食品工程原理知识点

食品工程原理知识点（共6篇）

篇1：食品工程原理知识点

《食品工程原理》教学大纲

课程编号：041010412 适用专业：食品科学与工程 学时数：64 学分数：4.0 执笔者：花旭斌

编写日期：2006年12月

一、课程的性质和目的

食品工程原理研究和介绍食品工业生产中传递过程与单元操作的基本原理、内在规律、常用设备及过程的计算方法。食品工程原理是食品科学与工程专业的一门重要专业基础课程。

通过学习本课程，要求学生掌握动量、热量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和数学等基础知识，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。熟悉典型单元操作设备的构造、工作原理和工艺和计算。主要的单元操作包括：流体输送与压缩、制冷技术、过滤、沉降、离心分离、固体流态化、气力输送、传热、蒸发、气体吸收、蒸馏和物料干燥等。

培养学生具有针对食品生产实际，正确选择适合的单元操作的能力；组成和完善生产工艺过程的能力；正确进行过程的物料衡算、能量衡算和设备选型配套设计计算的能力。在实验教学中，培养学生严谨认真的科学态度，重视实验操作技能的训练，掌握实验数据的整理和分析方法。在工程设计计算中会正确查阅工程手册中各种工程图表，获取设计计算有关参数。

二、课程的教学内容和学时分配

绪论（1学时）

教学内容：

食品工程原理课程的性质和地位，现代食品工业的特点，食品工程与化学工程的关系，食品工程原理课程的特点、内容及任务

教学要求：

理解食品工程原理课程的性质和地位，食品工程原理课程的特点、内容及任务，现代食品工业的特点，掌握单元操作中常用的基本概念、单位换算 重点：

单元操作中常用的基本概念，单位制及量纲分析 难点： 量纲分析

第1章 流体流动与输送（13学时）

教学内容：

流体的物理性质及作用在流体上的力，流体静力学基本方程式及其应用，流体流动的基本方程，管内流动及管路计算，流速及流量的测量，非牛顿流体，液体输送设备，气体压缩和输送设备

教学要求：

1、理解流体的主要物理性质、作用在流体上的力，掌握流体静力学基本方程式及其应用

2、掌握稳定流动、流速与流量、连续性方程，3、掌握理想不可压缩流体的能量守恒—柏努利方程式，柏努利方程的应用，实际流体稳定流动的能量守恒

4、管内流动及管路计算 掌握流动类型及其判别，掌握流体在圆直管内流动的沿程阻力及计算，计算圆直管沿程阻力的通式，滞留、湍流的流速分布及摩擦阻力系数的确定，掌握管路局部阻力及其计算

5、流速及流量的测量

掌握毕托管、孔板流量计及文丘里流量计、转子流量计的结构及工作原理，并能正确使用。

6、非牛顿流体

理解非牛顿流体的类型，理解假塑性和胀塑性流体作层流流动时的速度分布和流量，理解非牛顿流体的流动阻力

7、理解泵的类型、工作原理、特点及应用，掌握离心泵的工作原理及性能，离心泵基本方程、主要性能参数、离心泵的特性曲线、气蚀现象与允许安装高度、泵的工作点，泵的选型。

