食品冷凍冷藏原理與技術教學大綱

食品冷凍冷藏原理與技術教學大綱《食品冷凍冷藏原理與技術》教學大綱課程名稱(中文/英文):食品冷凍冷藏原理與技術/Principle&TechnologyofFoodFreezingandColdStore課程編號:5502020學分:3學時:總學時48學時分配(講授學時:42實驗學時:4其他學時:2)開設學期:第5學期授課對象:食品物流管理課程級別:校級精品課程課程負責人:謝晶教學團隊:張敏、程裕東、張青、談向東、萬錦康、厲建國一、課程性質與目的課程設置體現(xiàn)了淡化專業(yè)意識、拓寬基礎、加強學科交叉、注重素質教育和能力培養(yǎng)的原則。它是在一門關于食品冷凍技術的專業(yè)方向選修課程，也是體現(xiàn)學校專業(yè)特色的一門課程。本課程在食品科學與工程專業(yè)食品物流工程方向是核心課程，此外，食品質量與安全、熱能與動力工程、物流工程等專業(yè)高年級本科生也可選修本課程。通過本課程的學習，使學生了解和掌握關于制冷的基本原理及其在食品等領域應用的相關知識，了解當前國內外該領域的研究熱點和相關的新技術，為其以后獨立從事專業(yè)的研究與開發(fā)工作奠定基礎。二、課程簡介本課程主要內容分為制冷原理(基礎篇)和制冷技術(應用篇)兩部分?；A篇介紹了制冷的理論基礎知識、基本原理，制冷系統(tǒng)的主機、主要設備和輔助設備;應用篇介紹制冷在食品業(yè)(制冷應用最廣泛、最早的行業(yè))、商業(yè)、工業(yè)等方面的應用。通過本課程的學習，要求掌握蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的工作原理及簡單的熱力計算方法;掌握單級、雙級壓縮制冷壓縮機的工作原理及其熱力計算方法;了解各種制冷設備的結構、作用等;掌握食品冷卻、凍結、氣調保鮮的原理與方法，了解食品冷卻、凍結、氣調保鮮的設備與工作原理;了解食品冷庫的簡單設計和設備選用;掌握食品冷藏鏈的概念;了解冷藏運輸?shù)幕臼侄?。三、教學內容可以以表格或文字段落形式，以章節(jié)為單位，概述授課的主要內容(知識點、教學難點、重點)、教學目標和學時安排，其他的教學要求如自學內容、案例分析、作業(yè)等可以在備注欄中予以說明。緒論(2學時)知識點:第一節(jié)制冷的發(fā)展簡史第二節(jié)制冷的范圍和內容第三節(jié)制冷技術的應用教學目標*使學生了解制冷發(fā)展史，掌握制冷技術按照溫度、按照實現(xiàn)制冷的方式如何進行分類。第一篇制冷原理(基礎篇)(22學時)第一章蒸氣壓縮式制冷循環(huán)(11學時)知識點:第一節(jié)逆向卡諾循環(huán)——制冷機的理想循環(huán)第二節(jié)單級蒸氣壓縮式制冷機的理論循環(huán)第三節(jié)蒸汽制冷機的實際循環(huán)第四節(jié)兩級制冷循環(huán)第五節(jié)復疊式制冷循環(huán)教學目標*要求學生掌握制冷的理想循環(huán)、理論循環(huán)的組成，理論循環(huán)與理想循環(huán)的差異;掌握單級蒸氣壓縮式制冷機理論循環(huán)的計算;了解蒸汽制冷機的實際循環(huán);掌握采用兩級制冷循環(huán)、復疊式制冷循環(huán)的原因;理解兩級制冷循環(huán)、復疊式制冷循環(huán)的組成;了解兩級制冷循環(huán)的計算方法。