食品工业新技术及应用经典培训教程

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1、食品工业新技术及应用目录绪论第一章食品微粉碎和超微粉碎第二章微胶囊造粒技术第三章微波加热技术第四章食品分离新技术第五章食品蒸煮挤压技术第六章食品生物技术绪论一、学习本课程的意义和作用二、学习本课程的基本要求一、学习本课的意义和作用1、本课程在食品工业中的作用(1)满足食品保藏、加工和消费新需要。(2)促进工艺、技术、设备的革新。(3)实现资源开发的最大化,达到经济效益的最优化。二、学习本课程的基本要求1、学习新技术和设备相关基本原理,特点等基本知识。2、学习新技术在食品工业中的典型应用。3、了解和学习新技术的最新发展和应用情况4、尽可能地扩充新知识(相关和交叉学科),从中求发展、求创新。第一

2、章食品微粉碎和超微粉碎概述第一节粉碎理论第二节干法超微粉碎和微粉碎第三节湿法超微粉碎第四节粒度分布与测定第五节超微粉碎和微粉碎的应用概述粉碎:用机械力的方法克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。破碎:大块物料分裂成小块物料的操作。研磨和磨碎:将小块物料分裂成细粉的操作。概述粉碎:破碎和研磨的统称。粉碎在食品工程中的作用1、满足某些食品消费和生产的需要;2、增加固体表面积以利于后道处理的进行;3、工程化食品和功能食品的生产需要。概述超微粉碎技术应用结果1、可以使食品具有独特的物理化学性能2、可以改善食品感官性能;3、使食品成分被充分利用;4、改变某些食品加工过程或生产工艺;5、食品改进

3、或创新。第一节粉碎理论1、有关粉碎的基本概念根据被粉碎物料和产品粒度的大小,粉碎分为四类(1)粗粉碎原料粒度40-1500mm成品粒度5-50um(2)中粉碎原料粒度10-100mm成品粒度5-10um第一节粉碎理论(3)微粉碎原料粒度5-10mm成品粒度100um以下(4)超微粉碎原料粒度0.5-5mm成品粒度10-25um以下按粉体大小划分,超微粉体可分为:(1)微米级1-100um(2)亚微米级0.1-1um(3)纳米级1-100nm第一节粉碎理论粉碎比:粉碎前后的粒度比。反映粉碎前后粒度变化和设备性能指标。超微粉碎:粉碎比300-1000以上。总粉碎比(多级粉碎):每级粉碎比之和。干

4、法粉碎:在干燥状态下进行的粉碎操作。湿法粉碎:物料悬浮于载体液流中进行的粉碎操作。第一节粉碎理论二、粉碎理论(一)粉碎力的种类与形式1、种类:挤压力、冲击力、剪切力2、形式:施力种类和方式不同,粉碎基本方法:(1)压碎:挤压强度极限。(2)劈碎:抗伸强度极限。(3)研磨:剪切强度极限。(4)折断(弯曲):弯曲强度极限。(5)冲击:瞬间冲击力作用。第一节粉碎理论(二)物料力学性质应力和应变关系、极限应力不同,分为:(1)硬度:弹性模量大小,抵抗弹性变形的能力。(2)强度:弹性极限应力大小。一般硬度大,物料强度和对粉碎阻力大。普氏硬度以物料按强度分为10级。(3)脆性:塑变区域长短。(4)韧性:

5、抵抗物料裂缝扩展能力大小,反映物料吸收应变能量的能力。不同于强度和硬度,脆性和韧性无确切数量概念。第一节粉碎理论可碎性和可磨性-物料粉碎的难易性。表示方法:标准单位成品的粉碎能耗;单位能耗所得标准成品的产量。具体物料的力学性质是多种力学性质的综合,决定了粉碎方式的综合性和复杂性。第一节粉碎理论选择施力方式的一般原则:(1)粒度大或中等硬度物料-压碎、冲击、弯曲等。(2)粒度较小且坚硬物料-压碎、冲击、研磨。(3)粒状或泥状物料-冲击、劈碎、研磨等。(4)韧性物料-剪切或高速冲击。第一节粉碎理论(三)物料在粉碎过程中的变化以及超微粉碎过程特点过程变化:在不同粉碎力作用下,产生相应应变,并以应变

6、能形式积蓄于物料内部,当局部应变能超过某临界值时,在脆弱的裂缝线上发生裂解。外界提供粉碎所需能量的过程。粉碎至少需要两方面的能量:裂解发生前的变形能-与体积有关。裂解发生后出现新表面所需的表面能-与表面积有关。第一节粉碎理论为什么粉碎随粒度减小而变得更加困难?为什么粉碎过程中有用功与裂缝长短有关?2、超微粉碎过程特点粉碎-团聚的动态平衡过程物料粉碎至微米及亚微米级,其表面积和比表面积显著增加,微细颗粒相互团聚,形成二次或三次颗粒的趋势逐渐增加,在一定粉碎条件和环境下,经过一定时间后,超微粉碎处于粉碎-团聚的动态平衡过程,在此情况下,物料粉碎速度趋于变缓,即使延长粉碎时间,物料的粒度不再减小,

7、甚至出现“变粗”趋势。第一节粉碎理论物料“粉碎极限”:超微粉碎过程中出现粉碎-团聚平衡时的物料粒度。粉碎过程机械化学效应在某些粉碎工艺和条件下,由于超微粉碎时间长,强度大,成品粒度小除造成物料粒度减小的变化外,还因机械超微粉碎作用导致被粉碎物料晶体结构和物化性质的变化。此效应称为超微粉碎机械化学效应。第一节粉碎理论三、粉碎能耗粉碎能:物料粉碎时,当作用力超过颗粒之间的结合力时,产生粉碎,外力做功称为粉碎能或粉

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