绪论 1
一、食品工业与食品工程原理 1
二、食品工程原理的主要研究内容 1
三、学好本课程的主要方法 2
第一章 流体流动和输送 3
第一节 流体的物理性质 3
一、流体的密度 3
二、流体的静压强 4
三、流体的黏性 4
第二节 流体流动的基本概念 6
一、流体静力学 6
二、稳定流动与非稳定流动 7
三、流量与流速 7
四、流体流动类型与雷诺数 8
五、流体在圆管内的速度分布 9
六、边界层和边界层的分离 11
第三节 流体流动的物料衡算和能量衡算 12
一、物料衡算——连续性方程式 12
二、机械能衡算 柏努利方程式 13
第四节 流体流动的阻力损失 15
一、直管阻力损失的计算 15
二、局部阻力损失的计算 19
第五节 管路计算 21
一、简单管路 21
二、复杂管路 23
第六节 流体流动原理在食品工业中的应用 25
一、流速与流量测量 25
二、流体输送机械 27
工程训练 34
习题 34
第二章 机械分离 38
第一节 过滤 38
一、概述 38
二、过滤的基本理论 40
三、过滤计算 44
第二节 沉降 46
一、重力沉降 46
二、离心沉降 52
三、离心分离 56
第三节 机械分离原理在食品工业中的应用 57
一、概述 57
二、常用的食品工业机械分离设备 57
三、食品工业机械分离新技术 62
工程训练——操作方式对过滤机生产能力的影响 63
习题 63
第三章 粉碎与混合 64
第一节 粉碎与筛分 64
一、粉碎能耗 64
二、粉碎过程的颗粒变化 67
三、筛分 69
第二节 混合 70
一、混合的基本理论 71
二、液体介质的搅拌混合 74
三、高黏度浆体和塑性固体的混合 77
四、固体粒子的混合 78
第三节 乳化 78
第四节 粉碎与混合原理在食品工业中的应用 80
一、粉碎设备 80
二、混合设备 84
三、乳化设备 86
工程训练 88
习题 88
第四章 固体流态化 89
一、基本概念 89
二、流化过程 91
三、流化床中气体流速的计算 93
四、流化床的结构 94
五、流化床中的传热 96
习题 97
第五章 传热 98
第一节 概论 98
第二节 热传导 98
一、热传导速率方程式 98
二、热导率 99
三、多层平壁稳定热传导计算 99
四、圆筒壁的稳定热传导 100
第三节 对流传热 102
一、对流传热分析 102
二、对流传热特征数方程式 103
三、流体强制对流时的对流传热系数 104
四、蒸汽冷凝时的对流传热系数 107
五、液体沸腾的对流传热系数 108
第四节 辐射传热 109
一、热辐射基本概念 109
二、热辐射的基本定律 110
三、物体间的辐射传热 111
第五节 传热过程的计算 113
一、间壁换热器的传热方程 113
二、污垢热阻计算 114
三、换热器传热量计算 115
四、换热器平均温度差△tm的计算 116
五、加热与冷却方法 123
六、传热过程的强化 123
七、流体间的间歇换热 124
第六节 传热设备 125
一、间壁式换热器 125
二、混合式换热器 129
工程训练 130
习题 130
第六章 制冷与食品冷冻、保鲜 132
第一节 冷冻原理 132
一、制冷的基本原理 132
二、常用制冷剂和载冷剂 134
三、食品工业中常用的制冷方法 135
第二节 食品的冷冻 139
一、食品的冷冻过程 139
二、冻结对食品热物理性质与品质的影响 141
三、食品冻藏中的其他变化 142
四、食品冻结的速度与时间 144
第三节 食品气调保鲜 147
一、气调保鲜原理 147
二、气调保藏的分类 147
三、常用的气调方法 148
四、气调贮藏的特点 150
第四节 制冷及气调保鲜原理在食品工业中的应用 150
一、概述 150
二、常用的食品工业制冷及气调保鲜装置 150
三、食品工业保鲜新技术 154
工程训练——冷藏链各环节温度对食品保质期的影响 157
习题 157
第七章 蒸发与结晶 158
第一节 蒸发 158
一、蒸发的基本概念 158
二、单效蒸发 158
三、多效蒸发 163
四、冷冻浓缩 171
五、蒸发与冷冻浓缩设备 172
六、蒸发操作在工业中的应用 174
第二节 结晶 175
一、基本概念 175
二、结晶原理 175
三、结晶操作在工业中的应用 180
习题 180
第八章 传质导论与吸收 181
第一节 概述 181
第二节 传质基础理论 181
一、分子扩散和菲克定律 181
二、分子扩散速率 182
第三节 吸收 184
一、吸收的基本概念 184
二、气液相平衡 185
三、吸收传质速率 187
第四节 吸收塔的计算 191
一、物料衡算和操作线方程 192
二、低浓度气体吸收塔填料层高度的计算 194
第五节 吸收塔及其吸收操作应用举例 199
一、填料吸收塔简介 199
二、吸收操作在食品工业中的应用举例 201
习题 202
第九章 蒸馏 203
第一节 双组分溶液的气、液相平衡 203
一、相律和拉乌尔定律 203
二、双组分理想溶液的气、液平衡图 204
三、双组分非理想溶液的气、液平衡图 205
四、挥发度与相对挥发度 206
第二节 简单蒸馏 207
第三节 精馏原理和流程 208
一、精馏原理 208
二、精馏塔和精馏操作流程 210
第四节 双组分连续精馏的计算 210
一、理论板概念及恒摩尔流假定 211
二、物料衡算与操作线方程 211
三、进料热状态的影响 213
四、理论塔板数的求解 215
五、塔板效率与实际塔板数 218
六、回流比的影响及选择 220
七、简捷法求理论塔板数 222
八、精馏塔操作型问题讨论 224
第五节 其他蒸馏方式 225
一、水蒸气蒸馏 225
二、间歇蒸馏 226
第六节 气、液传质设备 228
一、板式塔 228
二、填料塔 229
三、塔设备的比较和选用 230
工程训练 230
习题 230
第十章 食品干燥 231
第一节 湿空气的性质及湿度图 231
一、湿空气的性质 232
二、空气湿度图 236
三、湿度图的用法 237
第二节 干燥过程的衡算 239
一、湿物料中含水率的表示方法 239
二、干燥系统的物料衡算 239
三、干燥系统的热量衡算 240
四、干燥过程的图解及应用 241
第三节 干燥速度与干燥过程 243
一、物料中的水分 243
二、恒定干燥条件下的干燥速度与时间计算 245
第四节 喷雾干燥 249
第五节 冷冻干燥 251
第六节 干燥原理在食品工业中的应用 253
一、概述 253
二、常用的食品干燥设备 254
三、食品工业干燥新技术 256
工程训练 257
习题 258
第十一章 萃取 259
第一节 液-液萃取 259
一、液-液萃取相平衡与相图 259
二、液-液萃取过程计算 263
第二节 超临界流体萃取 271
一、超临界萃取原理 271
二、超临界流体萃取流程 273
三、超临界流体萃取的工业应用 274
第三节 萃取设备 274
一、混合-澄清槽 274
二、萃取塔 275
习题 277
第十二章 其他传质分离过程 279
第一节 膜分离技术 279
一、分离膜 279
二、膜组件 280
三、膜分离技术 282
四、膜分离技术设备 286
五、膜分离技术在工业中的应用 289
第二节 离子交换 290
一、离子交换树脂 291
二、离子交换的基本原理 296
三、离子交换设备 298
四、离子交换在工业中的应用 301
附录 302
参考文献 328