8、理解离心通风机和鼓风机、往复式压缩机的工作原理、性能及分类，理解往复式压缩机的选型。

重点：

连续性方程，阻力损失及计算，流量的测量，泵的性能参数 难点：

摩擦阻力系数的确定，阻力损失计算

第2章 传热（13学时）

教学内容：

热传导，对流换热，稳定传热的计算，不稳定传热，辐射，换热器 教学要求：

1、理解传热在食品加工过程中的应用、传热的三种基本方式

2、掌握热传导的基本概念和付立叶定律，平壁的热传导，圆筒壁的热传导

3、掌握对流换热的基本概念，对流换热的类型、传热膜系数，各类对流换热传热膜系数的确定传热边界层

4、掌握稳定传热过程的计算，理解传热的强化和热绝缘

5、理解不稳定导热，不稳定对流传热，两物体的相互辐射，辐射和对流的联合传热，辐射加热方法和设备

6、理解换热器的结构及原理及通过换热器的传热过程 重点：

导热、对流传热的基本计算，对流传热系数关联式计算对流传热系数，稳定传热过程的计算与应用

难点：

对流传热系数关联式计算对流传热系数，稳定传热过程的计算与应用

第3章 食品冷冻技术（4学时）教学内容：制冷技术基本原理，制冷剂和载冷剂，食品的冷冻，食品速冻方法和速冻装置，冷藏库，食品冷藏链

教学要求：

1、理解制冷的基本概念和制冷原理和方法，理解制冷剂和载冷剂

2、掌握水的冻结曲线，3、理解空气冻结法，间接接触冻结法，直接接触冻结法

4、理解冷藏库的类型、组成与布置、隔热与防潮，理解冷藏库容量的计算、冷负荷的计算，理解装配式冷藏库

5、理解食品冷藏链的组成与结构，冷藏运输，冷冻销售 重点：

食品的冻结曲线，水分结冰率与最大冰晶生成区，冻结对食品的影响，食品冻结的速度与时间

难点：

食品冻结的速度与时间

第4章 非均相物系的机械分离（5学时）

教学内容：

过滤、沉降、离心分离、气溶胶分离 教学要求：

1、掌握过滤的基本概念和理论，过滤设备，理解过滤过程的计算

2、理解颗粒在流体中的运动、球形颗粒在流体中的重力沉降、实际沉降过程、沉降设备及其计算

3、掌握颗粒、液滴在离心力场中的运动，理解离心机的类型及离心机生产能力的计算

4、掌握气溶胶的种类及气溶胶分离的作用，气溶胶中悬浮物的分离方法，理解气溶胶的离心沉。

重点：

过滤设备，颗粒、液滴在离心力场中的运动，气溶胶中悬浮物的分离方法 难点： 过滤设备

第5章 混合、乳化（4学时）

教学内容：

液体搅拌混合的基本理论，搅拌器的性能，搅拌器的功率，乳化，气液混合原理、方法和设备

教学要求：

1、理解液体搅拌混合的基本理论，搅拌器的性能，搅拌器的功率

2、掌握乳化机理，乳化液的稳定性及影响因素，乳化剂及其作用，乳化液形成的方法，乳化设备

3、理解气液混合原理、方法和设备 重点：

液体搅拌混合的基本理论，乳化机理，乳化液的稳定性及影响因素，乳化剂及其作用，乳化液形成的方法，乳化设备

难点：

乳化机理，乳化液的稳定性，乳化设备

第6章 吸收（8学时）

教学内容：

物质传递原理，气体吸收 教学要求：

1、掌握单相传质：分子扩散及费克定律，静止或层流中的扩散传质；对流扩散传质；扩散系数。掌握相际间的传质：双膜理论；传质基本方程。

2、理解收基本概念，掌握吸收原理：吸收过程；吸收设备（塔设备）；吸收操作的相平衡；亨利定律；吸收速率。

3、掌握低浓度气体吸收过程的计算：逆流操作的物料衡算及操作线方程 重点：

费克定律，双膜理论，传质基本方程，吸收原理 难点：

双膜理论，吸收操作的相平衡，操作线方程

第7章 蒸馏（8学时）

教学内容：

蒸馏原理，双组分连续精馏，板式塔中双组分连续精馏的计算 教学要求：

1、掌握蒸馏原理

2、掌握双组分理想溶液的气—液相平衡，塔内气—液接触传质过程，能理解精馏设备的结构及工作情况，理解非理想双组分溶液简介，掌握板式塔中双组分连续精馏的计算

3、理解理论板的概念及恒摩尔流假设，掌握连续精馏的物料衡算和操作线方程、进料状况和加料方程、精馏操作塔板数的求法（逐板计算法、图解法）、塔板效率及实际塔板数的确定、回流比的选择

重点：

蒸馏原理，双组分理想溶液的气—液相平衡，塔内气—液接触传质过程，连续精馏 难点：

双组分理想溶液的气—液相平衡，连续精馏计算

第8章 蒸发（3学时）

教学内容：

单效真空蒸发，多效蒸发，蒸发设备 教学要求：

1、理解蒸发的定义、条件，掌握单效真空蒸发装置、溶液的沸点和温差损失、单效真空蒸发的计算

2、理解多效蒸发流程、多效蒸发的温差分配、多效蒸发的计算

3、理解蒸发设备分类、结构、工作原理 重点：

单效真空蒸发，蒸发设备分类、结构、工作原理 难点：

温差损失，蒸发的计算，蒸发设备工作原理

第9章 物料干燥（5学时）教学内容：

湿空气及湿物料的性质，干燥动力学，热风干燥过程的计算，干燥设备 教学要求：

1、掌握湿空气及湿物料的性质，干燥速率，干燥时间，热风干燥过程的计算，物料衡算、空气量的确定，热量衡算、热能耗量的确定

2、理解气流干燥设备、喷雾干燥设备、其它类型干燥设备的结构、工作原理 重点：

湿空气及湿物料的性质，空气量的确定，热量衡算、热能耗量的确定，干燥设备的结构、工作原理

难点：

湿焓图、干燥机理

三、课程教学的基本要求

1、本课程以课堂讲授为主，精讲多练。在课堂教学中可适当补充难易适中的考研题目作为例题，开阔学生的视野，拓宽知识面。在作业和练习方面，任课教师可以有针对性地增加一定量的附加题，题的难度略高于教材上的习题，并适当增加应用题的数量，以锻炼学生解决实际问题的能力。

2、根据教育发展的趋势和教学改革的要求，在本课程的教学过程中，应逐步引入现代化教学手段。

3、除教材外，应给学生指定相关的参考书，以拓宽学生的知识面。

4、建议本课程每学期中间安排一次期中考试，期末考试实行教考分离。

四、本课程与其它课程的联系与分工

本课程的先修课程有高等数学、物理化学等，通过本课程的学习，使学生掌握传递过程及单元操作的基本原理，运用其基本理论解决食品生产中的一些工程实际问题。也为学习“食品工艺学”、“发酵工艺与设备”等课程打好工程技术方面的基础。

五、建议教材与教学参考书

[1]教材：李云飞，葛克山。《食品工程原理》，北京：中国农业大学出版社，2002。[2]高福成。食品工程原理，中国轻工业出版社。1998。

[3]姚玉英，黄凤廉，陈常贵等。化工原理，上下册，天津：科学技术出版社。1999。[4]王志魁。化工原理。北京：化学工业出版社，1987。

[5][美]J 金克普利斯著，清华大学化工组译。传递过程与单元操作。1985。[6]华南工学院等。发酵工程与设备。北京：轻工业出版社。[7]姚玉英。化工原理例题与习题。北京：化学工业出版社，1998。

篇2：食品工程原理知识点

一、本课程的地位、作用和任务

食品工程原理是食品科学与工程专业的一门主干课程和专业基础课程，具有较强的理论性，且与生产实际紧密相联系。学习本课程要求学生具备一定的物理学知识和物理化学知识。食品工程原理以食品加工单元操作为主要对象，研究食品物料在加工过程中的动量、能量、质量的传递与守恒关系。通过本课程的学习，掌握食品加工常见单元操作的基本原理与工艺计算，典型设备的设计计算。综合利用所学知识与食品工程生产实际相结合，着重培养分析与解决工程问题的方法和能力，为进一步学习食品领域的专业课程或从事食品工业生产及相关领域的工作打下扎实基础。

二、本课程的教学基本内容与要求

（一）理论教学部分 0.绪论

（基本内容）

1）单元操作的基本概念； 三种传递过程及其物理量的守恒 2）本课程的研究方法、学习要求 3）物理量的量纲与单位换算（可选内容）

食品工程发展现状及趋势 1.流体流动

（基本内容）

1）流体静力学：流体的物理性质，流体静力学基本方程及其应用；

2）流体流动的守恒原理：流体流动的基本概念，质量守恒----连续性方程式，机械能守恒----伯努利方程式，动量守恒及其与机械能守恒之间的关系；

3）流体流动的内部结构：雷诺实验与流体流动类型，直圆管内流体的流速分布，流动边界层；

4）流体在管内的流动阻力：沿程阻力，局部阻力； 5）简单管路的计算

6）流量测量：测速管，孔板流量计，转子流量计；

（可选内容）

非牛顿流体的流动阻力； 复杂管路(并联/分支)的计算； 2.流体输送

（基本内容）

1）液体输送机械：离心泵；其他类型泵（容积泵、浓浆泵、磁力驱动泵）； 2）气体输送机械：离心式风机，鼓风机和压缩机，真空泵及真空管路； 3）流体输送设备的种类特点及选型（可选内容）