第二章制冷劑、載冷劑與冷凍機油(2學時)知識點:第一節(jié)制冷劑的種類和要求第二節(jié)常用和新型制冷劑第三節(jié)載冷劑教學目標*要求學生了解制冷劑的發(fā)展歷程;掌握制冷劑的分類和命名方式;了解對制冷劑的熱物性、物理化學等上要求;掌握鹵代烴類制冷劑的環(huán)保問題和替代現(xiàn)狀;了解常用制冷劑的特性。了解載冷劑的要求，掌握常用載冷劑的特性。第三章制冷壓縮機(2學時)知識點:第一節(jié)制冷壓縮機的分類第二節(jié)制冷壓縮機的功率和效率第三節(jié)活塞式制冷壓縮機第四節(jié)回轉式制冷壓縮機第五節(jié)離心式制冷壓縮機第六節(jié)制冷壓縮機的熱力分析和節(jié)能措施教學目標*要求學生掌握制冷壓縮機的分類;掌握制冷壓縮機的功率和效率的計算;理解活塞式制冷壓縮機、回轉式制冷壓縮機、離心式制冷壓縮機的工作原理;掌握影響制冷循環(huán)效率提高的因素及其變化規(guī)律。第四章制冷熱交換器(3學時)知識點:第一節(jié)冷凝器第二節(jié)蒸發(fā)器第三節(jié)其它制冷熱交換器教學目標*要求學生掌握冷凝器、蒸發(fā)器的分類;了解冷凝器、蒸發(fā)器的結構;了解其它制冷熱交換器。第五章節(jié)流裝置、閥門與輔助設備(4學時)知識點:第一節(jié)節(jié)流裝置第二節(jié)制冷系統(tǒng)常用閥門第三節(jié)蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的輔助設備教學目標*要求學生掌握節(jié)流裝置的分類、工作原理;掌握熱力膨脹閥的分類、工作原理;理解浮球節(jié)流閥的工作原理;了解制冷系統(tǒng)常用閥門;了解蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的輔助設備。第二篇制冷技術(應用篇)(20學時)第六章食品冷加工技術(8學時)知識點:第一節(jié)食品冷加工基礎第二節(jié)食品冷卻方法與裝置第三節(jié)食品凍結方法與裝置第四節(jié)食品解凍方法與裝置第五節(jié)食品真空冷凍干燥與裝置第六節(jié)果蔬的氣調與設備教學目標*要求學生掌握凍結速度的判定方法;掌握食品冷卻的分類及各種冷卻方法的工作原理，了解各種冷卻裝置;掌握食品凍結的方法，了解各種凍結裝置;掌握食品解凍結的方法，了解各種解凍裝置;掌握真空冷凍干燥的工作原理，了解真空冷凍干燥裝置結構;掌握果蔬的氣調保鮮的原理，了解氣調相關的設備及其工作原理。第七章冷藏庫(6學時)知識點:第一節(jié)隔熱與防潮第二節(jié)冷庫熱負荷計算第三節(jié)氟制冷系統(tǒng)第四節(jié)氨制冷系統(tǒng)第五節(jié)裝配式冷庫第六節(jié)氣調冷庫教學目標*要求學生掌握冷庫的特殊要求;理解冷庫隔熱與防潮的要求和實現(xiàn)方法，了解冷庫熱負荷計算;了解氟制冷系統(tǒng)、氨制冷系統(tǒng)設計要點;理解裝配式冷庫、氣調冷庫的特點。第八章冷藏運輸與冷藏柜(4學時)知識點:第一節(jié)食品冷藏鏈第二節(jié)陸上冷藏運輸?shù)谌?jié)船舶冷藏運輸?shù)谒墓?jié)航空冷藏運輸?shù)谖骞?jié)商用冷凍冷藏柜教學目標*要求學生掌握食品冷藏鏈的定義、分類;了解陸上冷藏運輸、船舶冷藏運輸、航空冷藏運輸、冷藏運輸集裝箱、商用冷凍冷藏柜的概況。第九章工業(yè)制冰(2學時)知識點第一節(jié)人造冰的制取分類第二節(jié)鹽水間接冷卻制冰設備第三節(jié)直接冷卻制冰設備教學目標*要求學生掌握制冰的方法;了解間接冷卻制冰的工作原理和裝置;了解冰的各種形態(tài)及對應的直接冷卻制冰設備。