第三章
1冷冻:利用制冷技术产生的低温源使产品从常温冷却降温,进而冻结的操作过程。 2制冷:从低于环境温度的物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程。
3制冷技术:利用制冷机,以消耗机械功或其他能量来维持某一物料的温度低于周围自然环境的温度。 4逆卡诺循环是制冷技术的物理基础 5制冷四个过程是压缩 冷凝 膨胀 蒸发
6制冷量:在一定的操作条件下,单位时间制冷剂从被冷冻物取出的热量。 7制冷系数:加入单位功时能从被冷冻物料取出的热量数。
8一般制冷方法:(1)机械压缩制冷法① 空气压缩制冷法② 蒸汽压缩式制冷③ 吸收式制冷④ 蒸汽喷射式制冷(2)非机械压缩制冷① 融解和溶化制冷 融解:固体吸热后变为液体。 溶解:固体溶于溶剂。② 固体升华和液体汽化制冷
9低温制冷方法:(1)多级制冷循环(2)串级制冷循环(3)节流膨胀和绝热膨胀法(4)固体升华制冷(5)液化气冷 10食品冷冻常用的蒸汽压缩式制冷循环:(1)单级压缩制冷循环理论计算(2) 双级压缩制冷循环
11冻结对食品的影响:1物理性质的变化① 体积膨胀和产生内压;②比热容③热导率④汁液流失⑤干耗量2质构的变化:见P103.3.3.4.2第一段
12速冻:使食品尽快通过其最大冰晶生成区,并使平均温度尽快达到-18℃而迅速冻结的方法 13食品速冻方法:间接接触冻结法 空气冻结法 直接接触冻结法 第四章
14颗粒与流体之间的相对流动包括以下几种:颗粒静止流体绕过颗粒及颗粒床层流动 颗粒运动,流体静止或处于某中运动 15颗粒特性床层特性见书P111
16壁效应:壁面附近的空隙率大于床层内部,因阻力较小流体在近壁处得流速必大于床层内部这种现象叫壁效应 17固体颗粒沉降过程的作用力:场力 浮力 曳力
18固体流态化技术是一种使微粒固体与气体或液体接触而转变为类似流体状态的操作
19流体经过固体颗粒床层流动时的3种状态:(1)固定床阶段(2)流化床阶段(3)气力输送阶段 20聚式流化中的沟流和节涌:危害和形成原因见P121
21混合物分两大类:1均相混合物:物系内部各处物料性质均匀而不存在相界面。2非均相混合物:物系内部有隔开两相的界面存在,而界面两侧的物料性质截然不同。
22沉降::利用某种力的作用,利用分散质与分散介质的密度差,使之发生相对运动而分离的过程。有重力沉降和离心沉降。 23过滤:以某种多孔物质为介质,在外力的作用下,使悬浮液中的连续相液体通过介质的孔道,分散相固体被截留在介质上,从而实现固/液分离的操作。分为重力过滤;离心过滤;压力过滤;真空过滤
24滤饼:由截留下的固体颗粒堆积而成的床层,并在滤饼过滤中起截留粒子的主要作用。
25助滤剂:为了提高过滤速度,在过滤前预先覆盖在滤布上或添加于滤浆中的不可压缩的粉状物质。 26过滤过程的特点:流体流经固体床流动;在恒压下过滤时,过滤速度将:随过滤时间的增加而降低。
27过滤阻力:介质阻力+滤饼阻力 过滤推动力:压强差。压强差来源1悬浮液本身的液柱差2悬浮液表面加压3过滤介质下抽真空4离心力 第五章
28搅拌操作分类:1互溶液体的搅拌2互不相容液体的接触混合3气液接触4利用搅拌加强传热5有悬浮颗粒状固体的液体搅拌 29调匀度:一种或几种组分的浓度或其他物理量和温度等在搅拌体系内的均匀性。调匀度仅能“宏观”地表示混合程度 30分隔尺度:分散物的集中尺度,指混合物各个局部小区域体积的平均值。
31分隔强度:混合物各个局部小区域的浓度与整个混合物的平均浓度的偏差的平均值
32混合的原理: (1)对流混合机理 互不相容组分,对流混合(2)扩散混合机理 互溶组分,扩散混合(3)剪力混合机理  高粘度液体的混合
33乳化:将两种通常不互溶的液体进行密切混合的一种特殊的液体混合操作,包括混合和均质化。它是一种液体以微小球滴或固型微粒子均匀分散在另一种液体之中,这种现象称为乳化,产品为乳化液。 34乳化剂:能使分散相分散并能使乳化液稳定的物质称为乳化剂。 35乳化液:O/W;W/O
36乳化机理① 乳化剂的表面活性(亲水、亲油基团),乳化剂分子膜将液滴包住② 表面双电层。 HLB < 10  → 亲油    HLB > 10
→ 亲水   HLB=3.5~6,油溶性乳化剂,用于W/O型乳状液HLB=8~18,水溶性乳化剂,用于O/W型乳状液
37乳化液的稳定性及影响其稳定性的主要因素: 直接原因:沉降速度  间接原因:界面张力,因界面张力的作用而使液滴的大小发生变化。影响乳化液稳定性的主要因素为:(1)液滴的大小(2)两相密度差(3)粘度(4)粒子的电荷 38乳化剂:包含有极性基团和非极性基团的物质 39乳化剂的作用:
40乳化液形成的方法(分散法、凝聚法):机械强度分散法,同时乳化法,转相法,浆体法,自然乳化法。 第六章
41粉碎:固体物料尺寸由大变小的过程的总称,利用机械力来克服固体物料内部凝聚力使之破碎成符合要求的小颗粒的单元操作。包括:“破碎”和“粉磨”
