《食品工程原理》课程教学大纲 课程名称：食品工程原理 课程类别：专业基础课 适用专业：食品质量与安全 考核方式：考试 总学时、学分：64学时、4学分其中实验学时： 0学时 一、课程的性质、目的和任务 《食品工程原理》是食品质量与安全专业的一门专业基础课，主要研究食品加工过程中 各单元操作的基本原理、主要设备构造和设计计算等内容，是进行食品机械、食品工艺与设 备、食品工厂设计等后续课程实施的基础。 本课程的目的是通过系统学习食品加工过程中的工程概念和各单元操作原理，使学生了 解食品加工过程中单元操作的基本概念，掌握典型单元操作的基本原理和理论知识，为学习 食品机械设备、食品工艺学及食品工厂设计等课程奠定工程技术理论基础。 课程的任务是研究和介绍食品工业生产中传递过程与主要单元操作的基本原理、它们的 内在规律、常用设备及过程计算方法，使学生掌握常用的工程方法，具备运用工程方法解决 生产实际问题的能力：掌握传递过程及单元操作的基本原理，学会运用其基本理论进行过程 的物料衡算、能量衡算和设备选型配套设计计算等工程问题。 二、课程教学要求 1.专业知识目标 1.1掌握食品加工过程中有关流体流动及输送机械、机械分离、传热、蒸发、制冷、蒸 馏、干燥、结晶与膜分离等常见单元操作的概念、基本理论和基本规律，理解典型设备的工 作原理、结构、主要性能参数及选型： 1.2掌握动量传递、热量传递和质量传递的基本原理，运用这些理论并结合所学的物理、 化学、数学和物理化学等基础知识，研究食品加工过程中各种单元操作的内在规律和基本原 理，能够根据生产上的具体要求对各单元操作进行初步的工艺计算和优化调节： 1.3了解简化模型法、当量法、因次分析法等工程上解决复杂问题的分析方法，正确查 阅工程手册、国内外文献获取设计参数或者通过实验测取、生产现场查定相关数据，掌握食 品加工过程中各种单元操作的物料和能量衡算计算方法，并能进行过程的选择、设备工艺尺 寸的计算及设备的选型计算： 1.4了解食品加工过程中各单元操作典型设备的工作原理、影响因素、常见故障，理解 控制传递速率的变化规律，并能够结合生产实际初步分析强化或者削弱过程传递的途径，提 出消除故障或改进过程及设备的途径。了解现代食品工程技术发展动态与趋势。 2.专业技能目标 2.1掌握典型单元操作通用设备的基本构造，理解其工作原理，结合食品领域专业知识 对单元过程的典型设备具备基础的分析判断能力： 2.2掌握动量传递、热量传递和质量传递的物料和能量衡算计算方法，能根据生产工艺
《食品工程原理》课程教学大纲 课程名称：食品工程原理 课程类别：专业基础课 适用专业：食品质量与安全 考核方式：考试 总学时、学分： 64 学时、4 学分 其中实验学时： 0 学时 一、课程的性质、目的和任务 《食品工程原理》是食品质量与安全专业的一门专业基础课，主要研究食品加工过程中 各单元操作的基本原理、主要设备构造和设计计算等内容，是进行食品机械、食品工艺与设 备、食品工厂设计等后续课程实施的基础。 本课程的目的是通过系统学习食品加工过程中的工程概念和各单元操作原理，使学生了 解食品加工过程中单元操作的基本概念，掌握典型单元操作的基本原理和理论知识，为学习 食品机械设备、食品工艺学及食品工厂设计等课程奠定工程技术理论基础。 课程的任务是研究和介绍食品工业生产中传递过程与主要单元操作的基本原理、它们的 内在规律、常用设备及过程计算方法，使学生掌握常用的工程方法，具备运用工程方法解决 生产实际问题的能力；掌握传递过程及单元操作的基本原理，学会运用其基本理论进行过程 的物料衡算、能量衡算和设备选型配套设计计算等工程问题。 二、课程教学要求 1.