流体输送设备的能耗及节能措施； 3.搅拌与混合

（基本内容）

1）液体混合的基本理论：混合物的混合程度，过程对混合程度的要求，混合机理； 2）液体搅拌：搅拌器的分类及选型，搅拌器的功率； 3）气液混合及粉体混合：气液混合，粉体混合；（可选内容）

均质：均质机理，均质效应与影响因素，均质操作方式； 4.非均相物系分离

（基本内容）

1）颗粒与颗粒床层的特性：单个颗粒的特性，颗粒床层的特性； 2）流体通过固定床层的压降：物理模型，流体压降的数学模型； 3）过滤：基本概念，过滤基本方程，过滤计算，过滤机的生产能力； 4）颗粒的沉降：重力沉降，离心沉降；

（可选内容）

固体流态化：流态化的概念与特征，流化床的工作质量，气力输送简介； 5.传热

（基本内容）

1）传热的基本概念：传热过程的应用，传热的基本方式；

2）热传导：傅里叶定律和热导率，平壁的稳态导热，圆筒壁的稳态导热；

3）对流传热：对流传热过程的数学描述，影响传热膜系数的因素，对流传热过程的量纲分析，无相变流体的传热膜系数，液体沸腾与蒸汽冷凝；

4）传热过程计算：传热速率方程，传热平均温差，总传热系数，壁温计算； 5）换热器：间壁式换热器，列管式换热器设计和选型，传热过程的强化；

（可选内容）热辐射；

非稳态传热； 6.蒸发与结晶

（基本内容）

1）蒸发的基本概念：蒸发过程的基本概念，食品物料蒸发的特点，温差损失； 2）单效蒸发：单效蒸发的计算，蒸发器的生产强度；

3）多效蒸发：多效蒸发的操作流程，多效蒸发和单效蒸发的比较，提高生蒸汽经济性的其他措施；

4）蒸发设备：蒸发器，其他辅助设备；

5）结晶：结晶原理，结晶方法与设备，结晶操作的基本计算；

（可选内容）多效蒸发的计算； 7．吸收

（基本内容）

1）气液平衡关系：亨利定律，吸收剂的选择；

2）传质基础：分子扩散，对流传质，传质设备简介；

3）传质系数与速率方程：相际传质理论，吸收速率方程式；

4）吸收塔的计算：物料衡算与操作线方程，吸收剂的用量，填料层高度计算；（可选内容）

其他吸收过程简介：高浓度气体吸收，非等温吸收，多组分吸收，化学吸收，解吸； 8．蒸馏

（基本内容）

1）双组分溶液的汽液相平衡：理想物系的汽液相平衡，挥发度与相对挥发度，非理想物系的汽液相平衡；

2）蒸馏与精馏原理：平衡蒸馏与简单蒸馏，精馏原理与流程；

3）双组分连续精馏过程的数学描述：全塔物料衡算，理论板与恒摩尔流假定，精馏段操作线方程，提馏段操作线方程；

4）双组分连续精馏的计算：理论塔板数的计算，进料热状态对精馏过程的影响，回流比的影响及其选择，实际板数与板效率，理论塔板数的简捷求解；

（可选内容）

反应精馏与分子蒸馏：反应精馏，分子蒸馏； 9．萃取与浸提

（基本内容）

1）液-液萃取的传质基础：三角形相图，杠杆规则，萃取剂的选择；

2）萃取流程及其计算：单级萃取，多级错流接触萃取，多级逆流接触萃取

3）液-液萃取设备：液-液传质设备类型与构造，液-液传质设备中流体流动与传质特性，萃取设备的选型；

4）浸提：浸提的传质机理，浸提操作计算，浸提设备；（可选内容）

超临界流体萃取技术简介：超临界流体的性质，超临界流体萃取的基本原理，超临界流体萃取在食品工程中应用；

10．食品低温技术

（基本内容）

1）物料冷冻的技术原理：制冷基本概念，制冷循环及其计算，食品的冻结过程，食品冷冻与冷藏；

速冻流程和装置；

2）冷冻浓缩：冷冻浓缩的相平衡，冰晶－浓缩液的分离，冷冻浓缩装置；

（可选内容）

3）流化床速冻：食品物料的流态化速冻原理，流态化速冻过程中的传热，流态化 11．干燥（基本内容）1）湿空气的性质：湿空气的状态参数，湿空气的焓湿图及初步应用； 2）干燥过程的衡算：物料衡算，热量衡算，空气通过干燥器的焓变；

3）干燥速率与干燥时间：物料中的水分，干燥速率曲线，干燥过程的传质机理，干燥时间的计算；

4）干燥设备：对流式干燥器，非对流式干燥器，干燥器的选择和设计

（可选内容）喷雾干燥：液滴的雾化，干燥室内液滴的传热与传质，喷雾干燥器的基本设计计算； 12．膜分离

（基本内容）

1）概述：分离膜及膜组件，膜分离过程主要类型，膜分离在食品工程中的应用； 2）微滤与超滤，过程特征和膜，过程的数学模型，微滤与超滤操作流程； 3）反渗透：反渗透原理，反渗透过程的数学模型，反渗透设备；（可选内容）

电渗析：电渗析原理及装置，电渗析过程的传递理论，电渗析操作计算；

（二）实践教学部分

1．熟悉食品加工各类典型单元操作设备（如离心泵、换热器、过滤装置、蒸发器、萃取设备、干燥设备、膜分离设备等）的基本构造、工作原理，并掌握其操作要领；能针对这些设备开展有关的性能测试实验。

2．培养学生独立从事实验和初步的实验设计能力。能够根据实验要求设计实验方案，正确选择检测仪器仪表和实验装置，开展相关的性能测试。

3．培养学生良好的实验习惯，树立实事求是和严肃认真的科学作风。能够准确读取并记录实验数据，如实撰写实验报告，具有对实验结果进行分析和解释的能力，并能提出改进措施。

4．注意启发学生的创新思维，培养创新能力，安排综合性、设计性实验。5．提供一种食品加工单元操作（如传热、干燥、蒸发、萃取等）的设计条件，可自行完成方案分析、理论计算以及设备的初步设计。

