课程简介
这门课会讲什么？
本课程理论建议学时64学时，线上发布了169个视频知识点和12章节内容。
食品工程原理课程系统地介绍了食品加工和制造过程中的主要工程概念及单元操作原理，以三大传递过程原理作为理论基础的，三大传递过程为：动量传递、热量传递。主要以流体动量传递原理做理论基础的单元操作有：流体输送、混合、沉降、过滤、离心分离和气力输送等；包含热量传递原理的单元操作主要有：热交换（加热或冷却）、蒸发、物料干燥和蒸馏等；主要遵循质量传递原理的单元操作有：吸附、吸收、浸取、液-液萃取、蒸馏、结晶、膜分离等。一种单元操作往往涉及不止一种传递过程，例如蒸馏操作涉及质量传递也离不开热量传递。本书依次介绍流体流动、传热和传质等三大传递的基本原理，在此基础上讨论相关的单元操作，从理论上分析和阐明各种单元操作原理。
你将收获什么？
通过本课课程的学习，深入了解到食品物料的特性，如热敏性、易氧化变质性、易腐败性以及多为固体、液体甚至是多为非牛顿型流体的特性，而食品工业生产涉及众多食品成品、半成品的生产和原料的处理，掌握到生产过程中包含众多的物理操作即单元操作，如流体输送、粉碎、均质、乳化、搅拌、过滤、沉降、离心分离、加热、冷却、蒸发、结晶、冷冻、吸附、脱气、萃取、浸提、蒸馏、干燥、膜分离等技术。使学习者能够学会对食品生产过程和设备进行选择和设计，学会主要设备的操作，解决食品生产中出现的问题，模拟现有单元操作知识的形成过程获得创新思维和创新能力的拓展，去开发食品领域新的单元操作。
适合什么人学习？
本课程注意理论联系实际，着重培养学生的工程观点及解决工程问題能力。可作为食品科学与工程等专业的本科生教学，也适宜作生物工程、制药、坏境科学等专业相应课程的教材，并可供食品、生物工程等行业科研和工程技术人员参考。
课程大纲
课程章节
- 流体流动
- 流体输送
- 粉碎与混合
- 沉降与过滤
- 传热
- 蒸发
- 制冷
- 干燥
- 传质
- 蒸馏
- 萃取
- 膜分离
流体流动
1.1 食品工程原理的研究内容和特色
1.2 流体流动
1.3 流体静力学基本方程
1.4 流体动力学方程
1.5 柏努利方程
1.6 流体流动特性
1.7 流体流动型态
1.8 流体在圆管内的速度分布
1.9 流体流动的阻力
1.10 管内流体流动的局部阻力
1.11 管路计算
1.12 流量测定
1.13 第一章测试
流体输送
2.1 流体输送
2.2 离心泵的性能
2.3 离心泵的安装高度和工作点
2.4 离心泵的类型和选用
2.5 其他类型的泵
2.6 风机
2.7 气体压缩
2.8 往复压缩机的性能和分类
2.9 真空技术
2.10 真空泵
2.11 章节测试
粉碎与混合
3.1 粉碎与混合
3.2 粉碎的基本概念和原理
3.3 粉碎设备
3.4 筛制、筛析、筛面和筛分效率
3.5 筛分速率
3.6 筛分速率和筛分设备
3.7 混合的基本理论和液体的搅拌混合
3.8 液体的搅拌混合和乳化
3.9 浆体的混合、塑性固体的捏和及固体的混合
3.10 粉碎与混合总结
沉降与过滤
4.1 沉降与过滤
4.2 颗粒与流体相对运动时所受的力
4.3 球形颗粒的自由沉降和沉降速度的求算
4.4 悬浮液和气溶胶的重力沉降
4.5 过滤的基本概念
4.6 过滤基本方程
4.7 恒压过滤和恒速过滤
4.8 过滤常数K和qe的测定
4.9 过滤常数k和s的测定
4.10 板框压滤机、转鼓真空过滤机和袋滤器
4.11 离心分离因数和转鼓内液体的离心压力
4.12 离心沉降速度和乳状液在离心力场中的分离
4.13 乳状液在离心力场中的分离
4.14 过滤式、沉降式分离式离心机
4.15 旋风分离器的构造、工作原理以及性能
4.16 沉降与过滤总结
4.17 第四章节测试
传热
5.1 传热基本概述
5.2 热传导
5.3 对流传热