专业知识目标 1.1 掌握食品加工过程中有关流体流动及输送机械、机械分离、传热、蒸发、制冷、蒸 馏、干燥、结晶与膜分离等常见单元操作的概念、基本理论和基本规律，理解典型设备的工 作原理、结构、主要性能参数及选型； 1.2 掌握动量传递、热量传递和质量传递的基本原理，运用这些理论并结合所学的物理、 化学、数学和物理化学等基础知识，研究食品加工过程中各种单元操作的内在规律和基本原 理，能够根据生产上的具体要求对各单元操作进行初步的工艺计算和优化调节； 1.3 了解简化模型法、当量法、因次分析法等工程上解决复杂问题的分析方法，正确查 阅工程手册、国内外文献获取设计参数或者通过实验测取、生产现场查定相关数据，掌握食 品加工过程中各种单元操作的物料和能量衡算计算方法，并能进行过程的选择、设备工艺尺 寸的计算及设备的选型计算； 1.4 了解食品加工过程中各单元操作典型设备的工作原理、影响因素、常见故障，理解 控制传递速率的变化规律，并能够结合生产实际初步分析强化或者削弱过程传递的途径，提 出消除故障或改进过程及设备的途径。了解现代食品工程技术发展动态与趋势。 2.专业技能目标 2.1 掌握典型单元操作通用设备的基本构造，理解其工作原理，结合食品领域专业知识 对单元过程的典型设备具备基础的分析判断能力； 2.2 掌握动量传递、热量传递和质量传递的物料和能量衡算计算方法，能根据生产工艺
要求和物料特性，合理的选择单元操作，正确地查阅工程手册获取设计参数，基本具备进行 食品加工过程中有关单元操作的工艺计算及设备选型的能力： 2.3理解食品加工过程通用设备的性能研究和校核方法，能合理的运用工程方法分析工 艺过程，设计优化工艺参数：了解单元操作典型设备的安装调试、故障排除及工艺改进等基 本方法，对工程问题具有初步的识别、表达与实施解决能力。 3.专业素质目标 3.1具备基本的数据攫取能力和分析解决生产实际中有关单元操作的工艺优化及设备 故障等的能力，具备初步的工程思维和现场组织与技术管理能力： 3.2具有较强的自学能力与发展能力，善于接受并积极利用食品工程新技术的能力： 3.3具有独立思考、勇于创新的科学精神，理论联系实际、踏实肯干的工作态度和合作 共赢的全局意识。 三、先修课程 高等数学、大学物理、物理化学、工程制图、机械设计基础等课程。 四、课程教学重、难点 重点：传热学、蒸馏： 难点：流体流动。 五、课程教学方法与教学手段 教学方法：讲授法、启发式教学法、演示法等。 教学手段：图片、视频、实物、现代教学设备等。 六、课程教学内容 第一章绪论(2学时) 1.教学内容 (1)了解食品工程在食品科学中的地位： (2)了解食品工程原理的主要研究内容、及工程设备在农、副、特产及食品加工中的应 用： (3)掌握三传理论： (4)因次一致原则及单位换算： (⑤)食品工程原理的学习方法。 2.重点与难点 (1)重点：食品工程原理的研究对象、基本内容及其食品加工中的应用：物料平衡和能 量平衡的基本概念和基本理论。 (2)难点：因次一致原则、物料平衡和能量平衡的基本概念和基本理论。 第二章流体流动和输送(18学时) 1.教学内容
要求和物料特性，合理的选择单元操作，正确地查阅工程手册获取设计参数，基本具备进行 食品加工过程中有关单元操作的工艺计算及设备选型的能力； 2.3 理解食品加工过程通用设备的性能研究和校核方法，能合理的运用工程方法分析工 艺过程，设计优化工艺参数；了解单元操作典型设备的安装调试、故障排除及工艺改进等基 本方法，对工程问题具有初步的识别、表达与实施解决能力。 3.专业素质目标 3.1 具备基本的数据攫取能力和分析解决生产实际中有关单元操作的工艺优化及设备 故障等的能力，具备初步的工程思维和现场组织与技术管理能力； 3.2 具有较强的自学能力与发展能力，善于接受并积极利用食品工程新技术的能力； 3.3 具有独立思考、勇于创新的科学精神，理论联系实际、踏实肯干的工作态度和合作 共赢的全局意识。 三、先修课程 高等数学、大学物理、物理化学、工程制图、机械设计基础等课程。 四、课程教学重、难点 重点：传热学、蒸馏； 难点：流体流动。 五、课程教学方法与教学手段 教学方法：讲授法、启发式教学法、演示法等。 教学手段：图片、视频、实物、现代教学设备等。 六、课程教学内容 第一章 绪论（2 学时） 1.教学内容 (1)了解食品工程在食品科学中的地位； (2)了解食品工程原理的主要研究内容、及工程设备在农、副、特产及食品加工中的应 用； (3)掌握三传理论； (4)因次一致原则及单位换算； (5)食品工程原理的学习方法。 2.重点与难点 (1)重点：食品工程原理的研究对象、基本内容及其食品加工中的应用；物料平衡和能 量平衡的基本概念和基本理论。 (2)难点：因次一致原则、物料平衡和能量平衡的基本概念和基本理论。 第二章 流体流动和输送（18 学时） 1.教学内容
