课程名称：食品工程原理 2

英文名称：Principle of Food Engineering 2

课程编码：ZB020111

课程性质：专业必修课

学 分：3 学分（其中理论教学 2.5 学分，实验教学 0.5 学分）

学 时：48 学时（其中理论教学 40 学时，实验 8 学时）

开课单位：烹饪与食品科学工程学院

开课学期：第 6 学期

适用专业：食品科学与工程、酿酒工程

先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《物理化学》、《机械制图》、《食品工程原理1》

 

一、课程简介

《食品工程原理 2》是食品科学类专业的专业必修课程之一，本门课程是在高等数学、大学物理、物理化学、机械制图等课程的基础上开设的一门专业必修课程，本课程的课堂教学和实验学习，主要任务是研究单元操作的基本原理、相关典型设备的构造和工艺尺寸的计算（或选型）。主要目的是培养学生具有一定的分析和解决有关单元操作 的问题的能力，为未来在食品生产过程、科研、工程设计中能够具备一定地提高设备生产能力和效率、降低设备投资成本、降低产品成本、节约能量消耗等的能力打下基础。

二、课程目标

1.课程目标

通过本课程的学习，学生所具备的知识、能力、素质如下：

课程目标1：掌握传质、蒸馏等单元操作的基本原理，包括相组成表示法、扩散原理、气液相平衡关系等核心知识，树立实事求是的科学态度和严谨细致的治学精神，能够运用所学原理分析餐饮食品加工、流通与服务过程中的相关问题。

课程目标2：掌握传质、蒸馏相关典型设备（如板式塔、填料塔）的构造、工作原理及性能特点，具备设备工艺尺寸计算或选型的基本能力，能够运用专业知识和相关方法表达、分析餐饮食品生产相关问题，掌握餐饮食品相关复杂问题的基本设计与开发思路。

课程目标3：培育发现、分析和解决传质与蒸馏相关工程实际问题的能力，能够结合实验方案构建简单实验系统，安全合理开展实验并正确采集实验数据，提升工程实践素养和创新意识，为餐饮食品相关产业的高质量发展贡献专业力量。
课程目标4：熟悉食品传质、蒸馏工艺设计的关键影响因素，能够结合生产实际条件，初步完成食品分离工艺的优化设计、方案迭代与改进，具备餐饮食品相关工程方案设计、技术开发的基础能力，契合食品产业工程设计岗位基本需求。

课程目标5：树立绿色、安全、高效的食品工程理念，具备独立开展食品单元操作实验研究的基本能力。能够规范完成实验全过程操作，精准处理实验数据、撰写实验报告，基于实验结果研判工艺合理性，初步具备实验创新、工艺优化的思维与能力，为食品产业高质量、可持续发展提供专业支撑。

 

2.课程目标与毕业要求指标点的对应关系

课程目标支撑的毕业要求主要体现在毕业要求指标点 2.2、2.3、3.2、4.1、5.3，具体如下表所示：

表1 课程目标与毕业要求指标的对应关系

备注：H－强支撑、M－中支撑、L-弱支撑

三、课程教学内容、学时和基本要求

（一）理论教学内容 （40 学时）

第一章 传质（12学时，支撑课程目标第 1、2 条）

1.教学内容

第一节 传质学基础

1.概述

2.相组成表示法

3.物质在单相中的扩散

第二节 吸收与解吸

1.概述

2.气—液相平衡关系

第三节 吸收塔的计算

1.吸收塔的物料衡算与操作线方程

2.最小液气比

3.图解法求最小液气比

4.吸收塔的操作型计算

5.传质设备简介

第四节 蒸馏

1.概述

2.两组分连续精馏示意流程

3.双组分理想溶液相平衡

4.两组分连续精馏原理

第五节 双组分连续精馏塔的计算

1.理论塔板数与恒摩尔流假定

2.物料衡算

3.操作线方程

4.理论塔板数的确定

5.回流比影响及最小回流比 Rmin 与适宜回流比

2.教学要求

能够领会传质的基本原理，掌握相组成表示法、亨利定律等核心内容，具备吸收塔的物料衡算、操作线方程、最小液气比等相关计算能力，能结合基础知识点解决简单的吸收计算问题。