5.4 有相变无相变对流传热
5.5 流化床传热
5.6 换热器
5.7 换热稳态计算
5.8 非稳态换热的计算
5.9 辐射的基本概念和定律
5.10 微波传热
5.11 第五章节测试
蒸发
6.1 蒸发概述
6.2 单效蒸发
6.3 多效蒸发
6.4 蒸发设备
6.5 蒸发辅助设备
6.6 第六章节测试
制冷
7.1 制冷概述
7.2 蒸汽压缩式制冷
7.3 制冷剂与载冷剂
7.4 蒸汽设备和系统
7.5 食品冷冻
7.6 食品冷冻设备
7.7 湿空气状态参数
7.8 湿空气热力学过程
7.9 空气调节过程
7.10 第七章节测试
干燥
8.1 干燥概述
8.2 物料中的水分
8.3 干燥静力学
8.4 干燥动力学
8.5 干燥设备
8.6 喷雾干燥
8.7 冷冻干燥
8.8 第八章节测试
传质
9.1 传质
9.2 传质与扩散
9.3 传质过程分类
9.4 分子扩散
9.5 Fick扩散定律
9.6 稳态分子扩散
9.7 传质例题解析1
9.8 对流传质
9.9 传质例题解析2
9.10 三传类似
9.11 相间传质
9.12 工业装置中的传质
9.13 回顾传质
9.14 吸收平衡
9.15 吸收速率方程
9.16 吸收塔的计算
9.17 填料层高度的计算
9.18 传质单元数的计算
9.19 填料塔例题解析
9.20 传质单元数的计算——图解积分法
9.21 吸收塔有效高度的计算
9.22 解析操作的计算
9.23 填料塔的结构
9.24 填料塔的流体力学性能
9.25 吸附概述与基本原理
9.26 吸附分离过程与设备
9.27 传质例题解析3
9.28 固定床吸附分离
9.29 稳态操作模拟
9.30 离子交换
9.31 传质总结
9.32 第九章节测试
蒸馏
10.1 蒸馏
10.2 蒸馏概述
10.3 双组分体系气液相平衡
10.4 相对挥发度介绍
10.5 单级蒸馏方法
10.6 闪蒸物料衡算与平衡蒸馏
10.7 简单蒸馏
10.8 微分蒸馏例题解析
10.9 简单蒸馏装置
10.10 水蒸气蒸馏
10.11 多级蒸馏
10.12 精馏
10.13 萃取精馏和恒沸精馏
10.14 双组份连续精馏的计算
10.15 精馏段物料衡算及操作线方程
10.16 蒸馏例题解析1
10.17 提馏段物料衡算及操作线方程
10.18 进料热状态的影响
10.19 进料方程
10.20 进料热状态对精馏的影响
10.21 蒸馏例题解析2
10.22 蒸馏例题解析3
10.23 蒸馏例题解析4
10.24 平衡级数的确定
10.25 图解法求平衡级数
10.26 回流比的影响和选择
10.27 蒸馏例题解析5
10.28 精馏装置及节能
10.29 蒸馏总结
10.30 第十章节测试
萃取
11.1 萃取
11.2 萃取相平衡和单级平衡萃取
11.3 逐级萃取过程和微分逆流萃取过程
11.4 浸取平衡和浸取机理
11.5 浸取流程和浸取设备
11.6 解析法计算浸取平衡级数
11.7 图解法求浸取平衡级数
11.8 图解法求浸取平衡级数
11.9 流体的临界点及其流体特性
11.10 基本流程和萃取条件的选择
11.11 萃取用途及其应用现状
11.12 从咖啡豆中脱除咖啡因、啤酒花的萃取、植物油的萃取
11.13 萃取总结
11.14 第十一章节测试
膜分离
12.1 膜分离
12.2 膜分离概述
12.3 分离膜介绍
12.4 膜的性能和渗透机理
12.5 膜分离器
12.6 板框式膜组件
12.7 圆管式膜组件
12.8 螺旋卷式膜组件
12.9 中空纤维式膜组件
12.10 四种膜组件比较
12.11 反渗透的基本原理
12.12 反渗透的实际过程
12.13 超滤与微孔过滤
12.14 电渗析
12.15 电渗析例题
12.16 膜分离技术在食品工业中的应用
12.17 膜分离总结