(1)流体的物理性质与作用力： (2)流体静力学基本方程及其应用： (3)物料衡算与管内流动的连续方程式：(4)柏努利方程及应用： (⑤)流动的型态：流体流动现象分析： (6)流量的测量： (7)离心泵的工作原理、性能参数： (8)离心泵的工作点、流量调节： (9)离心泵安装高度计算：其它类型泵。 2,重、难点提示 (1)重点是柏努利方程及其应用、摩擦因数图、离心泵的性能参数及安装高度计算： (2)难点是柏努利方程及其应用，离心泵安装高度计算。 第三章非均相物系分离(4学时) 1.教学内容 (1)球形颗粒自由沉降速度计算： (2)影响沉降速度的因素： (3)过滤的基本概念： (4)过滤计算： (5)离心分离的基本概念： (6)离心分离理论。 2.重、难点提示 (1)重点是自由沉降速度计算、离心分离理论、压榨理论。 (2)难点是自由沉降速度计算。 第四章粉碎、筛分、混合、乳化(2课时) 1.教学内容 (1)粉碎理论： (2)筛分的基本原理： (3)混合的基本原理： (4)均质机理、均质效应与均质处理方式： (⑤)食品乳化剂的类型、稳定性及其制备。 2.重、难点提示 重点是均质原理。 第五章液态化和气力输送(2课时) 1.教学内容 (1)固体流态化基本原理：
(1)流体的物理性质与作用力； (2)流体静力学基本方程及其应用； (3)物料衡算与管内流动的连续方程式；(4)柏努利方程及应用； (5)流动的型态；流体流动现象分析； (6)流量的测量； (7)离心泵的工作原理、性能参数； (8)离心泵的工作点、流量调节； (9)离心泵安装高度计算；其它类型泵。 2．重、难点提示 (1)重点是柏努利方程及其应用、摩擦因数图、离心泵的性能参数及安装高度计算； (2)难点是柏努利方程及其应用，离心泵安装高度计算。 第三章 非均相物系分离（4 学时） 1.教学内容 (1)球形颗粒自由沉降速度计算； (2)影响沉降速度的因素； (3)过滤的基本概念； (4)过滤计算； (5)离心分离的基本概念； (6)离心分离理论。 2．重、难点提示 (1)重点是自由沉降速度计算、离心分离理论、压榨理论。 (2)难点是自由沉降速度计算。 第四章 粉碎、筛分、混合、乳化（2 课时） 1.教学内容 (1)粉碎理论； (2)筛分的基本原理； (3)混合的基本原理； (4)均质机理、均质效应与均质处理方式； (5)食品乳化剂的类型、稳定性及其制备。 2．重、难点提示 重点是均质原理。 第五章 液态化和气力输送（2 课时） 1.教学内容 (1)固体流态化基本原理；
(2)流化床的流体力学： (3)气力输送。 2.重、难点提示 重点是流态化原理。 第六章传热（10课时) 1.教学内容 (1)传热的基本概念： (2)热传导：对流换热： (3)稳定传热的基本概念： (4)稳定传热的基本计算： (⑤)热辐射的基本概念： (6)热辐射的基本定律： (7)两物体间的辐射传热 2.重、难点提示 (1)重点是傅立叶定律及其应用、计算。 (2)难点是传热的计算。 第七章制冷与食品冷冻(2课时) 1.教学内容 (1)制冷的基本原理： (2)食品冻结规律： (3)食品冻结的方法与装置。 2.重、难点提示 (I)重点是食品冻结原理。 (2)难点是制冷原理。 第八章蒸发、结晶、冷冻、冷冻浓缩(3课时) 1.教学内容 (1)蒸发的基本概念： (2)单效蒸发：多效蒸发： (3)结晶的基本概念和结晶原理： (4)结晶操作的基本计算： (⑤)冷冻的基本概念和原理： (6)食品冻结过程及计算： (7)冷冻浓缩的基本概念；冷冻浓缩理论。 2.重、难点提示