3.教学重点

等温条件下低浓度逆流吸收塔的计算与应用；

4.教学难点

菲克定律的理解与应用；气—液相平衡关系的实际运用；吸收塔操作型计算的思路与技巧。

5.教学方法

课堂讲授、作业、互动讨论、混合教学

第二章 蒸馏（12 学时，支撑课程目标第2 ，3条）
第一节 蒸馏的基本原理

1. 概述：蒸馏的定义、核心原理及工业应用场景。

2. 双组分体系汽液相平衡：拉乌尔定律的核心内容、相平衡曲线的意义。

3. 两组分连续精馏示意流程

4. 蒸馏方法

第二节双组分精馏的计算

1. 精馏塔的物料衡算

2. 操作线方程

3. 进料状态对精馏的影响

4. 理论塔板数的确定：逐板计算法、图解法的核心步骤。

5. 平衡级数的确定：平衡级数与理论塔板数的关系及计算思路。

6. 回流比的影响和选择：最小回流比的计算及适宜回流比的选择原则。

第三节 精馏装置及节能

1. 板式塔的结构和性能：板式塔的基本结构、常见类型及性能特点。

2.精馏装置的节能：精馏过程的能耗特点及常用节能技术。

2.教学要求

能够领会传质的基本原理，掌握双组分精馏的相平衡关系、物料衡算、操作线方程等核心内容，具备精馏塔的计算能力，能运用逐板计算法、图解法确定理论塔板数，分析回流比、进料状态对精馏过程的影响。

3.教学重点

两组分连续精馏塔的计算。

4.教学难点

逐板计算法及图解法求理论板数的方法；两组分连续精馏塔的计算。

5.教学方法

课堂讲授、作业、互动讨论、混合教学

6.课程思政元素

食品工业的生产有大量的从业人员，如同医疗行业有大量的行业工作者。新冠疫情后，全国发扬“一方有难八方支援 ”的精神。

在工作岗位上，一定要有实事求是的精神，对自己的产品不断完善，打造优质、具有核 心竞争力的产品。

第三章 干燥（12 学时，支撑课程目标第2,3,4条）

1.教学内容

第一节 湿空气的热力学性质

1.概述

2.湿空气的性质

第二节 湿空气的焓湿图

1.等湿度线（等 d线）

2.等焓线（等 h 线）

3.等温线（等 T 线）

4.等相对湿度线（等 φ线）

5.水蒸汽分压线

第三节 干燥过程中的物料、热量衡算

1.物料含水量的表示方法

2.干燥系统的物料衡算

3.干燥系统的热量衡算（预热器+干燥器）

4.干燥器的热效率 ηh和干燥效率 ηD

第四节 干燥速率与时间

1.湿物料中的水分活度 aw

2.物料中水分的存在形式

3.干燥曲线

4.干燥速率曲线

第五节 干燥设备

1.干燥器的分类

2.对流干燥器

2.教学要求

能够运用湿空气焓湿图的知识，具备干燥系统的物料衡算能力。

3.教学重点

湿空气的焓湿图，干燥系统物料衡算。

4.教学难点

干燥曲线与干燥速率曲线。

5.教学方法

课堂讲授、作业、互动讨论、混合教学

第四章 萃取（4 学时，支撑课程目标第 1,2 条）

1.教学内容

第一节 浸出

1.概述

2.浸出理论

第二节 萃取

1.液-液萃取基本概念

2.液—液相平衡关系

2.教学要求

能够领会浸出与萃取的概念，具备运用三角形相图的能力。

3.教学重点

液—液相平衡关系。

4.教学难点

三角形相图。

5.教学方法

课堂讲授、作业、互动讨论、混合教学

 

 