三、说明

1．“食品工程原理课程教学基本要求”是食品工程原理课程教学的指导性文件，是高等学校本科有关专业学生学习食品工程原理课程达到合格标准的最低要求，是学校组织本课程教学（制定教学大纲、计划，编写教材等）的主要依据，也是进行食品工程原理课程教学质量评估的重要依据。

2．“食品工程原理课程教学基本要求”理论教学部分中的基本内容为要求学生理解、掌握的内容。

3．“食品工程原理课程教学基本要求”只是提出了教学的基本内容和可选内容，对于课程内容体系、教学方法、教学环节等，学校可以自主安排。亦可补充认为必要的亦或新的内容，或者按教学内容整合形成新的课程，以利于进行各种教学改革的尝试，形成各校的特色。

4．课程学时建议 理论教学72～80学时。

实践教学32～48学时(其中实验12～16学时)。

篇3：食品工程原理知识点

课程设计是食品工程原理课程一个重要的实践性教学环节, 是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练, 是加深学生对理论知识的理解与记忆的重要手段。在整个教学计划中, 它起着培养学生独立工作能力、创新能力、深化与升华学生所学的知识和检验学生综合素质与工程实践能力的重要作用。

课程设计重在培养学生的综合能力和创新能力

1. 加深理解理论知识

通过课程设计使学生进一步熟悉、掌握食品工程典型设备的设计原理与基本知识。从而初步学会从设计方案到工程图纸设计的基本过程、方法和思路, 为今后的食品工程设计积累经验。

2.启发学生的思维能力

课程设计自始至终要求学生明确自己是课程设计实践活动的主体, 从领会设计要求、查阅资料、确定实现方法到分析计算直至设计完成, 都要亲历亲为, 消除依赖心理, 发挥学生在设计中的主动性和创造性, 使学生逐步养成独立思考、综合分析与解决问题的习惯, 培养学生自主设计的能力。

3.提高食品专业学生的工程设计能力

以列管式换热器设计为例, 该设计综合训练学生掌握列管式换热器的组成要素:热力设计、流动设计、结构设计以及强度设计。其中以热力设计最为重要。热力设计指的是根据使用单位提出的基本要求, 合理的选择运行参数, 根据传热学的知识进行计算。流动设计主要是计算压降, 其目的就是为换热器的辅助设备 (例如泵的计算) 的选择做准备。结构设计指的是根据传热面积的大小计算其主要零部件的尺寸, 例如管子的直径、长度、根数、壳体的内经、折流板的形式和数目、隔板的数目及布置以及连接管的尺寸等等。在某些情况下还需要对换热器的主要部件特别是受压部件做应力计算, 并校核其强度。对于高温高压下工作的换热器, 更要做这方面的计算。培养学生能在考虑技术和经济的情况下去分析和解决实际问题, 并使学生树立正确的研究与设计思想和严肃认真的工作作风。

课程设计组织形式的改革

1. 科学分组, 一人一题

为了保证课程设计的效果, 使每个学生都能够独立地进行思考, 课程设计采用一人一题的形式。为便于讨论, 每2位同学选定同一类课题, 即同类设备, 不同参数, 分工协作, 独立完成, 以增加团队合作意识。

2. 统一要求, 内容充实

为了提高课程设计的质量和设计的规范性, 对课程设计制定了统一的要求:讨论并制定设计方案;主要设备的工艺设计计算;配套辅助设备的选型;绘制带测控点的工艺流程图;绘制主要设备工艺条件图;编写设计计算说明书等。对于每一个学生, 都要求设计出总体装配图、一个部装图和若干个零件图, 使学生能够在工程图样的设计方面进行训练。对于课程设计说明书, 要求2000字以上, 包括目录、设计题目、流程示意图、方案说明、结果概要、设计计算与说明、评述及问题分析、参考文献等, 使学生能够在工程设计文件的撰写方面进行训练。

3. 重点明确, 教师指导

在课程设计中, 充分发挥指导教师的作用。一个教师指导几个学生, 解决存在的问题、组织讨论、解释理论知识、指导查阅工程手册和纠偏理论计算等, 特别是有意识地培养学生的工程素质, 是指导教师的工作重点。

课程设计考核方法的改革

科学设计成绩评定方法对提高课程设计质量有良好的促进作用。《食品工程原理》课程设计的考核, 要综合考查课程设计的过程、设计图纸的质量、设计说明书的质量、平时考核、答辩情况、对课程设计的修改、存档等各环节。我们采用的成绩评定方法是, 图面质量和图纸数量占40%, 设计说明书占40%, 答辩环节占20%。图面质量和图纸数量的评分项目为图面是否干净整洁, 布图是否合理, 是否按照设计要求完成全部图纸, 有无缺项等。设计说明书的评分项目为设计思想是否新颖, 设计理论是否正确, 能否叙述设计要点, 方案是否新颖、流程示意图和方案的说明及论证、设计结果概要 (主要设备尺寸, 各种物料量和操作状态, 能耗指标, 设计时规定的主要操作参数及附属设备的规格型号及数量) 、设计计算与说明、对设计的评述及有关问题的分析讨论以及参考文献目录等。答辩评分项目包括利用所学知识回答、讨论问题的能力, 基本设计是否清楚, 语言逻辑性是否合理, 叙述是否重点突出, 有无概念和设计方案的错误等。

考核办法的制定主要尊重学生自己所做的设计工作, 占80%的成绩, 激励学生净下心来认真设计, 改变了“做得好不如说得好”的怪状, 大大提高了课程设计质量。

课程设计过程的改革

设计内容要具有食品科学与工程专业的特色、典型性和广泛性。课程设计选题主要有列管式换热器、喷雾干燥塔、干燥流化床设计等, 包括了《食品工程原理》中的传热、传质和传动等理论的原理、理论计算、实际应用等知识, 具有食品专业特色、典型性和广泛的代表性。

通过课程设计, 达到加深对基本原理的理解, 对公式中各种参数的来源和使用条件的认识, 从而进一步培养学生的工程计算能力、工程设计与表达能力、过程设计与开发能力。

1.重视课程设计选题

选题时主要考虑三个方面:首先, 题目必须能充分体现工程设计的基本训练要求, 能够提高学生的工程设计能力和创新能力, 对理论分析、设计计算、设计表达、设计文件规范化等工程设计的各个步骤的训练要系统;其次, 内容上要有现代意识, 排除陈旧内容, 具有一定的先进性;再者, 选题要具有一定的实用性、可行性, 争取生产实际与课程设计相结合, 针对不同的专业方向选择适宜的课题。