(2)流化床的流体力学； (3)气力输送。 2．重、难点提示 重点是流态化原理。 第六章 传热（10 课时） 1.教学内容 (1)传热的基本概念； (2)热传导；对流换热； (3)稳定传热的基本概念； (4)稳定传热的基本计算； (5)热辐射的基本概念； (6)热辐射的基本定律； (7)两物体间的辐射传热 2．重、难点提示 (1)重点是傅立叶定律及其应用、计算。 (2)难点是传热的计算。 第七章 制冷与食品冷冻（2 课时） 1.教学内容 (1)制冷的基本原理； (2) 食品冻结规律； (3) 食品冻结的方法与装置。 2．重、难点提示 (1) 重点是食品冻结原理。 (2) 难点是制冷原理。 第八章 蒸发、结晶、冷冻、冷冻浓缩（3 课时） 1.教学内容 (1) 蒸发的基本概念； (2) 单效蒸发；多效蒸发； (3) 结晶的基本概念和结晶原理； (4) 结晶操作的基本计算； (5) 冷冻的基本概念和原理； (6) 食品冻结过程及计算； (7) 冷冻浓缩的基本概念；冷冻浓缩理论。 2．重、难点提示
(1)重点是蒸发中的温差损失、结晶原理、冷冻原理、食品冻结过程、冷冻浓缩理论。 (2)难点是蒸发中的温差损失。 第九章蒸馏(10课时) 1.教学内容 (1)传质原理： (2)蒸馏的基本概念： (3)蒸馏的基本定律： (4)两组分连续蒸馏原理： (⑤)两组分连续蒸馏计算。 2.重、难点提示 ()重点是相律、乌拉尔定律、两组分连续蒸馏计算，浸取理论，传质机理。 (2)难点是传质机理、蒸馏计算。 第十章萃取、浸取(3课时) 1.教学内容 (1)液-液萃取： (2)浸取的基本概念及浸取理论： (3)超临界流体萃取。 2.重、难点提示 (1)重点是浸取理论： (2)难点是传质机理。 第十一章干燥和空气调节(4课时) 1.教学内容 (1)湿空气性质及湿度图： (2)有关湿物料： (3)干燥理论： (4)干燥过程计算： (⑤)喷雾干燥： (6)冷冻干燥。 2.重、难点提示 重点是喷雾干燥的工艺流程及喷雾干燥原理、冷冻干燥原理。 第十二章膜分离(2课时) 1.教学内容 (1)微虑和超滤： (2)反渗透：
(1) 重点是蒸发中的温差损失、结晶原理、冷冻原理、食品冻结过程、冷冻浓缩理论。 (2) 难点是蒸发中的温差损失。 第九章 蒸馏（10 课时） 1.教学内容 (1) 传质原理； (2) 蒸馏的基本概念； (3) 蒸馏的基本定律； (4) 两组分连续蒸馏原理； (5) 两组分连续蒸馏计算。 2．重、难点提示 (1) 重点是相律、乌拉尔定律、两组分连续蒸馏计算，浸取理论，传质机理。 (2) 难点是传质机理、蒸馏计算。 第十章 萃取、浸取（3 课时） 1.教学内容 (1) 液-液萃取； (2) 浸取的基本概念及浸取理论； (3) 超临界流体萃取。 2．重、难点提示 (1) 重点是浸取理论； (2) 难点是传质机理。 第十一章 干燥和空气调节（4 课时） 1.教学内容 (1) 湿空气性质及湿度图； (2) 有关湿物料； (3) 干燥理论； (4) 干燥过程计算； (5) 喷雾干燥； (6) 冷冻干燥。 2．重、难点提示 重点是喷雾干燥的工艺流程及喷雾干燥原理、冷冻干燥原理。 第十二章 膜分离（2 课时） 1.教学内容 (1) 微虑和超滤； (2) 反渗透；
(3)电渗析： (4)渗透汽化： (⑤)膜分离技术在食品工业中的应用。 2.重、难点提示 (1)重点、难点是膜分离技术原理。 第十三章食品工程原理的应用(2课时) 1.教学内容 (1)火腿肠的生产工艺： (2)工程配套和工业化生产： (3)主要单元操作的分析： (4)食品工程中五个基本概念的应用。 2.重、难点提示 (1)重点、难点是工程配套和工业化生产。 七、学时分配 教学环节 章目 教学内容 理论教学学时 实验教学学时 绪论 2 0 流体流动和输送 18 0 三 非均相物系分离 4 0 四 粉碎筛分混合乳化 2 0 五 液态化和气力输送 2 0 六 传热 10 0 七 制冷与食品冷冻 2 0 八 蒸发、结晶、冷冻、冷冻浓缩 3 0 九 蒸馏 10 0 十 萃取、浸取 3 0 十一 干燥和空气调节 0 十三 膜分离 2 0 十三 食品工程原理的应用 2 0 总计 13章 64 0 八、课程考核方式 课程成绩考核包括期末和平时考核两部分，其中，期末成绩70%、平时成绩30%。期末 成绩考核采用闭卷考试的形式：平时成绩主要根据出勤率(10%)、课堂表现(50%)、作业(40%) 三部分综合评定。其中，课堂表现主要依据课堂问答情况、学生讲解和讨论环节的准备与参
