食品工程導論(第5版)（簡體書）

本書為國外優秀食品科學與工程專業教材。作為國際上食品工程專業的經典教材，已修訂再版多次。全書共十五章，前四章介紹了質量和能量衡算、熱力學、流體流動與傳熱概念。接下來的四章包括熱力學和傳熱在保藏、冷藏、冷凍和液態食品蒸發濃縮過程中的應用。后面幾章介紹與濕空氣和傳質概念有關的內容，各章涉及的內容包括工程概念用于膜分離過程、干燥過程、擠壓、包裝和包括過濾、離心和混合在內的輔助過程。

R. Paul Singh，美國加利福尼亞大學戴維斯分校的杰出食品工程教授；國際食品協會和美國農業工程師學會（ASAE）資深會員；2001年被選為國際食品科學院院士；2008年，因在“食品工程研究和教育方面的創新和領導地位”而當選為美國工程院院士；2011年，被工程與食品國際協會授予食品工程終身成就獎。他曾獲得美國農業工程師學會（ASAE） 的青年教育工作者獎；因“食品工程教育的全球貢獻”獲得岸田國際獎；2013年獲得梅西弗格森教育獎。美國食品科學技術學會（IFT）1982年授予其塞繆爾凱特普雷斯科特研究獎，1988年授予其國際獎，並因在“食品技術領域的杰出貢獻” 而授予尼古拉斯·阿佩爾獎。他取得了乳品和食品工業供應商協會和ASAE頒發的卓越食品工程獎，在世界各地40多個國家廣泛講授食品工程課程，曾撰寫或合作過15本著作，並發表了260多篇技術論文，被評價為“食品工程教育和服務方面杰出的*科學家和教育家”。

Dennis R. Heldman，美國俄亥俄州立大學食品工程方面的Dale A. Seiberling特聘教授，加利福尼亞大學戴維斯分校的兼職教授，密蘇里大學的名譽教授，IFT（1981）、美國農業工程師學會（1984）、國際食品科學與技術學會（2006）的成員。他曾任2006—2007年度美國食品科學技術協會（IFT）主席；2011年，被工程和食品國際協會授予食品工程終身成就獎，並被冷凍食品基金會授予食品冷凍研究獎；此外，曾獲得DFISA-ASAE食品工程獎，俄亥俄州立大學杰出校友獎，ASAE青年研究學者獎，IFT和Phi Tau Sigma頒發的卡爾·R·費勒斯獎。他從事提高食品加工系統效率方面的研究，先后在密歇根州立大學、密蘇里大學、羅格斯大學新澤西州立大學和俄亥俄州立大學為本科生和研究生開授食品工程課程，並曾在金寶湯公司、美國食品加工協會，以及溫伯格咨詢集團公司擔任過技術主管。曾單獨或與人合作共發表了150多篇研究論文，參與編寫《食品工程手冊》（2007年出版第二版），《農業、食品與生物工程百科全書》（2011年出版第二版）。

譯者：

許學勤，博士，江南大學食品學院副教授。主要從事食品加工過程、食品工程高新技術應用方面的研究。曾翻譯《食品工程導論（第三版）》《天然食用香料與色素》等著作。

本書第五版著重增加了一個可持續發展的概念，較上一版還增加了輔助過程、食品擠壓過程和包裝概念三章內容，此外，其他一些章節也作了程度不同的調整，增加或更新了習題。作為食品工程教育的教材，書中的知識點選自食品輸送、加工、儲存、食品包裝和配送過程中的工程應用，大部分主題均包括背景介紹、基本工程概念和實例。兩位作者應用多種策略解決食品工程教育方面的各種難點，以介紹原理應用作鋪墊，再展開量化關系式，目的是幫助學生掌握工程概念的應用，同時對解題方法加以理解，逐步掌握這些概念。