2.强调学生在课程设计中的主体地位

课程设计自始至终要求学生明确自己是课程设计实践活动的主体, 从领会设计要求、查阅资料、确定实现方法到分析计算直至设计完成, 都要亲历亲为, 消除依赖心理, 发挥学生在设计中的主动性和创造性, 使学生逐步养成独立思考、综合分析与解决问题的习惯, 培养学生自主设计的能力。

3. 发挥教师的引导作用

课程设计全过程“以学生为中心”, 教师则主要发挥引导作用。引导学生了解设计程序, 提高自学能力, 独立分析解决问题的能力;教师不能满足于让学生“学会”, 而是引导学生“会学”;学生在设计中碰到重点、难点问题时, 教师通过典型分析, 巩固和深化学生对基本理论知识的理解, 启发学生的思路, 培养学生的工程意识。教师还应根据实际情况安排一定时间让学生们讨论问题、交流经验, 集思广益, 引导学生钻研问题, 培养学生们团结协作精神。改变教师“交底”, 学生依样画葫芦的老方法, 激励学生敢于尝试别人没有尝试过的方法, 敢于走前人没有走过的路;激发学生锲而不舍、精益求精的工作作风和科学态度。

4. 重视课程设计总结与提高

学生按要求完成课程设计任务后, 组织一个课程设计总结报告会, 让每一个学生把自己在课程设计中遇到的问题、解决的方法、收获与体会以及不完善之处总结出来, 大家互相探讨, 教师作适当的点评。通过总结, 往往可使学生对知识的理解更深刻, 对工程设计的方法更了解、更明确。

课程设计改革的效果

《食品工程原理》课程设计教学改革在我校食品科学与工程专业02、03、04、05和06级本科生中进行了实施。通过对课程设计不断改革、探索, 全面提高了学生独立分析与解决工程实际问题的能力, 大大提高了学生的工程素质, 学生普遍反映加深了对课堂理论知识的理解与记忆, 对提高《食品工程原理》课程的教学效果有着巨大的促进作用。

参考文献

[1]汪学荣, 王飞, 周玲等.食品工程原理课程设计的改革与实践[J].中国轻工教育, 2007, 3:50-52.

[2]谢毅.提高食品工程原理课程设计质量的研究与实践[J].广西大学学报 (自然科学版) , 2008, 33 (增刊) :292-293.

[3]马四朋, 钟理.化工原理课程设计的深层改革探索[J].化工高等教育, 2006 (2) :43-45.

篇4：食品工程原理知识点

关键词：PCR 原理与技术 食品检验 应用

中图分类号：TS207 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2015）02-0038-01

1 引言

上世纪80年代中期，分子生物学领域诞生了一项新技术，称作DNA体外扩增法，简称为PCR技术。其基本原理是在生物体的体外，对指定DNA双链片断进行扩增。第一步：挑选出指定DNA双链片断，人工合成指定DNA双链片断端头邻近序列互补的寡核苷酸片断，将该互补片段称作引物（Primer），引物也是双链结构，分作左端引物和右端引物。第二步：加热指定DNA双链片断，使之发生变性，分裂成单链，把左右引物与之分别配对进行互补结合。第三步：在DNA聚合酶和4种dNTPs底物的共同作用下，引物沿模板DNA链按5/→3/方向延伸，合成DNA双链，这个步骤被称为DNA多聚酶链反应。第四步：以新合成的DNA双链作为扩增模板，重复DNA多聚酶链反应步骤。历经25～35次循环，可将DNA序列扩增到近百万倍。该技术具有特异性强、灵敏度高、扩增快速准确等优点，自诞生之日起，其实用性在医学、农学、环境科学、食品检验等领域得到了很好的印证。

2 PCR技术在食品检测方面的应用

2.1 PCR技术的检测原理

PCR技术最根本的鉴定依据是生物的DNA结构具有唯一性。在食品检测中，起到鉴定标准模板作用的是引物，从理论上说，①如果引物来自DNA保守区，则在扩增之后，所有被检测对象都含有DNA保守区的片段；②如果引物来自DNA特异区，则在扩增之后，所有被检测对象都含有DNA特异区的片段。以上两种理论依据就是PCR技术的检测原理。

在实际应用中，人工有选择地截取DNA片段，使用DNA多聚酶链反应，可以在2～3小时之内达到常规检测需要数天才能达到的培养效果，另外还省去了繁琐的种属鉴定等工作，简化了检测流程。

2.2 PCR技术的操作程序

（1）待检样品的浓集（增菌）。食品中待检的微生物群落浓度一般都是比较低的，达不到检测要求。这就需要进行待检微生物的浓集。

（2）核酸的提取。为了实现PCR扩增，必须提取待检样品的核酸。常用的处理方法包括：加热、反复冻融、化学裂解。

（3）PCR扩增。在扩增过程中，最关键的莫过于引物，它直接关系到PCR检测的成败。扩增需要20—40个反应循环，每个循环都由高温变性、低温退火、适温延伸组成。高温时，氢键打开，双链变为单链，生成扩增模板；低温时，左引物和右引物分别与模板DNA的2条单链做互补结合，完成配对；适温时，在聚合酶作用下，4种三磷酸脱氧核苷（A、T、G、C）按碱基互补配对原则不断进行配对添加，按5/→3/方向自动合成新的DNA双链片段。

变性温度一般需保持在94℃左右，如果待扩增区域DNA的G+C含量太高，则可考虑适当提高变性温度。

退火温度与引物的G+C含量有关，根据公式：Ta=4×（G+C）+2×（A+T）-5。

延伸温度一般需保持在72℃左右，此时DNA聚合酶的聚合速度约1000（碱基）/min。

（4）扩增产物的检测。常用的检测方法为琼脂糖凝胶电泳法，琼脂糖质量分数在0.8%～2%之间。待分离DNA片断的分子量越小，所需琼脂糖质量分数则越大，反之亦然。

3 PCR技术用于食品检测的优缺点

3.1 PCR技术的优点

传统检测方法多采用平板培养法，通过菌落计数来判断菌体浓度。传统方法的优点是操作简单，其最大的缺点是消耗的时间太长，检测周期一般在3——10天。

PCR技术的最大优点就是检测速度快，使用特异区扩增检测，只要在几个小时内成功扩增，即可检验并判断出待检测样品的种类，非常迅捷、灵敏。

3.2 PCR技术的缺点

任何事物都不是完美的，PCR技术一样存在缺点，正是这些缺点的存在，导致其不能完全取代传统检测法。其主要缺点包括：（1）假阳性问题。核酸受到污染而造成假阳性的问题，是PCR技术的最大缺点。这个缺点来自扩增本身，在扩增的过程中，即使只有一个污染源，结果也会出现成十万成百万倍的污染现象，造成检测结果出现阳性，称之为假阳性。