（二）实验 教学内容（8 学时）

实验项目一：筛板精馏塔实验 （2 学时，支撑课程目标第 5条）

1.实验目的和实验要求

能够运用精馏的知识，具备测定板式精馏塔全塔效率的能力。

2.实验内容

（1）介绍实验原理、所需仪器、试剂、实验步骤

（2）实验

（3）结果与分析

3.实验仪器设备

BJ100D——数字型筛板精馏塔实验装置

4.实验安全及注意事项

实验过程中使用电和水。要安全用电，使用前检查、使用中注意观察是否有漏电的可能， 若有，拉闸由专业人员维修。

实验项目二：流化床干燥实验 （2 学时，支撑课程目标第5条）

1.实验目的和实验要求：

能够运用流化床干燥的知识，具备测定湿物料干燥速率曲线的能力。

2.实验内容

（1）介绍实验原理、所需仪器、试剂、实验步骤

（2）实验

（3）结果与分析

3.实验仪器设备

LG100D——数字型流化床干燥实验装置

4.实验安全

实验过程中使用电和水。要安全用电，使用前检查、使用中注意观察是否有漏电的可能， 若有，拉闸由专业人员维修。

实验项目三：洞道干燥实验 （2 学时，支撑课程目标第 5 条）

1.实验目的和实验要求：

能够运用压洞道式干燥的知识，具备测定恒定干燥条件下的湿物料干燥速率曲线的能 力。

2.实验内容

（1）介绍实验原理、所需仪器、试剂、实验步骤

（2）实验

（3）结果与分析

3.实验仪器设备

DG200D——数字型洞道干燥实验装置

4.实验安全

实验过程中使用电和水。要安全用电，使用前检查、使用中注意观察是否有漏电的可能， 若有，通知专业人员维修。

实验项目四：转盘萃取塔实验 （2 学时，支撑课程目标第 5条）

1.实验目的和实验要求：

能够运用萃取的知识，具备通过萃取实验，验证萃取基本理论的能力。

2.实验内容

（1）介绍实验原理、所需仪器、试剂、实验步骤

（2）实验

（3）结果与分析

3.实验仪器设备

CQ100D——数字型转盘萃取塔实验装置

4.实验安全

实验过程中使用电和水。要安全用电，使用前检查、使用中注意观察是否有漏电的可能， 若有，通知专业人员维修。

四、课程考核及成绩评定

期末考核方式：考试

期末考试形式：闭卷

成绩评定：平时成绩： 占 30%（包括课堂表现 40%、课程作业 60%等）

实验成绩： 占 10%（包括实验过程 30%、实验报告 70%等）

期末考试：60%

表2 课程目标达成情况评价依据

五、课程资源

教材：

1. 于殿宇.  食品工程原理（第三版）[M].  北京：中国农业出版社，2022.

参考书目：

1.李云飞，葛克山.  食品工程原理[M].  北京：中国农业大学出版社，2014.

2.杨同舟，于殿宇.  食品工程原理[M].  北京：中国农业大学出版社，2011.

大纲撰写人：

大纲审核人：

日 期：2026年6月13日

 

【2025-2026（1）——最近一次完整执行大纲】

《食品工程原理 2》教学大纲

 

课程名称：食品工程原理 2

英文名称：Principle of Food Engineering 2

课程编码：ZB020111

课程性质：专业必修课

学 分：3 学分（其中理论教学 2.5 学分，实验教学 0.5 学分）

学 时：48 学时（其中理论教学 40 学时，实验 8 学时）

开课单位：烹饪与食品科学工程学院

开课学期：第 6 学期

适用专业：食品科学与工程、酿酒工程

先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《物理化学》、《机械制图》、《食品工程原理1》

 

一、课程简介

《食品工程原理 2》是食品科学类专业的专业必修课程之一，本门课程是在高等数学、大学物理、物理化学、机械制图等课程的基础上开设的一门专业必修课程，本课程的课堂教学和实验学习，主要任务是研究单元操作的基本原理、相关典型设备的构造和工艺尺寸的计算（或选型）。主要目的是培养学生具有一定的分析和解决有关单元操作 的问题的能力，为未来在食品生产过程、科研、工程设计中能够具备一定地提高设备生产能力和效率、降低设备投资成本、降低产品成本、节约能量消耗等的能力打下基础。

二、课程目标

1.课程目标

通过本课程的学习，学生所具备的知识、能力、素质如下：

课程目标1：掌握传质、蒸馏等单元操作的基本原理，包括相组成表示法、扩散原理、气液相平衡关系等核心知识，树立实事求是的科学态度和严谨细致的治学精神，能够运用所学原理分析餐饮食品加工、流通与服务过程中的相关问题。

课程目标2：掌握传质、蒸馏相关典型设备（如板式塔、填料塔）的构造、工作原理及性能特点，具备设备工艺尺寸计算或选型的基本能力，能够运用专业知识和相关方法表达、分析餐饮食品生产相关问题，掌握餐饮食品相关复杂问题的基本设计与开发思路。