42筛分:利用筛子将粒度不同的固体颗粒混合物分离成若干部分的单元操作。
43筛析:通过利用筛孔大小不同的一套筛子进行粒度分级,测定和分析粉碎产物的粒度组成特性,即进行过筛分析。
44影响筛分的因素:1物料方面的影响因素:堆积密度,粒度分布,含水量2筛分机械方面的影响因素:空隙率,筛孔大小,筛孔形状,振动的幅度与频率,加料的均匀度,料速与料层厚度
45泰勒标准筛:任一号筛的筛孔面积两倍于与其相邻的较大一号筛的筛孔面积。规定了某一号筛的筛网上每英寸的孔数,又固定出其网线的直径。 第七章
分子蒸馏的基本原理
第八章
46吸附机理分析见P256
47影响吸附的因素:吸附质浓度 扩散与对流传质的速度 吸附剂的表面积 吸附剂的结构 吸附时间 环境温度
48离子交换:在电解质溶液吸附过程中,如果被吸附离子与吸附剂中的离子进行交换,称为离子交换过程。 49离子交换剂:提供可交换离子的不溶性固体。 50阳离子交换剂:可交换离子为阳离子的交换剂。 51阴离子交换剂:可交换离子为阴离子的交换剂。 52离子交换原理:离子交换平衡
即是可交换离子与溶液中同性电荷离子进行置换反应的过程
53影响平衡及平衡浓度的主要因素:1交换离子的性质:离子电荷大小;离子大小;水和能力2树脂的性质:酸碱性;交联度3溶液的性质:交换离子浓度;非交换离子及溶质的性质
53超临界流体:物质处于其临界温度(Tc)临界压力(Pc)以上状态时,向该状态气体加压,气体不会液化,只是密度增大,具有类似液体性质,同时还保留气体性能,这种状态的流体称为超临界流体。这意味着超临界流体具有与液体溶剂相近的溶解能力,同时超临界萃取是的传质速率将远大于其处于液态下的速率而且能很快达到平衡
54超临界流体萃取:以超临界状态下的流体作为溶剂,利用该状态下的流体所具有的高渗透能力和高溶解能力萃取分离混合物的过程。
55浸出理论:浸出体系组成的表示方法 对溶质A、溶剂S和惰性 固体B组成的三元物系, 一般用三角形相图以质
量分数表示其组成。56杠杆原则 第十章 57
58膜的分类:微孔膜 均质膜  非对称膜 59离子交换膜:
60反渗透:依靠外界压力使溶剂从高浓度侧向低浓度侧渗透的过程
61反渗透膜传递机理:氢键模型    优先吸附—毛细孔流动机理   溶解—扩散模型 62浓差极化对反渗透操作的影响
63超滤原理
渗透通量的衰减及解决方法:衰减原因① 料液在含有的固体微粒、交替粒子、微生物以及溶液浓缩与浓差极化引起的:盐类沉淀而导致的膜污染② 膜材料受水解、氧化等化学变化和压实等物理原因引起的膜结构形态的变化  解决方法① 选择合适的膜材料② 料液的预处理③ 膜的清洗
65液膜分离技术:以液膜为分离介质,以浓度差为推动力的膜分离操作。克服固膜选择性低和通量小的缺点 66无载体液膜分离机理(1)选择性渗透机理(2)选择性渗透与化学反应结合机理(3)萃取与吸附机理 67有载体液膜分离机理 见P319 68电渗析基本原理见P311
69电渗析中的传递过程与伴随过程见P312 70离子交换膜的选择透过性
第十一章
71蒸发:是利用溶质和溶剂挥发度的差异,将溶液加热至沸腾,使其中的部分溶剂汽化并被移出,而溶质则不挥发,以提高溶液中溶质浓度的操作。所涉及的平衡是汽---液平衡。所用的设备称为蒸发器。  72单效蒸发:将二次蒸气不再利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作。
73多效蒸发:若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气,则可提高加热蒸气(生蒸气)的利用率,这种串联蒸发操作称为多效蒸发。  74蒸发过程的特点:
1、传热性质:传热壁面一侧为加热蒸汽冷凝,另一侧为溶液进行沸腾,故属于壁面两侧流体均有相变化的恒温差的传热过程。 2、溶液性质:热敏性、腐蚀性、结晶性、结垢性、泡沫、粘度等
3、沸点升高:当加热蒸气一定时,蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发纯水的温度差。 4、泡沫挟带:二次蒸气中带有大量泡沫,易造成物料损失和冷凝设备污染。 5、能源利用:二次蒸气的利用是蒸发操作中要考虑的关键问题之一。
75冷冻浓缩  利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理的一种浓缩方法。溶剂(水分)成晶体析出,余下溶液中溶质浓度提高。 优点:适用于热敏性食品的浓缩,可防止食品中的芳香物质的挥发损失。
缺点:没有杀菌灭酶作用;溶质损失;制品浓度受低共溶浓度,冰晶与浓缩液分离随浓度和粘度增大而困难。
76食品干燥:通过干燥技术将食品中的大部分水分除去,达到降低水分活度,抑制微生物的生长与繁殖,延长食品贮藏期的目的。 77干球温度
78湿球温度
79露点温度   不饱和空气在其总压和湿度保持不变的情况下,被冷却降温 达到饱和状态时的温度。