防止假阳性问题，目前只有做好隔离这一种办法。（2）假阴性问题。假阳性问题来自PCR技术本身，假阴性问题则来自待测样品。食品成分复杂，其中多种成分发生了复杂的化学反应，不能排除模板液中带有某种或某些抑制PCR反应的成分。防止假阴性问题的办法是设置阳性对照环节。（3）定量检测困难。由于影响PCR产率的原因比较多，在定量检测方面不能提供较为精准的数据，导致PCR技术无法胜任定量检测。直至目前，尚没有实质性的突破与进展，限制了PCR技术在检测方面的应用范围。

4 结论

PCR检测有一定的局限性，但是，其高灵敏度的检测反应、明显的特异性辨别、快速简便的检测流程，是其它检测方法所不能替代的。相信随着生物技术的快速进步，PCR检测技术的应用范围會越来越广泛。

参考文献

[1]常玉华，仇农学.基于PCR技术快速检测食品微生物的原理方法与应用[J].农产品加工，2011（11）.

[2]张泽民，李曼.PGR技术在转基因食品检测中的应用与发展趋势[J].农牧产品工程，2011（7）.

篇5：食品加工原理教案

教学目标和要求：介绍引起食品腐败变质的因素及控制原理方法

教学重点和难点：食品败坏的概念、食品败坏原因及控制食品败坏的方法原理；控制食品腐败新方法－栅栏技术。教学方法与手段：课堂讲授，幻灯片 讲授内容：

第一节 引起食品腐败变质的主要因素及其特性（生物学因素；化学因素；物理因素；其它因素）1.5学时 生物学因素（微生物、影响微生物生长因素）、害虫、鼠类及防止方法 化学因素（酶与非酶作用）物理因素（温度、光、水分等）其它因素（乙烯、外源污染等）

第二节 食品保藏的基本原理（微生物的控制；酶和其它因素的控制）1.0学时

食品的保存原理，概括起来有四种，即无生机原理，假死原理，不完全生机原理和完全生机原理。根据食品败坏的原因和保存的原理，即可采取相应的工艺措施，以达到食品长期保存的目的。各种食品保存的方法都是创造一种有害微生物不能生长发育的条件，而食品加工的重点也是在寻求食品最佳的保存方法中逐步完善。

微生物控制（根据微生物生长因素控制）

酶和其它因素（酶促褐变需要三个条件，即底物、酶和氧气；其它酶根据需要钝化或促进）第三节 食品保藏技术简介（栅栏技术，预测微生物学）0.5学时 简单介绍栅栏因子和效应、预测微生物学方法和过程 复习思考题

1． 试述引起食品腐败变质的生物学因素及其特性。2． 试述引起食品腐败变质的化学因素及其特性。3． 温度和水分对食品的腐败变质有何影响？ 4． 食品保藏的基本原理是什么？

5． 如何根据食品腐败变质的症状判断食品败坏的原因，制定相应的防治措施？ 6． 栅栏技术的基本原理是什么？食品生产和保藏过程中如何应用栅栏技术？ 7． 预测微生物学的概念和基本方法？

第2章 食品的干制保藏 教学目的：介绍食品干制保藏原理、干制原理及常见的干制方法。

教学目标：掌握食品干藏的原理；了解食品的干制过程；熟悉食品常用的干燥方法；了解食品干制过程中发生的变化；了解干制食品贮藏方法及贮藏过程中的变化。

教学重点和难点：食品干藏原理，水分活度概念；食品干制过程、干制曲线及影响干制速度的因素。教学方法与手段：课堂讲授和实验结合 讲授要点：

第一节 食品干藏原理－2学时

水分活度与微生物的关系；水分活度概念、水分存在状态 水分活度对酶活性的影响； 水分活度对其它因素的影响。

第一节 食品干制原理－2学时

食品干制过程，干制曲线； 给湿过程； 导湿过程； 影响湿热传递因素。

第二节 合理选择食品干制工艺方法－1学时

干制条件选择原则； 食品在干制过程中的变化； 食品干制方法。

第四节 干制品工艺、包装和贮藏－1学时

包装前干制品的处理； 干制品的包装；

干制品的贮藏，制品的干燥比和复水性

思考题

1． 水分活度与微生物的发育和耐热性的关系？ 2． 水分活度与酶活性和酶耐热性的关系？ 3． 水分活度与氧化、非酶褐变的关系？ 4． 影响食品湿热传递的因素？

5． 什么是干燥曲线、干燥速率曲线和干燥温度曲线？它们有什么意义？ 6． 常见食品的干燥方法有哪些？ 7． 食品干制过程中发生哪些变化？

8． 你是否认为干燥技术是一种有发展前景的食品保藏技术？

第3章 食品的低温保藏（6学时）

教学目标：介绍食品低温保藏原理、冷冻过程、低温保藏对食品质量影响以及冷冻和解冻方法。

教学重点和难点：低温保藏原理；冷冻过程、冻结曲线及冻结方法；低温对食品质量的影响；冷冻食品的质量及控制。教学方法与手段：课堂讲授 讲授要点：

第一节 食品低温保藏的原理－2学时

低温对微生物的影响：低温导致微生物死亡原因和影响因素； 低温对酶活性的影响；低温不能破坏酶活性，冷冻前最好钝化酶活性。低温对其它变质因素的影响：低温减缓化学反应、减缓变质速度