课程目标3：培育发现、分析和解决传质与蒸馏相关工程实际问题的能力，能够结合实验方案构建简单实验系统，安全合理开展实验并正确采集实验数据，提升工程实践素养和创新意识，为餐饮食品相关产业的高质量发展贡献专业力量。

2.课程目标与毕业要求指标点的对应关系

食品科学与工程专业课程目标支撑的毕业要求主要体现在毕业要求指标点 2.2，2.3，3.2，4.1，5.3， 具体如表1所示：

表 1 课程目标与毕业要求指标的对应关系

 

 

 

三、课程教学内容、学时和基本要求

（一）理论教学内容 （40 学时）

第一章 传质（12学时，支撑课程目标第 1、2 条）

1.教学内容

第一节 传质学基础

1.概述

2.相组成表示法

3.物质在单相中的扩散

第二节 吸收与解吸

1.概述

2.气—液相平衡关系

第三节 吸收塔的计算

1.吸收塔的物料衡算与操作线方程

2.最小液气比

3.图解法求最小液气比

4.吸收塔的操作型计算

5.传质设备简介

第四节 蒸馏

1.概述

2.两组分连续精馏示意流程

3.双组分理想溶液相平衡

4.两组分连续精馏原理

第五节 双组分连续精馏塔的计算

1.理论塔板数与恒摩尔流假定

2.物料衡算

3.操作线方程

4.理论塔板数的确定

5.回流比影响及最小回流比 Rmin 与适宜回流比

2.教学要求

能够领会传质的基本原理，掌握相组成表示法、亨利定律等核心内容，具备吸收塔的物料衡算、操作线方程、最小液气比等相关计算能力，能结合基础知识点解决简单的吸收计算问题。

3.教学重点

等温条件下低浓度逆流吸收塔的计算与应用；

4.教学难点

菲克定律的理解与应用；气—液相平衡关系的实际运用；吸收塔操作型计算的思路与技巧。

5.教学方法

课堂讲授、作业、互动讨论、混合教学

第二章 蒸馏（12 学时，支撑课程目标第 1、2 条）
第一节 蒸馏的基本原理

1. 概述：蒸馏的定义、核心原理及工业应用场景。

2. 双组分体系汽液相平衡：拉乌尔定律的核心内容、相平衡曲线的意义。

3. 两组分连续精馏示意流程

4. 蒸馏方法

第二节双组分精馏的计算

1. 精馏塔的物料衡算

2. 操作线方程

3. 进料状态对精馏的影响

4. 理论塔板数的确定：逐板计算法、图解法的核心步骤。

5. 平衡级数的确定：平衡级数与理论塔板数的关系及计算思路。

6. 回流比的影响和选择：最小回流比的计算及适宜回流比的选择原则。

第三节 精馏装置及节能

1. 板式塔的结构和性能：板式塔的基本结构、常见类型及性能特点。

2.精馏装置的节能：精馏过程的能耗特点及常用节能技术。

2.教学要求

能够领会传质的基本原理，掌握双组分精馏的相平衡关系、物料衡算、操作线方程等核心内容，具备精馏塔的计算能力，能运用逐板计算法、图解法确定理论塔板数，分析回流比、进料状态对精馏过程的影响。