(3) 电渗析； (4) 渗透汽化； (5) 膜分离技术在食品工业中的应用。 2．重、难点提示 (1) 重点、难点是膜分离技术原理。 第十三章 食品工程原理的应用（2 课时） 1.教学内容 (1) 火腿肠的生产工艺； (2) 工程配套和工业化生产； (3) 主要单元操作的分析； (4) 食品工程中五个基本概念的应用。 2．重、难点提示 (1) 重点、难点是工程配套和工业化生产。 七、学时分配 章目 教学内容 教学环节 理论教学学时 实验教学学时 一 绪论 2 0 二 流体流动和输送 18 0 三 非均相物系分离 4 0 四 粉碎 筛分 混合 乳化 2 0 五 液态化和气力输送 2 0 六 传热 10 0 七 制冷与食品冷冻 2 0 八 蒸发、结晶、冷冻、冷冻浓缩 3 0 九 蒸馏 10 0 十 萃取、浸取 3 0 十一 干燥和空气调节 4 0 十二 膜分离 2 0 十三 食品工程原理的应用 2 0 总计 13 章 64 0 八、课程考核方式 课程成绩考核包括期末和平时考核两部分，其中，期末成绩 70%、平时成绩 30%。期末 成绩考核采用闭卷考试的形式；平时成绩主要根据出勤率（10%)、课堂表现（50%)、作业（40%) 三部分综合评定。其中，课堂表现主要依据课堂问答情况、学生讲解和讨论环节的准备与参
与情况、平时测验等综合评定成绩，作业主要依据作业完成质量、主题讨论参与完成情况或 小论文等综合评定成绩，各项成绩平均计算出课堂表现和作业成绩。 1.考核方式 笔试：闭卷。 2.成绩构成 期末成绩+平时成绩。 九、选用教材和参考书目 [1]《食品工程原理》（第2版），赵思明等，科学出版社，2017年： [2]《化工原理》（上、下册）（修订版），姚玉英编，天津大学版社，2013年： [3]《化工原理》（上、下册）（第4版），谭天恩等编，化学工业出版社，2013年： [4]《食品工程原理》（第3版），李云飞等编，中国农业大学出版社，2014年： [5]《食品工程原理》（第2版），杨同舟等编，中国农业出版社，2016年
与情况、平时测验等综合评定成绩，作业主要依据作业完成质量、主题讨论参与完成情况或 小论文等综合评定成绩，各项成绩平均计算出课堂表现和作业成绩。 1.考核方式 笔试；闭卷。 2.成绩构成 期末成绩+平时成绩。 九、选用教材和参考书目 ［1］《食品工程原理》（第 2 版），赵思明等，科学出版社，2017 年； ［2］《化工原理》（上、下册）（修订版），姚玉英编，天津大学版社，2013 年； ［3］《化工原理》（上、下册）（第 4 版），谭天恩等编，化学工业出版社，2013 年； ［4］《食品工程原理》（第 3 版），李云飞等编，中国农业大学出版社，2014 年； ［5］《食品工程原理》（第 2 版），杨同舟等编，中国农业出版社，2016 年
审核意见 执笔人： 课程所属系：食品科学与工程 系主任意见： 该教学大纲符合本专业的培养目标、培养规格的要求， 符合课程类别、课程性质和课程计划。 同意执行。 系主任签字 2017年7月15日 学院院意见： 邻4 院长签字 2017年7月16日
审 核 意 见 执笔人： 课程所属系：食品科学与工程 系主任意见： 该教学大纲符合本专业的培养目标、培养规格的要求， 符合课程类别、课程性质和课程计划。 同意执行。 系主任签字 2017 年 7 月 15 日 学院院意见： 院长签字 2017 年 7 月 16 日