第二节 食品冻结过程－2学时

食品的冻结过程－冰点（冻结点）、过冷现象和过冷点

冻结曲线（冻结速度曲线、冻结时间曲线）－冻结率、最大冰晶生成带、冻结速度 食品常用的冻结方法－冻结速度与品质；直接和间接

第三节 食品冷冻过程中的变化－1学时

冻结食品的包装、贮藏

冻藏过程中的质量变化－干耗、冻结烧、汁液流失、化学变化、冻结食品TTT和PPP

第四节 冻结食品工艺简介－1学时

冷冻前处理；

肉类、水产、植物性食品冷冻工艺简介；

解冻过程、常用的解冻方法：①空气和水以对流换热方式对食品解冻；②电解冻；③真空或加压解冻；④上述几种方式的组合解冻。

解冻过程中的质量变化－汁液流失及影响因素。复习思考题

1.食品低温保藏的原理是什么？ 2.低温对微生物和酶的影响？ 3.食品的冷却目的和方法有哪些？ 4.食品的冷藏方法及其特点？

5.食品冷藏过程中的质量变化表现在哪些方面？其控制措施有哪些？ 6.简述食品的冻结过程及其常用的冻结方法？ 7.冻结食品在包装和贮藏方面应注意哪些问题？

8.食品在冻藏过程中容易发生哪些变化？如何对其进行控制？ 9.P.P.P和T.T.T.的概念？

10.简述冻结食品的解冻过程和方法？如何控制解冻过程中食品质量的变化？

第4章 食品罐藏

教学目标及要求：介绍食品罐藏原理，罐藏工艺过程及原理。熟悉微生物的耐热性及影响因素；了解温度对酶活性的影响；掌握食品罐藏的基本工艺过程；掌握罐藏食品杀菌时间的计算方法及杀菌工艺条件的确定。

教学重点和难点：食品罐藏原理、微生物耐热性和罐头传热性，制定食品杀菌式的依据和步骤；食品罐藏的基本过程。教学方法与手段：课堂讲授和实验结合 讲授要点：

第三节 食品罐藏原理－5学时

高温对微生物的影响； 高温对酶活性的影响；

制定食品杀菌式（工艺条件）的依据和步骤－杀菌式概念； 微生物的耐热性：D、Z、F；影响耐热性因素 罐头食品传热性：传热方式，影响传热因素 杀菌式理论计算与验证：

第二节 罐藏容器－2学时

罐藏容器－金属罐（材料来分类）、玻璃罐（根据封口形式分类）和软罐头 高频电阻焊工艺简介。

第三节 食品罐藏基本工艺过程－2学时

装罐和预封：准备和方法 排气－概念、目的、方法

密封－概念、金属罐封口方法（二重卷边）、软罐头热合；

杀菌和冷却：杀菌方法、注意事项；冷却目的、方法和冷却水卫生； 质量要求：感官、理化、微生物

第四节 杀菌新技术介绍－1学时

超高压、欧姆加热、微波等

复习思考题

1.什么是商业灭菌？

2.什么是杀菌式（规程）？制定杀菌式的依据和步骤是什么？ 3.什么是D值？什么是Z值？ 4.影响微生物耐热性的因素有哪些？

5.什么是安全F值? 它与实际杀菌时间有何关系? 6.温度对食品中酶活性有哪些影响？ 7.罐头为何要排气? 常见的排气方法有哪些? 8.封罐时应注意哪些问题? 9.罐头常见的传热方式有哪几类？哪些因素会影响传热效果? 10.如何计算罐头的合理杀菌时间? 11.罐头食品常用的杀菌方法有哪些? 12.高压杀菌的规程和注意事项有哪些？ 13.简述罐头食品胀罐的类型及原因？

14.分析罐内食品变质原因，生产中应如何防止变质现象发生？ 15.分析罐头容器腐蚀的类型、原因，如何采取防制措施？ 16.新含气调理食品的生产原理是什么？

第5章 食品的腌渍和烟熏保藏

教学目的：介绍食品腌渍和烟熏保藏原理；常见的食品腌渍方法和烟熏方法。

学习目标：掌握食品腌制的基本原理；掌握常用食品腌制剂的种类及其作用；熟悉各类食品的腌制方法；掌握熏烟的成分与作用；熟悉食品的烟熏方法。

教学重点和难点：食品腌渍保藏原理，食盐食糖等保藏作用；食品腌渍方法；食品烟熏目的作用，烟熏方法。教学方法与手段：课堂讲授 讲授要点：

第一节 食品腌渍与保藏的基本原理－4学时

食品腌制剂的保藏作用－食盐、糖、酱油、醋、香料等防腐作用；食盐的作用。腌制过程中微生物的发酵作用；乳酸发酵、酒精发酵和醋酸发酵概念； 烟熏的防腐作用－烟熏成分、作用

第二节 食品腌制－2学时

腌制品色泽形成； 腌制品香味及风味形成；

常见的食品腌制方法：干腌、湿腌、、注射、混合等腌制方法； 烟熏的目的、作用和方法：冷熏、温熏、热熏和液熏

复习思考题

1.食品腌制的基本原理是什么？

2.食盐对微生物的影响主要表现在哪些方面？ 3.食品腌制剂有哪几类？在食品生产中应注意哪些问题？ 4.硝酸盐/亚硝酸盐在腌肉制品中的发色机理是什么？ 5.食品生产中常用的腌渍方法有哪些？

6.熏烟的成分及其在食品生产中的作用是什么？

7.简述烟熏的方法及其优缺点。

第6章 食品化学保藏

教学目的：简单介绍食品化学保藏方法和作用

教学重点和难点：防腐剂防腐原理及种类；杀菌剂种类；抗氧化剂作用及种类。教学方法与手段：课堂讲授 讲授要点：

概述（历史沿革；食品防腐剂和抗氧化剂的使用问题）－1学时

第一节 食品防腐剂（食品防腐剂应具备的条件；常用化学防腐剂及其作用机理；天然防腐剂及其应用）－1学时 第二节 食品杀菌剂（常用化学杀菌剂及其作用机理）－0.5学时 第三节 食品抗氧化剂（常用抗氧化剂及其作用机理）－0.5学时

第7章 食品辐照保藏

教学目的：简单介绍食品辐射保藏机理 教学方法与手段：课堂讲授 讲授要点：

概述（食品辐照的意义，食品辐照的国内外情况；辐照食品的安全性）－0.5学时

第一节 食品辐照的基本原理（辐射线的种类及其特性；辐射的能量及计量单位；电离辐射的杀菌作用及其影响因素；电离辐射对酶的作用；食品辐照的化学效应；食品辐照的生物学效应）－1学时