實驗教學內容概況:實驗教學內容:包括制冷裝置系統(tǒng)的主機、主要設備和輔助設備的作用、結構基本;果蔬預冷實驗;食品凍結溫度曲線的測定;食品降溫速度等。通過本課程的學習，要求學生掌握真空預冷設備的操作、壓力的測定;掌握制冷系統(tǒng)中常用溫度、速度、風壓測定設備的操作;掌握食品降溫速度的測定等。這些內容與工程實際結合緊密，有助于學生理論聯(lián)系實際，對該課程產生濃厚的興趣。教學方法以實驗教學為主，同時強調學生課前預習。實驗又分為演示型的實驗(現(xiàn)場教學)和設計型的實驗，尤其是設計型的實驗要求學生綜合運用所學的制冷原理、食品冷凍冷藏的知識，設計實驗方案，論證其可行性，然后通過操作，獲取制冷工況的數(shù)據(jù)，最后經過數(shù)據(jù)分析驗證實驗假設。這對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性和動手能力極其有利。通過實驗，加深學生對課堂理論教學關于制冷設備的認識、食品冷加工過程的傳熱的理解;通過實驗，培養(yǎng)學生自學能力、獨立操作能力、綜合應用知識的能力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。實驗報告要求:1(記錄姓名、班級、學號、小組編號、試驗開始日期/時間2(根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖3(實驗結果分析及討論4(回答布置得思考題主要儀器設備:S812.5單機雙級壓縮機、8S17單機單級壓縮機、油分離器、立式冷凝器、臥式冷凝器、頂排管、墻排管、冷風機、中間冷卻器、集油器、緊急泄氨器、高壓貯液筒、低壓循環(huán)貯液筒、排液筒、低壓貯液筒、遠距離液位指示器、冷卻塔、水泵等各1~2臺。上海鮮綠真空保鮮設備有限公司VAC—0.2型真空預冷實驗機一臺，配備電腦可以進行溫度、壓力、預冷對象質量自動采集系統(tǒng)。程序降溫儀、Fluke多點溫度測定儀、低溫冰箱等。實驗指導書名稱:《食品冷凍冷藏原理與技術》實驗指導書(自編)實驗項目一覽表序學實驗實驗每組實驗項目名稱內容提要號時類型要求人數(shù)制冷設備質量檢1參觀小型制冷系統(tǒng)，了解蒸汽壓縮演示1測中心機房現(xiàn)場必修5式制冷系統(tǒng)的相關設備和工藝流程型教學果蔬真空預冷實通過不同類型果蔬的真空冷卻實2設計1驗驗，理解真空預冷的工作原理和使必修5型用對象食品凍結溫度曲使學生掌握食品凍結曲線的測定方3設計2線的測定法，繪出食品中心溫度的凍結溫度二選5型曲線，了解食品凍結的三個階段一實驗食品降溫速度調熟悉食品凍結速度調節(jié)的方法，不設計425節(jié)實驗同凍結速度對食品凍結過程的影響型四、教學基本要求1(課內教學活動對學生能力培養(yǎng)和安排課內教學使學生了解制冷得基本原理和在食品工業(yè)中的應用技術，讓學生從解決實際問題的角度學習制冷技術，了解食品在低溫的質量變化和控制質量變化的方法，并具有用制冷方法來保藏、加工食品的能力。同時，安排一定時數(shù)的課堂討論，使學生能相互交流、相互啟發(fā)。2(課外教學活動對學生能力培養(yǎng)的安排課外要求學生廣泛閱讀文獻，既為課堂討論做準備，更能使其拓展和加深所學知識。五、教學方法本課程的教學方法在于有分別地將課堂教學、現(xiàn)場教學、教學實驗與實習以及讀書報告與交流討論會融合在一起，讓學生變被動為主動，同時促進教師不斷進取，充實和完善教學內容，真正實現(xiàn)教學相長。