食品工程原理

本書重點介紹了食品工程的基本概念、原理及其應用。全書共分十一章，以“三傳理論”為主線，簡明扼要地介紹了能量衡算和物料平衡、熱力學、食品流動、非均相分離、傳質和傳熱等的基本概念、工程原理和應用。書中弱化了基本公式的推導，增加了大量數學模型和經驗公式的應用，並通過工程案例來分析、講解，特別強調了工程原理在食品工業過程中的應用，把握基礎，側重應用，易學易懂。 ^[1] 

本書可作為普通高等學校食品及相關專業本科生教材及研究生的參考書，也可作為各類食品從業人員的參考用書。 ^[1] 

緒論

第一章物料衡算和能量衡算

第一節概述

第二節質量平衡和物料衡算

一、質量守恆定律

二、過程流程圖

三、總質量平衡

四、組分質量衡算

五、開放系統的質量守恆

六、封閉系統的質量守恆

第三節能量衡算

一、熱力學

二、總能量

三、顯熱與潛熱

四、熱量和焓

五、比熱

六、食物凍結過程中的焓變

七、能量衡算

習題

第二章流體流動和輸送

第一節流體靜力學基本方程

一、流體的物理性質

二、牛頓黏性定律及牛頓型流體與非牛頓型流體

三、靜力學基本方程式及其應用

第二節流體流動的基本方程

一、流量與流速

二、穩定流動熱力體系的概念

三、穩定流動體系的物料衡算——連續性方程

四、穩定流動體系的機械能衡算——伯努利方程

五、伯努利方程式的應用

第三節流體流動的阻力

一、流體流動的型態與雷諾數

二、流體層流運動速度分佈

三、流體湍流運動速度分佈

四、流體流動阻力損失

第四節管路計算與流量測定

一、管路計算

二、流量測定

第五節液體輸送設備

一、泵的類型

二、離心泵的結構、主要性能和特性

習題

第三章沉降、過濾及流態化

第一節沉降

一、重力沉降

二、離心沉降

第二節過濾

一、過濾的基本概念

二、過濾的基本方程

三、過濾過程計算

四、過濾機械與計算

第三節流態化和氣力輸送

一、固體流態化的基本概念

二、流化牀的流體力學

三、流化牀中的傳熱

四、流化牀中的結構型式

五、氣力輸送

第四節補充學習材料：流體通過固定牀層壓降

一、基本概念

二、牀層的簡化物理模型

三、流體通過固定牀層壓降的數學模型

四、模型參數的實驗測定

五、數學模型法和因次分析法的比較

習題

第四章傳熱

第一節傳熱概述

一、傳熱的定義

二、傳熱在食品工業中的應用

三、傳熱的基本方式

四、常用的載熱體及其選擇

第二節熱傳導

一、傅立葉定律

二、導熱係數

三、通過平壁的穩態熱傳導

四、通過圓筒壁的穩態熱傳導計算

第三節對流傳熱

一、牛頓冷卻定律

二、對流傳熱係數

三、對流傳熱機理簡介

四、對流傳熱係數關聯式

五、對流傳熱係數的經驗關聯式

第四節總傳熱速率方程

一、總傳熱速率微分方程和總傳熱係數

二、總傳熱速率方程和平均温度差

第五節穩態傳熱過程計算

一、熱量衡算與熱負荷

二、傳熱面積的計算

三、傳熱過程的強化途徑

四、穩態傳熱過程計算與分析實例

第六節輻射傳熱

一、基本概念

二、輻射傳熱的基本定律

三、兩固體間的輻射傳熱

四、對流和輻射的聯合傳熱

第七節換熱器

一、管式換熱器

二、板式換熱器

三、翅片式換熱器

四、熱管換熱器

習題

第五章蒸發

第一節概述

第二節單效蒸發

一、溶液的沸點升高與温度差損失

二、單效蒸發計算

三、蒸發強度與加熱蒸汽的經濟性

第三節多效蒸發

一、多效蒸發流程

二、多效蒸發與單效蒸發的比較

第四節蒸發器簡介

