chǎn)生了單元操作的概念 單元操作研討成果的綜合構(gòu)成了化學(xué)工程的單元操作研討成果的綜合構(gòu)成了化學(xué)工程的根底學(xué)科化學(xué)工程原理根底學(xué)科化學(xué)工程原理食工原理的根本內(nèi)容來(lái)源于化工原理食工原理的根本內(nèi)容來(lái)源于化工原理二者對(duì)單元操作的研討是相通的二者對(duì)單元操作的研討是相通的 食品加工物料的特殊性，使食工原理構(gòu)成了食品加工物料的特殊性，使食工原理構(gòu)成了本人的許多特征：本人的許多特征：1. 食品物料都是熱敏性的食品物料都是熱敏性的 加熱蛋白質(zhì)易變性，油脂易氧化，碳水化合物加熱蛋白質(zhì)易變性，油脂易氧化，碳水化合物等能夠褐變，維生素易破壞，等能夠褐變，維生素易破壞，低溫常與低壓真空相聯(lián)

6、絡(luò)低溫常與低壓真空相聯(lián)絡(luò)在食品工程中，非常注重真空技術(shù)的運(yùn)用在食品工程中，非常注重真空技術(shù)的運(yùn)用等的實(shí)際研討和技術(shù)運(yùn)用更為注重。等的實(shí)際研討和技術(shù)運(yùn)用更為注重。對(duì)真空蒸發(fā)、真空過(guò)濾、真空枯燥、真空蒸餾、對(duì)真空蒸發(fā)、真空過(guò)濾、真空枯燥、真空蒸餾、2. 食品原料與制品具有易腐性食品原料與制品具有易腐性 在食品加工中在食品加工中, 不斷開(kāi)發(fā)出新的濃縮、枯燥和冷不斷開(kāi)發(fā)出新的濃縮、枯燥和冷凍技術(shù)。凍技術(shù)。 3.食品加工的原料幾乎都是凝聚態(tài)的食品加工的原料幾乎都是凝聚態(tài)的 浸取、浸取、 過(guò)濾、離心分別過(guò)濾、離心分別 以及混合、乳化、以及混合、乳化、粉碎粉碎 等單元操作就格外遭到注重。等單元操作就格外遭到

7、注重。如今食品工程原理和化工原理是聯(lián)絡(luò)親密、如今食品工程原理和化工原理是聯(lián)絡(luò)親密、各具特征、并行開(kāi)展的學(xué)科。各具特征、并行開(kāi)展的學(xué)科。 食品工程原理中討論每種單元操作的根本原食品工程原理中討論每種單元操作的根本原理時(shí)，都包括過(guò)程的平衡關(guān)系和過(guò)程的速率兩個(gè)理時(shí)，都包括過(guò)程的平衡關(guān)系和過(guò)程的速率兩個(gè)方面。方面。 過(guò)過(guò)程程阻阻力力過(guò)過(guò)程程推推動(dòng)動(dòng)力力過(guò)過(guò)程程速速率率 在過(guò)程的平衡關(guān)系研討中，常需作在過(guò)程的平衡關(guān)系研討中，常需作物料衡算物料衡算material balance)能量衡算能量衡算 (energy balance)minjjimm1121)()( 某成分某成分A的物料衡算式的物料衡算式nj

8、AjjAimiiwmwm1211)()(解質(zhì)量衡算問(wèn)題，可采取以下步驟：解質(zhì)量衡算問(wèn)題，可采取以下步驟：0.2A 物料衡算物料衡算 輸入質(zhì)量輸出質(zhì)量累積質(zhì)量輸入質(zhì)量輸出質(zhì)量累積質(zhì)量 穩(wěn)態(tài)過(guò)程：穩(wěn)態(tài)過(guò)程： 輸入質(zhì)量輸出質(zhì)量輸入質(zhì)量輸出質(zhì)量總物料衡算式總物料衡算式1. 畫(huà)出過(guò)程框圖畫(huà)出過(guò)程框圖2. 選擇計(jì)算基準(zhǔn)選擇計(jì)算基準(zhǔn)3. 作物料衡算作物料衡算例例0-1 橘汁的濃縮橘汁的濃縮解：解：1.先按題意畫(huà)出框圖先按題意畫(huà)出框圖蒸發(fā)器蒸發(fā)器鮮橘汁鮮橘汁 1000kg/hw1=7.08%水水 W (kg/h)濃橘汁濃橘汁 C(kg/h)ws=58%2.取鮮橘汁進(jìn)料取鮮橘汁進(jìn)料1000kg/h作計(jì)算基準(zhǔn)作計(jì)算基準(zhǔn)3.總物料衡算：總物料衡算：1000=W+C (1)固形物質(zhì)量衡算：固形物質(zhì)量衡算：10007.08%=W0+C58% (2) 解解2式，得式，得 C = 122kg/h代入代入1式，解得式，解得 W = 878kg/h0.2B 能量衡算能量衡算常作的是熱量衡算常作的是熱量衡算物料被加