3.教学重点

两组分连续精馏塔的计算。

4.教学难点

逐板计算法及图解法求理论板数的方法；两组分连续精馏塔的计算。

5.教学方法

课堂讲授、作业、互动讨论、混合教学

6.课程思政元素

食品工业的生产有大量的从业人员，如同医疗行业有大量的行业工作者。新冠疫情后，全国发扬“一方有难八方支援 ”的精神。

在工作岗位上，一定要有实事求是的精神，对自己的产品不断完善，打造优质、具有核 心竞争力的产品。

第三章 干燥（12 学时，支撑课程目标第 1、2 条）

1.教学内容

第一节 湿空气的热力学性质

1.概述

2.湿空气的性质

第二节 湿空气的焓湿图

1.等湿度线（等 d线）

2.等焓线（等 h 线）

3.等温线（等 T 线）

4.等相对湿度线（等 φ线）

5.水蒸汽分压线

第三节 干燥过程中的物料、热量衡算

1.物料含水量的表示方法

2.干燥系统的物料衡算

3.干燥系统的热量衡算（预热器+干燥器）

4.干燥器的热效率 ηh和干燥效率 ηD

第四节 干燥速率与时间

1.湿物料中的水分活度 aw

2.物料中水分的存在形式

3.干燥曲线

4.干燥速率曲线

第五节 干燥设备

1.干燥器的分类

2.对流干燥器

2.教学要求

能够运用湿空气焓湿图的知识，具备干燥系统的物料衡算能力。

3.教学重点

湿空气的焓湿图，干燥系统物料衡算。

4.教学难点

干燥曲线与干燥速率曲线。

5.教学方法

课堂讲授、作业、互动讨论、混合教学

第四章 萃取（4 学时，支撑课程目标第 1 条）

1.教学内容

第一节 浸出

1.概述

2.浸出理论

第二节 萃取

1.液-液萃取基本概念

2.液—液相平衡关系

2.教学要求

能够领会浸出与萃取的概念，具备运用三角形相图的能力。

3.教学重点

液—液相平衡关系。

4.教学难点

三角形相图。

5.教学方法

课堂讲授、作业、互动讨论、混合教学

 

 

（二）实验 教学内容（8 学时）

实验项目一：筛板精馏塔实验 （2 学时，支撑课程目标第 3 条）

1.实验目的和实验要求

能够运用精馏的知识，具备测定板式精馏塔全塔效率的能力。

2.实验内容

（1）介绍实验原理、所需仪器、试剂、实验步骤

（2）实验

（3）结果与分析

3.实验仪器设备

BJ100D——数字型筛板精馏塔实验装置

4.实验安全及注意事项

实验过程中使用电和水。要安全用电，使用前检查、使用中注意观察是否有漏电的可能， 若有，拉闸由专业人员维修。

实验项目二：流化床干燥实验 （2 学时，支撑课程目标第3条）

1.实验目的和实验要求：

能够运用流化床干燥的知识，具备测定湿物料干燥速率曲线的能力。

2.实验内容

（1）介绍实验原理、所需仪器、试剂、实验步骤

（2）实验

（3）结果与分析

3.实验仪器设备

LG100D——数字型流化床干燥实验装置

4.实验安全

实验过程中使用电和水。要安全用电，使用前检查、使用中注意观察是否有漏电的可能， 若有，拉闸由专业人员维修。

实验项目三：洞道干燥实验 （2 学时，支撑课程目标第 3 条）

1.实验目的和实验要求：

能够运用压洞道式干燥的知识，具备测定恒定干燥条件下的湿物料干燥速率曲线的能 力。

2.实验内容

（1）介绍实验原理、所需仪器、试剂、实验步骤

（2）实验

（3）结果与分析

3.实验仪器设备

DG200D——数字型洞道干燥实验装置

4.实验安全

实验过程中使用电和水。要安全用电，使用前检查、使用中注意观察是否有漏电的可能， 若有，通知专业人员维修。

实验项目四：转盘萃取塔实验 （2 学时，支撑课程目标第 3条）

1.实验目的和实验要求：

能够运用萃取的知识，具备通过萃取实验，验证萃取基本理论的能力。

2.实验内容

（1）介绍实验原理、所需仪器、试剂、实验步骤

（2）实验

（3）结果与分析

3.实验仪器设备

CQ100D——数字型转盘萃取塔实验装置

4.实验安全

实验过程中使用电和水。要安全用电，使用前检查、使用中注意观察是否有漏电的可能， 若有，通知专业人员维修。

四、课程考核及成绩评定

期末考核方式：考试

期末考试形式：闭卷

成绩评定：平时成绩： 占 30%（包括课堂表现 40%、课程作业 60%等）

实验成绩： 占 10%（包括实验过程 30%、实验报告 70%等）

期末考试：60%

表 2 课程目标达成情况评价依据

 

 

 

 

 

五、课程资源

教材：于殿宇. 食品工程原理（第三版）[M]. 北京：中国农业出版社，2022.

参考书目：

1 李云飞.食品工程原理.中国农业大学出版社.2014.第三版

2 冯骉.食品工程原理. 中国轻工业出版社.2015.第二版

3 杨同舟.食品工程原理.中国农业出版社.2015.第二版

4 柴誠敬.化工原理.高等教育出版社.2016.第三版.

阅读材料：无

 

 

 

 

大纲撰写人：食品工程原理课程组

大纲审核人：

日 期：2025 年8 月 21日