課程組充分使用現(xiàn)代教育技術手段，并在激發(fā)學生學習興趣和提高教學效果方面取得實效。本課程的主要教學手段有:1(電子教案:課堂教學以PPT為主，配以必要的課堂板書。電子教案中配有豐富的圖片和循環(huán)的流程，有助于學生認識實際的設備與系統(tǒng)。2(多媒體動畫演示:對于有些課程內容，例如壓縮機的運行、循環(huán)的流程等，用動畫演示則非常清楚明了，易于學生理解。3(現(xiàn)場教學:對于有些課程內容如制冷設備的介紹，利用學校內有農業(yè)部冷庫及制冷設備檢測中心的有利條件，采取現(xiàn)場講解和討論的形式，使學生對課堂上講授的知識與工程實際一一對應，加深理解。改革考核方法:改革了以理論為主的考試方式，注重采用多樣化考核方法，采用理論與實踐并期末考核占總重、理論考核和實驗考核相結合、集中考試和平時成績評定相結合的綜合評分方式。成績的60%，實驗能力考核占總成績的30%，平時成績占總成績的10%。這樣做不僅是對學生知識和能力的綜合評價，推動學生的學習向良性方向發(fā)展，同時考試也是對教學效果的評價，促進教學工作的改善?？荚囍饕捎瞄]卷方式，考試范圍應涵蓋所有講授及自學的內容，考試內容應能客觀反映出學生對本門課程主要概念的記憶、掌握程度，對有關理論的理解、掌握及綜合運用能力。布置習題的形式、習題量及批改要求:課程建設網上掛有《食品冷凍冷藏原理與技術》課程作業(yè)庫，便于學生對照消化課堂教學內容，及加深對知識點的理解。六、參考教材和閱讀書目1(參考教材謝晶，食品冷凍冷藏原理與技術，2005，北京:化工出版社.ISBN7-5025-6625-2/TS.2492(教學參考書[1]徐世瓊，新編制冷技術問答，1999，北京:中國農業(yè)出版社[2]馮志哲，沈月新，食品冷藏學，2001，北京:中國輕工業(yè)出版社[3]李松壽、徐世瓊、朱富強等，制冷原理與設備，1988，上海:上?？茖W技術出版社[4]尉遲斌、盧士勛、周祖毅主編，實用制冷與空調工程手冊，2002，北京:機械工業(yè)出版社[5]華澤釗、李云飛、劉寶林，2003，食品冷凍冷藏原理與設備，北京:機械工業(yè)出版社[6]謝晶，陳維剛，制冷與空調技術(技師)，2006，北京:中國勞動社會保障出版社[7]屠康，謝晶，董全，食品物流學，2006，北京:中國計量出版[8]鄭永華，食品貯藏保鮮，2006，北京:中國計量出版社[9]李明忠、孫兆禮，1994，中小型冷庫技術，上海:上海交通大學出版社[10]尉遲斌主編，制冷工程技術辭典，1987，上海:上海交通大學出版社[11]徐德勝，英漢-漢英制冷空調辭典，2005，上海:上海交通大學出版社[12]冷庫設計規(guī)范GB50072-2001，北京[13]HeapR.，F(xiàn)oodTransportation，1998，London:BlackieAcademic&Professional[14]StringerM&DennisC，ChilledFoods(2nd)，2000，NewYork:CRCPress[15]KennedyC.J.，ManagingFrozenFoods，2000，NewYork:CRCPress[16]ASHRAE，ASHRAEHandbookRefrigeration，2003，AtlantaGA:Inc.[17]GosneyW.B.，PrinciplesofRefrigeration，2001，Cambridge:CambridgeUniversityPress[18]Cli