一、蒸發器的類型

二、蒸發器的選型

三、蒸發器改進與發展

習題

第六章食品冷藏

第一節制冷的基本原理與方法

一、製冷的基本原理

二、一般製冷方法

第二節制冷劑與載冷劑

一、對製冷劑的要求

二、製冷劑的種類

三、製冷劑的編號表示方法

四、常用製冷劑

五、製冷劑的發展趨勢

六、載冷劑

第三節單級蒸汽壓縮式製冷的熱力計算

一、單級壓縮製冷循環的理論計算

二、單級壓縮製冷的實際循環

第四節食品的冷凍

一、凍結曲線

二、凍結對食品的影響

習題

第七章傳質基礎

第一節分子擴散

一、費克定律

二、擴散係數

三、分子擴散速率

第二節對流傳質

一、對流傳質速率方程

二、傳質係數

第三節相間傳質與總傳質速率方程

一、氣液相平衡

二、相間傳質的雙膜理論

三、總傳質速率方程

第四節三種傳遞的類比性

第五節傳質設備簡介

一、填料塔

二、板式塔

三、板式塔和填料塔的比較

四、塔型選擇的一般原則

習題

第八章蒸餾

第一節雙組分溶液的汽液相平衡

一、拉烏爾定律

二、雙組分理想溶液的汽液平衡相圖

三、相對揮發度與相平衡方程式

第二節蒸餾與精餾原理

一、平衡蒸餾

二、簡單蒸餾

三、精餾原理

第三節雙組分連續精餾塔的計算

一、理論板的概念及恆摩爾流假定

二、物料衡算與熱量衡算

三、操作線方程

四、理論板數的確定與實際板數的討論

五、迴流比的影響與選擇

六、塔徑及塔高的計算

第四節精餾裝置的熱量衡算

一、冷凝器的熱負荷與冷卻水用量的計算

二、再沸器的熱負荷與加熱劑用量的計算

第五節精餾操作與控制

第六節精餾計算實例分析與討論

一、關於原料預熱的討論

二、直接蒸汽加熱

三、提餾塔

四、塔頂部分冷凝器

五、冷液迴流

習題

第九章膜分離

第一節膜分離技術概述

第二節膜及其膜組件

一、膜的要求

二、膜的材料

三、膜的性能

四、膜的結構特性

五、膜組件

第三節常用膜分離過程

一、反滲透

二、超濾

三、納濾

四、電滲析

五、滲透汽化

六、氣體分離

第四節影響膜透過通量的因素

一、操作形式

二、流速

三、壓力

四、料液濃度

第五節膜的污染與清洗

習題

第十章吸附和離子交換

第一節吸附劑及性能參數

一、吸附劑分類

二、大孔吸附樹脂物理性能及測定

三、大孔吸附樹脂應用中的基本原則

第二節離子交換劑及性能參數

一、合成類離子交換樹脂

二、離子交換樹脂的理化性能和測定方法

第三節吸附和離子交換原理

一、吸附原理

二、離子交換平衡

三、離子交換動力學

四、離子交換過程的運動學

五、離子交換過程的選擇性

第四節吸附和離子交換設備

第五節吸附和離子交換法的應用

一、脱色除雜

二、食品成分的分離提純

三、生物大分子物質提取、分離和純化

四、水處理

第六節吸附和離子交換新技術

習題

第十一章乾燥

第一節概述

第二節濕空氣的熱力學性質

一、濕空氣的狀態參數

二、濕空氣的焓濕圖及使用方法

第三節乾燥靜力學

一、物料含水量的表示方法

二、乾燥系統的物料衡算

三、乾燥系統的熱量衡算

第四節乾燥動力學

一、濕物料中的水分

二、乾燥過程的熱質傳遞

三、乾燥時間的計算

第五節噴霧乾燥簡介

一、噴霧乾燥流程説明

二、液滴的霧化

第六節冷凍乾燥簡介

一、水的相平衡圖

二、食品中水分的昇華

三、冷凍乾燥工藝過程

第七節乾燥設備簡介

一、對流乾燥器

二、傳導乾燥器

習題

參考文獻

附錄 ^[1]