本書可以作為高等院校食品、糧油和農產品加工等專業本科生、研究生和教師的教科書或參考書，對于在上述領域中工作的科技人員也有參考價值。

1引言

1.1量綱

1.2工程單位

1.2.1基本單位

1.2.2導出單位

1.2.3輔助單位

1.3系統

1.4系統狀態

1.4.1廣延性參數

1.4.2強度性參數

1.5密度

1.6濃度

1.7水分含量

1.8溫度

1.9壓強

1.10焓

1.11狀態方程和理想氣體定律

1.12水的相圖

1.13質量守恒

1.13.1開口系統的質量守恒

1.13.2閉口系統的質量守恒

1.14物料衡算

1.15熱力學

1.16熱力學定律

1.16.1熱力學第一定律

1.16.2熱力學第二定律

1.17能量

1.18能量平衡

1.19閉口系統的能量平衡

1.19.1熱量

1.19.2功

1.20開口系統的能量平衡

1.20.1穩定流動系統的能量平衡

1.21總能量平衡

1.22功率

1.23面積

習題

符號

參考文獻

2食品加工過程中的流體流動

2.1液體輸送系統

2.1.1加工廠的管道

2.1.2泵的類型

2.2液體性質

2.2.1表示材料對應力響應的術語

2.2.2密度

2.2.3黏度

2.3牛頓液體的處理系統

2.3.1連續方程

2.3.2雷諾數

2.3.3過渡區和發展完全的流動

2.3.4發展完全的流動條件下液體流動的速度分布

2.3.5摩擦阻力

2.4管內流動元的力平衡——伯努利方程的導出

2.5流體穩定態流動的能量方程

2.5.1壓強能

2.5.2動能

2.5.3位能

2.5.4摩擦能損失

2.5.5泵的功率需要

2.6泵的選擇和性能評價

2.6.1離心泵

2.6.2壓頭

2.6.3泵的操作性能

2.6.4泵的性能曲線

2.6.5汽蝕余量

2.6.6液體輸送系統的泵選擇

2.6.7相似定律

2.7流量測量

2.7.1畢托管

2.7.2孔板流量計

2.7.3文丘里管

2.7.4可變面積流量計

2.7.5其他測量方法

2.8黏度測量

2.8.1毛細管黏度計

2.8.2旋轉黏度計

2.8.3溫度對黏度的影響

2.9非牛頓流體的流動特性

2.9.1非牛頓流體的性質

2.9.2指數律流體的速度分布

2.9.3指數律流體的體積流量

2.9.4指數律流體的平均流速

2.9.5指數律流體的摩擦系數和廣義雷諾數

2.9.6非牛頓流體的泵輸送計算

2.10固體食品的輸送

2.10.1粒料和粉末的性質

2.10.2粒狀食品的流動

2.11食品加工中的過程控制

2.11.1過程變量和性能指標

2.11.2控制過程的輸入和輸出信號

2.11.3控制系統設計

2.12傳感器

2.12.1溫度傳感器

2.12.2貯罐液位測量

2.12.3壓力傳感器

2.12.4流量傳感器

2.12.5數據采集的重要術語

2.13傳感器的動態響應特性

習題

符號

參考文獻

……

3資源的可持續性

4食品加工過程的傳熱

5保藏加工

6制冷

7食品冷凍

8蒸發

9濕空氣性質

10傳質

11膜分離

12干燥

13輔助過程

14食品的擠壓過程

15包裝概念

附錄

A.1 SI單位及換算因子

A.1. 1 SI單位的使用規則

表A.1.1 SI前綴

表A.1.2常用換算因子

表A.1.3壓強的換算因子

A.2食品的物理性質

表A.2.1食品的比熱容

表A.2.2某些食品的熱導率

表A.2.3某些食品的熱擴散系數

表A.2.4液體食品的黏度

表A.2.5不同溫度下冰的性質

表A.2.6不同貯存溫度下新鮮水果與蔬菜的近似產熱量

表A.2.7冷凍食品的焓

表A.2.8某些食品的組分值

表A.2.9估計食品性質的系數

A.3非食品材料的物理性質

表A.3.1金屬材料的物理性質

表A.3.2非金屬材料的物理性質

表A.3.3各種表面的發射率

A.4水和空氣的物理性質

表A.4.1飽和壓力下水的物理性質

表A.4.2飽和蒸汽性質

表A.4.3過熱蒸汽性質（蒸汽表）

表A.4.4干空氣在大氣壓下的物理性質

A.5濕空氣圖

圖A.5.1高溫范圍的濕空氣圖

圖A.5.2低溫下的濕空氣性質圖

A.6壓-焓數據

圖A.6.1制冷劑R-12的壓-焓圖

表A.6.1 R-12的飽和液體和蒸汽的性質

圖A.6.2過熱R-12蒸氣的壓-焓圖

表A.6.2 R-717(氨)飽和液和蒸氣的性質

圖A.6.3過熱R-717(氨)蒸氣的壓-焓圖

表A.6.3 R-134a飽和液體和蒸氣的性質

圖A.6.4 R-134a的壓-焓圖

圖A.6.5 R-134a的壓-焓(放大)圖

A.7食品加工過程設備圖例（符合英國和美國標準）

A.8其他

表A.8.1物體的數值與面積/體積

圖A.8.1（刻度放大了的）球體幾何中心的溫度

圖A.8.2（刻度放大了的）無限圓柱體幾何中心的溫度

圖A.8.3（刻度放大了的）無限大平板中間面的溫度

A.9因次分析

A.9.1賓漢姆π定理

表A.9.1選擇的實驗變量因次

參考文獻