篇6：食品保藏原理实验教学的改革论文

食品保藏原理是研究食品在保藏过程中物理特性、化学特性和生物特性的变化规律，这些变化对食品质量及其保藏性的影响，以及控制食品质量变化应采取的技术措施的一门科学。目前，西南林业大学食品科学与工程专业开设的“食品保藏原理”理论课程48学时，由于理论课程内容较多且相对抽象，学生理解和接受这门课程难度较大。食品保藏原理实验教学可以很好地将理论学习与实践结合一起，更容易激发学生的学习热情和主观能动性，是提高学生综合素质的有效途径。如何使实验教学更好地将理论和实际相结合，探索新的实践教学模式，全面提升实验教学的综合水平和可持续发展能力，是目前各高校研究的热点和亟需解决的重要问题。林业类院校的食品保藏原理实验教学要突出林业院校的办学特点，要结合本地林业发展实际制定相应的实验教学教材和考核方法。

1编写具有林业特色的实验教材

目前西南林业大学食品保藏原理的理论教学共48学时，教学内容包括食品的低温保藏、气调保藏、干燥保藏、罐藏、辐射保藏、超高压保藏、腌渍保藏、发酵保藏、熏藏及化学保藏等内容，内容涵盖谷类、果蔬类、奶类、肉类、水产类等食品原料。实践教学共30学时，包括实验教学和企业参观，以实验教学为主。实验教学包括食品的低温保藏、腌渍保藏、发酵保藏等，多以果蔬为主。由于没有编写适合本学校本专业学生的实验教学教材，一直按照传统的食品专业相关教学内容进行授课，没有体现专业特色，也没有考虑学生将来就业优势。林业类院校食品专业必须编写能够体现学校办学特色，能够发挥学生积极主动性，能够满足学生就业岗位需要的食品保藏原理实验教材。以西南林业大学为例，实验教材的编写要适应云南省食品行业的需要，以核桃、坚果、青梅、油茶、油橄榄、酸木瓜等云南林产品为主，实验内容包括鲜核桃的气调保藏和冷藏、青梅或油橄榄的腌渍保藏及发酵保藏等，既能满足保藏原理的实验教学内容有可以掌握云南某些经济林产品的加工、保藏技能，既学到了知识又锻炼了能力，为以后进入林产品行业奠定一定的基础。另外，林业院校的食品专业应在有限的时间内尽可能多安排一些综合设计实验，比如香蕉的催熟与保藏、青梅的腌渍与保藏、葡萄酒的发酵与保藏等内容，让学生结合所学知识自己动手完成实验并观察食品经过不同处理后品质的变化，并确定保质期。通过学生自行设计、亲自动手，在实验的过程中不断积累知识的和能力，最终会有一种成就感，因此，学生的学习兴趣的调动为综合设计性实验的开展奠定了基础[3]。

2试验教学和参观实践相结合

合理利用教学计划中的实践环节，在实验教学的同时，鼓励学生走出校园、走进工厂、走进企业，同学可以自己联系有关企业，也可以通过老师帮助联系进入企业实习。同时加强安全意识教育，要求学生不怕吃苦、虚心学习，最后写一份实习总结报告[4]。西南林业大学食品保藏原理的实践教学除了在实验室完成要求的实验外，至少到一个食品企业去参观学习，通过学生的所见所闻，对于食品工艺、食品设备、包装贮藏等学过的内容都是一个再学习的过程，将课堂上学到的理论知识与生产实际相结合，达到学以致用的目的。由于时间、经费的`不足等原因，目前主要参观一些酒厂，比如啤酒厂、蓝莓酒厂等，主要涉及食品的发酵保藏，对于其他的教学内容甚少涉及，原因主要是和企业的联系不紧密，再加上可能会影响企业和企业担心学生的安全等问题。教学实践基地是学生将书本知识转化为行为能力的重要场所，目前大多数高校对食品科学与工程专业的教学实践关心不够，对教学实践基地的建设资金投入不够，甚至没有相关的教学实践基地。这样的教学严重打击学生的学习积极性及分析问题与解决问题的能力，更谈不上什么创新，无法满足当今社会对人才培养的要求。实践教学应该从学校或学院层面上与企业签订合作办学，建立教学实习基地，从根本上解决联系企业的难题。另外可以结合寒暑假，大力鼓励学生到当地的食品企业做兼职。

3考核形式多样化

传统的食品保藏原理实践教学考核多以撰写实验实习报告为主，内容都是实验原理、方法步骤、结果、总结等，不能反映学生对这门课程知识的掌握和运用能力。为了提高大学生的综合素质，培养他们的创新思维、创新能力和科研能力，培养学生综合运用理论结合实践的能力解决食品保藏环节中的实际问题，故考核方式应该多样化，不仅要撰写报告，而且还要包含产品展示、交流心得、提出意见等讨论会的形式。灵活采用部分实验实习报告、课题小论文、口试等多种形式，注重过程及能力的考核。

3.1实践报告全班每位同学根据实验小组交流的结果独立撰写实验报告，并上交给指导教师。任课教师对研究报告进行评阅。根据实验过程考勤与实践技能、交流讨论及实验报告等情况分别给学生评分。实验教学过程中要大力鼓励创新,对实验过程中所出现的问题能够自我分析并发表见解、能够使用不同的食品原料和实验方法,对切合实际并有创新的实验予以鼓励。这样不仅加强了对学生实验课的管理,而且也有效地激发了学生学习的主动性,增强了他们对实验课的兴趣,同时,对提高学生的实验能力和培养学生的创新精神皆具有良好的效果。

3.2交流讨论实验报告要有规定的格式，包括实验原理、步骤、方法、结果，除此之外，还要要求学生对实验结果进行分析和讨论。实验取得较好效果的，让学生分析成功的方法和体会;结果不理想的，也可让学生分析实验失败的原因并提出改进意见。另外，对于综合设计实验，实验的产品应展示出来，供大家参观和提出意见。比如香蕉的催熟实验，催熟剂催熟浓度的不同及处理后的温度不同，香蕉催熟的效果也有差异，效果好不好产品就可以观察出来。让学生交流讨论，既培养了我们的学生对食品保藏原理实验课的浓厚兴趣,同时又培养了学生在遇到问题时的分析解决能力。

4培养学生创新思维